科技前沿2020年8月20日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)布一則新聞。新聞顯示，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系“核探測(cè)與核電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”王堅(jiān)課題組成功地研制出了紅外光譜掃描的天光背景測(cè)量裝置。相關(guān)成果日前發(fā)表在該領(lǐng)域知名期刊《JATIS》上，同時(shí)申請(qǐng)專利并獲得授權(quán)。
 　　天文研究與其他學(xué)科一樣，都是為人類生產(chǎn)、生活服務(wù)的科學(xué)，如早期的天文學(xué)可以為農(nóng)業(yè)和牧業(yè)校準(zhǔn)季節(jié)。而到了現(xiàn)代，天文研究更是在時(shí)間、航空航天、導(dǎo)航定位等方面發(fā)揮著巨大的功用。
 　　天文研究十分依賴靠科技設(shè)備，紅外觀測(cè)作為天文研究的重要手段在該領(lǐng)域地位很高。但長(zhǎng)久以來，我國(guó)紅外天文研究發(fā)展受限于優(yōu)良臺(tái)址和探測(cè)器的缺乏，國(guó)內(nèi)紅外探測(cè)器技術(shù)又存在起步較晚且發(fā)展相對(duì)滯后的情況，再加上國(guó)外在紅外設(shè)備方面對(duì)中國(guó)的商業(yè)限制，使得我國(guó)紅外天文發(fā)展嚴(yán)重落后。
 　　隨著近年來我國(guó)天文研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，中國(guó)天文界擁有紅外天文觀測(cè)能力的愿望也更加迫切，我國(guó)也有多項(xiàng)大型光學(xué)紅外天文觀測(cè)設(shè)備項(xiàng)目獲得天文界支持。王堅(jiān)課題組帶領(lǐng)的光電探測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年的攻關(guān)，根據(jù)InSb探測(cè)器在2.5-5um波段上高響應(yīng)的性能，利用線性可變?yōu)V波片在此波段線性可變的特點(diǎn)完成了此波段上連續(xù)掃描觀測(cè)的紅外天光背景測(cè)量?jī)x。該團(tuán)隊(duì)攻克了微弱信號(hào)檢測(cè)，高增益靈敏放大，暗流及背景噪聲抑制，高真空低溫封裝，高精度數(shù)字鎖相放大等關(guān)鍵技術(shù)：一、天光背景強(qiáng)度極其微弱，探測(cè)器輸出信號(hào)低于nA量級(jí)，采用鎖相放大技術(shù)成功提取出淹沒在噪聲中的信號(hào)；二、為了降低探測(cè)器暗電流的影響，探測(cè)器制冷到-150℃以下；三、為了克服由于儀器帶來的背景熱噪聲，進(jìn)行了適應(yīng)低溫的斬波器和光學(xué)設(shè)計(jì)。
 　　在研究中，為了保證這些大型設(shè)備建設(shè)成功后，順利高效地開展紅外觀測(cè)儀器的研制和紅外天文的觀測(cè)研究，必須對(duì)相關(guān)候選站址進(jìn)行紅外天光背景的測(cè)量。在紅外波段的天光背景輻射強(qiáng)度很大程度上限制著紅外望遠(yuǎn)鏡及其他觀測(cè)設(shè)備的一些重要性能，如巡天深度、能夠觀測(cè)的極限星等、天文成像系統(tǒng)曝光時(shí)間等。相信紅外天光背景測(cè)量?jī)x的成功研發(fā)，能為我國(guó)紅外天光背景的測(cè)量帶來更多便利。
 　　資料來源：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)