|
|
文章來(lái)源：Conceptual Design Phase Stray Light Analysis of the MOBIE Imaging Spectrograph for TMT okq[ o90 xsjO)))f 簡(jiǎn)介 L:M0pk{T
1Uf*^WW4 三十米望遠(yuǎn)鏡（Thirty Meter Telescope, TMT）是由美國(guó)加州大學(xué)、加州理工學(xué)院、加拿大大學(xué)天文研究聯(lián)盟、日本國(guó)立天文臺(tái)、中國(guó)國(guó)家天文臺(tái)以及印度科技部聯(lián)合參與的21 世紀(jì)地基巨型光學(xué)－紅外天文觀測(cè)設(shè)備。TMT的30米口徑的集光面積是當(dāng)前主流10米級(jí)大望遠(yuǎn)鏡的十倍，空間分辨率則比哈勃空間望遠(yuǎn)鏡（HST）提高一個(gè)量級(jí)，它將把望遠(yuǎn)鏡靈敏度和空間分辨率等技術(shù)指標(biāo)提高到前所未有的程度，其強(qiáng)大的洞察宇宙的能力必將引發(fā)天文學(xué)研究的飛躍發(fā)展，更清楚地揭示宇宙起源及其物質(zhì)組成、暗物質(zhì)和暗能量的本質(zhì)、地外生命與文明的存在等最重要的自然科學(xué)圖景。本文以MOBIE為背景，使用FRED軟件對(duì)其雜散光部分進(jìn)行了預(yù)評(píng)估。 x90jw$\%7
#Fu>|2F| 緒論 _{jP;W
'SLE ;_TD 寬視場(chǎng)光學(xué)光譜儀(MOBIE)是視覺(jué)受限的光學(xué)光譜儀，它是為第一代Thirty Meter m-T~fJ Telescope (TMT)儀器而設(shè)計(jì)的。目前MOBIE儀器處于概念設(shè)計(jì)階段。本文記錄了成像模塊配置中雜散光分析的進(jìn)展。在項(xiàng)目的這一階段雜散光分析的目標(biāo)是提供預(yù)期的雜散光背景的基線評(píng)估。為此，我們完成了四個(gè)量的雜散光計(jì)算： Fg/dS6=n`? 關(guān)鍵物體的識(shí)別 )'Wb&A' 預(yù)估雜散光背景 ==/n(LBD 離軸抑制特性 < Fs-3(V+\ 鬼像的形成 9kKnAf4Z n i 分析基于一個(gè)完整的系統(tǒng)模型（盡管簡(jiǎn)化過(guò)）的端到端光線追跡，包括帽型圓頂、望遠(yuǎn)鏡光學(xué)器件、支撐結(jié)構(gòu)、MOBIE儀器光學(xué)器件和外殼。 *QM~O'WhD [oc~iDx%W 圖1 完整的TMT-MOBIE雜散光分析模型 4R>zPEo TMT-MOBIE幾何模型 bg?"ILpk
xx*2? i 端到端系統(tǒng)模型如圖2所示（隱藏了圓頂壁）。MOBIE儀器的成像模塊配置如圖3所示。一對(duì)大氣色散校正（ADC）棱鏡剛好位于視場(chǎng)光闌孔徑的前面。視場(chǎng)光闌是一個(gè)彎曲的掩膜，與TMT焦面的曲率相匹配，且傳輸5.4±2.1弧分×±4.8弧分的矩形視場(chǎng)。視場(chǎng)光闌是儀器內(nèi)部主要的雜散光控制機(jī)構(gòu)。反射瞄準(zhǔn)儀（MC-1）沿著視場(chǎng)光闌。二色分束鏡透射和反射光線到紅色和藍(lán)色鏡頭部件中。隨后折疊到折射式照相機(jī)裝置中。 V 'X;jC t ]c{c#N/ 圖2 圓頂內(nèi)部 k llQca|$4
簡(jiǎn)化的模型只包含可能被MOBIE儀器看到的元件 'f/Lv@]a PiLJZBUv 圖3 MOBIE儀器模型 %HtuR2#ca 表面屬性指定 |m,VTViv;i
n,P5o_^: 反射鏡表面具有一層鋁涂層，平均反射率在90%。透鏡表面具有一個(gè)理想的抗反射涂層，在每個(gè)面上反射1%的入射通量。光學(xué)表面被分配了兩個(gè)散射函數(shù)。Harvey2 BSDF模擬了由RMS微粗糙3導(dǎo)致的散射。米散射模型使用一個(gè)IEST-STD-1246D顆粒尺寸分布函數(shù)來(lái)模擬由微粒污染4,5導(dǎo)致的散射。非光學(xué)表面的處理從黑漆到光滑的白色而有所不同。 92dF`sv
SW(q$i 分析結(jié)果 ,`td@Y
K:yr-#(P/ 關(guān)鍵/照明物分析表明從視場(chǎng)外部進(jìn)來(lái)的光線沒(méi)有直接的路徑到達(dá)攝像頭。攝像頭捕捉到在M2和M3附近的望遠(yuǎn)鏡支撐結(jié)構(gòu)、立面軸承和圓頂?shù)装�。所有這些物體由外部光源照明，光線從圓頂?shù)捻敳炕蛘吲帕性趫A頂壁的通風(fēng)口進(jìn)入。 <W l( 9$ Bz pP7
|
