关于红外望远镜介绍

[拼音]：hongwai wangyuanjing

[外文]：infrared telescope

观测天体红外辐射的望远镜。在外形和设计上与光学望远镜大同小异。这种望远镜通过光学系统将天体的红外辐射聚焦在红外探测器上，通过电子学系统和终端设备得到红外辐射的各种信息。用红外望远镜探测天空所得到的图像，与我们所熟悉的光学星空是不同的。二十世纪六十年代中期，美国加利福尼亚理工学院的诺伊吉保尔和莱顿专门设计建造了一架口径 1.5米的红外望远镜（见图），进行首次红外巡天观测，发现了当时最大的光学望远镜也难以看到的红外星，从而证实红外望远镜同光学望远镜、射电望远镜一样是人类探索宇宙奥秘的新的有力武器。他们根据巡天观测结果编成第一个红外星表。对天体进行红外观测，有时用经过适当改装的大型光学望远镜，有时用专门建造的红外望远镜。天体红外辐射有其独具的特点，对红外望远镜的要求也不同于光学望远镜。一般说来，对红外望远镜的要求可归结为：

（1）口径大，以收集天体微弱的辐射通量，有时可用多元镜面组成一个大的有效口径（在这种情况下信噪比会略有降低）；

（2）焦距长，以减弱天空背景辐射；

（3）主孔和副镜小；

（4）镜面和镜筒上的部件最好由一般光学望远镜的镀铝和涂黑改为镀金或镀银，以减小因这些部件热发射而造成的噪声；

（5）镜面精度要求低，由于红外波长比可见光大得多，如果镜面加工精度以1/8波长衡量，对其镜面精度的要求可比一般光学望远镜低得多，因此有些红外镜面选用铸铝或特种塑料来制造，以降低造价，便于加工（但塑料镜面在中红外区性能很差）；

（6）采用红外调制技术，一般红外望远镜在中红外波段得到的天体信号比背景强度小几个量级，在其他红外波段，背景强度虽然不大，但为了减少检测器本身热噪声的影响，在红外望远镜中普遍采用调制技术。此外，为了减小噪声，红外望远镜上的探测器，甚至望远镜本身和各种辅助设备，一般都要采取致冷措施（常用液氮或液氦致冷），以降低探测器噪声和背景辐射，中、远红外区的观测尤其如此。

为了摆脱地球大气对红外辐射的吸收以及避免大气本身在红外波段的强烈噪声，高空和大气外的红外观测具有特殊的重要性。有越来越多的红外天文望远镜被装在高空飞机、气球、火箭或宇宙飞行器上从事观测。地面红外望远镜选址也应考虑大气干燥、天空噪声低的高山条件。

目前，世界上许多大型地面光学望远镜正在进行改装，以适应于红外观测。经过改装，这些望远镜在黑暗的夜晚可以进行一般的光学观测，而在月夜和白天又可以进行红外观测。红外观测的天空背景辐射主要由大气的热发射造成，白天和黑夜大气的温度变化不大，因而热辐射差别不大，而可见光的散射影响是较为次要的，这样就可以大大提高大型望远镜的利用率。为了适应红外天文学蓬勃发展的需要，一些国家正在建造各种类型的红外望远镜，如美国加利福尼亚理工学院已建成10米口径的铝镜面红外天文望远镜。

参考书目

1. F.J.Low and G.H.Rieke，Methods of Experimental Physics， Academic Press，New York，1974.