科学家开发了一种测量远红外仪器中信号损失的方法_测量远红外仪器

科学家开发了一种测量远红外仪器中信号损失的方法

2021/7/19 10:43:36 22374: 来源：贤集网

摘要：近日，荷兰乌得勒支，来自 SRON 和代尔夫特理工大学的科学家开发了一种测量远红外仪器信号损失的方法。

　　【仪表网仪表研发】导读：近日，荷兰乌得勒支，来自 SRON 和代尔夫特理工大学的科学家开发了一种测量远红外仪器信号损失的方法，为 DESHIMA-2 设计了一种携带信号的所谓微带，DESHIMA-2 是一种远红外仪器智利的阿塔卡马亚毫米望远镜实验 (ASTE)，微带线仅损失 4900 个光子中的 1 个。

　　DESHIMA-2 是 DESHIMA 的继任者，DESHIMA 是由 SRON 荷兰空间研究所和代尔夫特理工大学的研究人员发明的。它是由这些机构的研究人员与荷兰和日本的合作者共同开发的。远红外辐射由我们的大气允许通过的少数几个波长组成。

　　因为早期的星系距离太远，行星系统太暗，研究人员必须小心他们用望远镜收集的稀疏光，即使是那些有非常大碟子的系统。由 Jochem Baselmans (SRON/TU Delft) 领导的 DESHIMA 硬件团队致力于减少信号损失。传入信号在到达探测器所需的距离之前来回反弹数百次，每次反弹都会放大损失。因此，减少每次反弹时的损失会显着降低总损失。对于 DESHIMA-2，该团队的目标是每次反弹仅损失 0.02%。

　　“为了更详细地研究早期星系，我们需要 500 的光谱分辨率，”巴塞尔曼斯说：“在那种情况下，即使你每次反弹损失 0.2%，当它到达探测器时你也损失了一半的信号。我们需要将损失降低到 5000 分之一，所以 0.02% 才能保留大部分从太空收集的辐射。”

　　该团队接近实现其目标损耗，传输信号的微带线损耗为 4900 分之一。研究人员指出，最困难的部分可能还没有达到这个水平，而是精确测量微带线处于那个级别的事实。

　　为了定义微带线，科学家们想知道所谓的内部损耗。从输入信号中减去输出信号会产生内部损耗和耦合损耗的组合，当信号反弹并需要区分损耗时就会发生这种情况。

　　“使用其他方法，您需要知道传入信号有多大，”领导这项工作的 Sebastian Hähnle 说：“这需要昂贵而复杂的实验，我的方法不需要那个。”

　　Hähnle 创造了一个带有四个不同长度微带的芯片。微带线越长，传输所需距离所需的信号反弹越少，因此耦合损耗降低，而内部损耗保持不变。比较所有四个微带线的总损耗使研究人员能够推断出每个微带线的内部损耗。

　　该研究发表在《物理评论应用》上。