紫外線天文学機器

紫外線天文学機器は、可視光のすぐ短波長側のスペクトルを観測するものであり、宇宙空間からのみアクセス可能で、通常のガラスや材料が吸収してしまう波長域で機能する特殊なコーティング、光学系、検出器を必要とします。

Definition

紫外線天文学機器は、およそ10から400ナノメートルの放射線に最適化された宇宙ベースの望遠鏡および検出器であり、大気や一般的な光学材料に吸収される波長に適した反射光学系、特殊コーティング、ソーラーブラインド検出器を採用しています。

Scope

このトピックでは、近紫外線、遠紫外線、極紫外線への区分、フッ化マグネシウムを施したアルミニウムなどの特殊コーティングを施した反射光学系、マイクロチャンネルプレートや光子計数装置を含むソーラーブラインド検出器、紫外線分光器、そして紫外線機器の製造と運用を困難にする汚染と劣化の問題について扱います。

Core questions

• なぜ紫外線天文学は宇宙から実施されなければならないのですか？
• どのような光学系とコーティングが紫外線領域で機能しますか？
• どのような検出器が使用され、ソーラーブラインドとは何を意味しますか？
• なぜ紫外線機器は汚染に特に敏感なのですか？

Key theories

紫外線光学系とコーティング

ほとんどのガラスは紫外線を吸収するため、機器は遠紫外線まで反射率を維持するために、フッ化マグネシウムでオーバーコートされたアルミニウムなど、慎重に選択されたコーティングを施した反射光学系に依存しています。

ソーラーブラインド光子計数検出器

紫外線に敏感な光電陰極を持つマイクロチャンネルプレートやその他の光子計数検出器は、はるかに明るい光学的な空に対して不感にすることができ、これはソーラーブラインドと呼ばれる不可欠な特性です。

汚染感受性

汚染物質の薄膜や分子のガス放出でさえ、紫外線を強く吸収するため、これらの機器は製造および運用において細心の注意を払った清浄度を要求されます。

Clinical relevance

紫外線観測は、高温の若い星、吸収線を通じた星間および銀河間物質、コンパクト連星における降着、銀河における星形成を探査し、より長波長では利用できない高温ガスや高エネルギー過程の診断情報にアクセスします。

History

紫外線天文学は、観測ロケットと初期の人工衛星から始まり、1978年の長寿命国際紫外線探査機によって日常的なものとなりました。ハッブル宇宙望遠鏡に搭載された機器や専用ミッションは、恒星、銀河、銀河間研究にわたる紫外線イメージングと分光観測を拡大しました。

Key figures

• Lyman Spitzer
• George Carruthers

Seminal works

• kitchin2013
• rieke2003

Frequently asked questions

なぜ紫外線天文学には宇宙望遠鏡が必要なのですか？

地球の大気中のオゾンやその他の分子は紫外線をほぼ完全に吸収するため、紫外線が地上に到達することはありません。したがって、紫外線の空を観測するには、ロケットや人工衛星で機器を大気圏外に持ち上げる必要があります。

検出器がソーラーブラインドであるとはどういう意味ですか？

ソーラーブラインド検出器は紫外線に反応しますが、はるかに豊富な可視光には本質的に不感です。これにより、明るい光学背景が微弱な紫外線信号を圧倒するのを防ぎます。これは、ほとんどの天体源が紫外線よりもはるかに多くの可視光を放出するため、非常に重要です。