紫外线天文学仪器

紫外线天文学仪器观测的是光谱中比可见光波长稍短的部分，只能从太空进行观测，并且需要特殊的涂层、光学元件和探测器，这些元件和探测器在普通玻璃和材料会吸收紫外线的波段下也能正常工作。

Definition

紫外线天文学仪器是为大约10至400纳米辐射优化的天基望远镜和探测器，采用反射光学元件、特殊涂层和“日盲”探测器，适用于被大气和常见光学材料吸收的波长。

Scope

本主题涵盖了近紫外、远紫外和极紫外波段的划分，采用特殊涂层（如氟化镁镀铝）的反射光学元件，包括微通道板和光子计数器件在内的“日盲”探测器，紫外光谱仪，以及使紫外线仪器制造和操作要求极高的污染和退化问题。

Core questions

• 为什么紫外线天文学必须从太空进行？
• 哪些光学元件和涂层在紫外线波段有效？
• 使用哪些探测器？“日盲”是什么意思？
• 为什么紫外线仪器对污染特别敏感？

Key theories

紫外线光学元件和涂层

大多数玻璃会吸收紫外线，因此仪器依赖于具有精心选择涂层（例如氟化镁镀铝）的反射光学元件，以在远紫外波段保持反射率。

“日盲”光子计数探测器

带有紫外线敏感光电阴极的微通道板和其他光子计数探测器可以对远比其明亮的可见光天空不敏感，这种基本特性被称为“日盲”。

污染敏感性

污染物薄膜甚至分子逸出物都会强烈吸收紫外线，因此这些仪器在制造和操作过程中需要极其严格的清洁度。

Clinical relevance

紫外线观测探测热年轻恒星、通过吸收线探测星际和星系际介质、致密双星中的吸积以及星系中的恒星形成，从而获取在较长波长下无法获得的关于热气体和高能过程的诊断信息。

History

紫外线天文学始于探空火箭和早期卫星，1978年发射的长寿命国际紫外线探测器（International Ultraviolet Explorer）使其成为常规观测手段。哈勃空间望远镜上的仪器和专用任务将紫外线成像和光谱学扩展到恒星、星系和星系际研究中。

Key figures

• Lyman Spitzer
• George Carruthers

Seminal works

• kitchin2013
• rieke2003

Frequently asked questions

为什么紫外线天文学需要空间望远镜？

地球大气中的臭氧和其他分子几乎完全吸收紫外线辐射，因此紫外线无法到达地面。因此，观测紫外线天空需要通过火箭或卫星将仪器送至大气层之上。

探测器“日盲”是什么意思？

“日盲”探测器对紫外线有响应，但对远为丰富的可见光基本不敏感。这可以防止明亮的可见光背景淹没微弱的紫外线信号，这一点至关重要，因为大多数天体源发出的可见光远多于紫外线。