Röntgenteleskooppi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 29. syyskuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 12 muokkausta .

X - ray telescope ( XRT ) on teleskooppi  , joka on suunniteltu tarkkailemaan kaukaisia ​​kohteita röntgenspektrissä. Tällaisten teleskooppien käyttö edellyttää yleensä niiden nostamista röntgensäteille läpinäkymättömän Maan ilmakehän yläpuolelle. Siksi kaukoputket sijoitetaan korkean korkeuden raketteihin tai keinotekoisiin maasatelliitteihin .

Optinen asettelu

Suuresta energiasta johtuen röntgenkvantit eivät käytännössä taidu aineessa (täten linssien tekeminen on vaikeaa) eivätkä ne heijastu mistään tulokulmasta, paitsi kaikkein lempeimmissä (88-89 astetta normaaliin nähden). ) [1] .

Röntgenteleskoopit voivat käyttää useita tekniikoita säteiden tarkentamiseen. Yleisimmin käytettyjä ovat Voltaire-teleskoopit (jossa on laiduntavuuspeilit), aukkokoodaus ja moduloivat (keinuvat) kollimaattorit. Röntgenoptiikan rajalliset ominaisuudet johtavat kapeampaan näkökenttään verrattuna UV- ja näkyvän valon kaistalla toimiviin teleskooppeihin .

Peilit

Röntgenpeilien käyttö Auringon ulkopuolisessa tähtitiedossa edellyttää samanaikaisesti:

Peilit voidaan valmistaa keraamisesta tai metallikalvosta. Yleisimmin käytetyt laiduntamisen röntgenpeilit ovat kulta ja iridium . Kriittinen heijastuskulma riippuu voimakkaasti fotonien energiasta. Kullan ja 1 keV:n energian kriittinen kulma on 3,72°.

Aukon koodaus

Monet röntgenteleskoopit käyttävät aukkokoodausta kuvien saamiseksi. Tässä tekniikassa matriisiilmaisimen eteen asennetaan erityisellä tavalla vuorottelevien läpinäkyvien ja läpinäkymättömien elementtien hilan muodossa oleva maski (esimerkiksi neliömäinen maski Hadamard-matriisin muodossa ). Tämä tarkennus- ja kuvantamiselementti on kevyempi kuin muu röntgenoptiikka (siksi sitä käytetään usein satelliiteilla), mutta vaatii enemmän jälkikäsittelyä kuvan saamiseksi.

Teleskoopit

Exosat

Exosatissa on kaksi Wolter I -tyyppistä matalan energian röntgenteleskooppia , joissa on kuvantamiskyky. Polttotasoon voidaan asentaa:

Kovat röntgenteleskoopit

Katso OSO 7

Seitsemännen Orbital Solar Observatoryn ( OSO 7 ) aluksella oli kovakaistainen röntgenteleskooppi. Ominaisuudet: energia-alue 7 - 550 keV, näkökenttä 6,5 ° tehollinen alue ~ 64 cm²

Teleskooppi FILIN

Saljut-4- asemalle asennettu FILIN-teleskooppi koostui kolmesta kaasusuhteellisesta laskurista, joiden kokonaistyöpinta-ala oli 450 cm², energia-alue 2-10 keV, ja yhdestä, jonka työskentelyalue oli 37 cm², energia-alue 0,2- 2 keV. Näkökenttää rajoitti rakokollimaattori, jonka puolileveys oli 3° x 10°. Instrumentit sisälsivät valokennot, jotka oli asennettu aseman ulkopuolelle ja anturit. Mittausmoduulit ja teho sijaitsivat aseman sisällä.

Antureiden kalibrointi maalähteiden avulla suoritettiin samanaikaisesti lentotoiminnan kanssa kolmessa tilassa: inertiasuuntaus, kiertoradan suuntaus ja tutkimus. Tiedot kerättiin neljältä energia-alueelta: 2-3,1 keV, 3,1-5,9 keV, 5,9-9,6 keV ja 2-9,6 keV suurilla ilmaisimilla. Pienen anturin rajoittimet oli asetettu tasoihin 0,2, 0,55, 0,95 keV.

Teleskooppi SIGMA

Kovan röntgen- ja matalaenergiagammateleskooppi SIGMA kattaa 35-1300 keV alueen [3] tehollisen pinta-alan ollessa 800 cm² ja maksimiherkkyydeltään ~5° × 5°. Suurin kulmaresoluutio on 15 minuuttia kaaresta. [4] Energiatarkkuus - 8 % 511 keV:lla. [5] Teleskooppi pystyy kuvaamaan koodatun aukon ja Anger-kameran periaatteisiin perustuvien paikkaherkkien antureiden yhdistelmän ansiosta. [6]


Röntgenteleskooppi ART-P

ART-P-röntgenteleskooppi kattaa energia-alueen 4-60 keV (kuvat) ja 4-100 keV (spektroskopia ja ajoitusmittaukset). Se koostuu neljästä identtisestä moduulista, joissa on paikkaherkkä suhteellinen laskuri ja URA-tyyppinen koodausmaski. Jokaisen moduulin tehollinen pinta-ala on noin 600 cm², mikä vastaa 1,8° x 1,8°:n näkökenttää. Kulmaresoluutio - 5 minuuttia kaaria, aika - 3,9 ms, energia - 22% 6 keV:lla. [7] Laite saavutti 0,001 rapuvuon herkkyyden kahdeksan tunnin valotuksella. Suurin ajallinen resoluutio on 4 ms. [6] [5]

Fokusoiva röntgenteleskooppi

Columbia Shuttle ( STS-35 ) asetti kiertoradalle Broadband X-ray Teleskoopin (BBXRT) osana ASTRO-1:n hyötykuormaa. BBXRT oli ensimmäinen tarkennusteleskooppi, joka toimi laajalla 0,3-12 keV:n energia-alueella ja jonka keskimääräinen energiaresoluutio oli 90 eV 1 keV:lla ja 150 eV 6 keV:lla. Kaksi samansuuntaista teleskooppia, joissa on Si(Li) segmentoitu puolijohdespektrometri (detektorit A ja B), jotka koostuvat viidestä pikselistä. Kokonaiskuvakentän halkaisija on 17,4', keskipikselin näkökentän halkaisija on 4'. Kokonaispinta-ala: 765 cm² 1,5 keV:lla, 300 cm² 7 keV:lla.

HEAO-2

Maailman ensimmäinen kiertorataobservatorio, jossa on röntgenkuvauspeilejä. Otettiin käyttöön vuonna 1978. Tehollinen pinta-ala on noin 400 cm² jännitteellä 0,25 keV ja noin 30 cm² jännitteellä 4 keV.

Chandra

XMM Newton

Spektr-RG

XRT Swiftissä (MIDEX-tehtävä)

MIDEX mission Swiftin XRT-teleskooppi (energia-alue 0,2-10 keV) käyttää tyypin 1 Voltaire-teleskooppia kohdistamaan röntgensäteet lämpösähköisesti jäähdytettyyn CCD-ryhmään . [8] Tieteellinen instrumentti on suunniteltu mittaamaan gamma-purskeiden (GRB) ja niiden jälkihehkun vuo-, spektri- ja valoisuuskäyriä laajalla dynaamisella alueella, joka kattaa yli 7 vuon intensiteettiastetta. XRT pystyy paikantamaan soihdut 5 kaarisekunnin tarkkuudella 10 sekunnin sisällä kohteen saamisesta (tyypillisessä purskeessa) ja voi tutkia gammapurskeen röntgensisältöä 20–70 sekuntia soihdun havaitsemisen jälkeen ja useiden ajanjaksojen ajan. päiviä tai viikkoja.

Teleskoopin kokonaispituus on 4,67 metriä, polttoväli 3500 mm ja halkaisija 0,51 metriä. [8] Päärakenneelementti on alumiininen optinen penkki, joka tukee kaukoputken etu- ja takaputkia, peilimoduuli, elektroniheijastin, sisäisen kohdistuksen havainnointioptiikka ja kamera; plus kiinnityspisteet Swift-observatorioon. [kahdeksan]

Teleskooppiputki, jonka halkaisija on 508 mm, on valmistettu kahdesta grafiittikuidusta ja syaanieettereistä. Grafiittikuitujen ulkokerros on suunniteltu vähentämään pituussuuntaista lämpölaajenemiskerrointa, kun taas sisempi komposiittiputki on vuorattu sisäpuolelta alumiinifoliohöyrynsululla, joka estää vesihöyryn tai epoksiepäpuhtauksien pääsyn teleskooppiin. [8] XRT sisältää etuosan, jota ympäröivät peilit ja joka sisältää suljinkokoonpanon ja astronavigointiyksikön, ja takaosan, jossa kamera polttotasossa ja sisäinen optinen näyttö. [kahdeksan]

Peilimoduuli sisältää 12 sisäkkäistä 1. tyypin Voltaire-peiliä, jotka on asennettu etu- ja takaristikkoihin. Passiivisesti lämmitetyt peilit ovat kullattuja nikkelikuoria, joiden pituus on 600 mm ja halkaisija 191-300 mm. [kahdeksan]

Röntgenkuvantajan tehollinen pinta-ala on 120 cm2 1,15 keV:lla, näkökenttä 23,6 x 23,6 kaariminuuttia ja kulmaresoluutio (θ) 18 kaarisekuntia puolitehohalkaisijalla (HPD). Ilmaisimen herkkyys on 2⋅10 −14 erg cm −2 s −1 10 4 sekuntia. Peilin pistehajautustoiminto (PSF) on 15 sekunnin HPD-kaari tarkennettaessa (1,5 keV). Peili on hieman epätarkka, jotta PSF on tasaisempi koko näkökentässä, mikä johtaa 18 kaarisekunnin mittaiseen PSF:ään.


Normaalin ilmaantuvuuden röntgenteleskooppi

Röntgenteleskooppien historia

Auringon tarkkailuun käytettiin ensimmäistä röntgenteleskooppia. Ensimmäinen kuva Auringosta röntgenspektrissä otettiin vuonna 1963 käyttämällä rakettille asennettua teleskooppia.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Röntgenteleskoopit  (englanniksi)  (pääsemätön linkki) . NASA (2013). Haettu 10. elokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 13. joulukuuta 2016.
  2. ↑ Hoff HA Exosat - uusi ekstrasolaarinen röntgenobservatorio  // J Brit Interplan Soc (Space Chronicle) .. - 1983. - elokuu ( osa 36 , nro 8 ). - S. 363-367 .
  3. ↑ Yleiskatsaus kahden vuoden havaintoihin SIGMA:lla GRANATissa  //  Astron Astrophys Supplement Series : Journal. - 1993. - Ei. 97 .
  4. ↑ Revnivtsev MG, Sunyaev RA, Gilfanov MR, Churazov EM, Goldwurm A., Paul J., Mandrou P., Roques JP Kova röntgen taivastutkimus GRANAT-observatorion SIGMA-teleskoopilla   // Astronomy Letters  : Journal. - 2004. - Voi. 30 . - s. 527-533 .  (linkki ei saatavilla)
  5. ↑ 1 2 Kansainvälinen astrofysiikan observatorio "GRANAT" . IKI juoksi. Haettu 5. joulukuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2016.
  6. ↑ 12 granaatti . _ NASA HEASARC. Haettu 5. joulukuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 14. huhtikuuta 2012.
  7. ↑ Molkov, SV, Grebenev, SA, Pavlinsky, MN, Sunyaev. "GRANAT/ART-P GX3+1:N HUOMAUTUKSET: TYYPIN I RENTGENPURKKAUS JA PYSYVÄ EMISSIO", maaliskuu 1999. 4ss. arXiv e-Print (astro-ph/9903089v1) Arkistoitu 18. heinäkuuta 2020 Wayback Machinessa .
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Burrows DN, Hill JE, Nousek JA, Kennea JA, Wells A., Osborne JP, Abbey AF, Beardmore A., Mukerjee K., Short ADT, Chincarini G., Campana S., Citterio O ., Moretti A., Pagani C., Tagliaferri G., Giommi P., Capalbi M., Tamburelli F., Angelini L., Cusumano G., Bräuninger HW, Burkert W., Hartner GD The Swift X-ray Telescope  / / Space Sci Rev.. - 2005. - lokakuu ( nide 120 , no. 3-4 ). - S. 165-195 . - doi : 10.1007/s11214-005-5097-2 .

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa
 Teleskooppi
Tyyppi
kiinnitys
Muut