红外天文学展望

红外天文卫星(IRAS)的诞生开创了红外天文学的新世纪. 红外天文学的创立及其意义红外线的发现开创了红外天文学. 1800年,W.Herschel在可见区进行太阳光谱测定时,意外地发现在红光外侧存在着肉眼看不到的热辐射.这就是红外线.从此,人们就开始利用红外线探索宇宙奥秘.从那时起至今,红外天文学已经历了将近200年历史.但是首次利用近红外(波长在5μm以下)观测太阳外恒星的则是在本世纪初实现的.而利用中间红外(波长在5μm至     

美国四号陆地卫星简介

第一颗陆地卫星于1972年7月发射。这颗卫星载有一台称之为多波段扫描仪(MSS)的地面观测传感器,用以获得四个不同波段的地表影象。1974年和1978年又相续发射了二号、三号陆地卫星。七十年代的研究工作表明:多波段扫描仪影象是一种极为有用的资料,已用于地质填图、农作物估产     

神奇的红外世界

红外线是介于可见光红端与微波之间的电磁辐射,其波长范围从0.75微米至1000微米,为人眼不可见光线部分。自从1800年英国天文学家威·赫谢耳(W.Herschel)在研究太阳光谱的热效应时发现以来,它在信息技术与通讯、保健与生命科学、国防与太空、科研与教育等领域中发挥出越来越重要的作用。根据红外辐射在地球大气层中传输特性的不同,可分为近红外(波长范围0.75～3微米)、中红外(波长范围3～6微米)、远红外(波长范围6～15微米)、极远红外(波长范围15～1000微米)四个波段。I.近红外波段近红外波段在通讯、药物检测、资源探测等领域存在大量应用…     

关于银氧铯光电阴极的发射机理

一、引言 银氧铯(S-1)光电阴极是1929年出现的第一个实用光电阴极,它是可见光和近红外灵敏的光电阴极,第一只电视摄像管和红外变像管就是利用这种光电阴极制成的,虽然人们对这种阴极进行了许多研究工作,但它的发射机理仍然是个谜。因此有人说,出现了Ⅲ-Ⅴ族光电阴极,S-1将被淘汰,它的发射机理搞不清楚也就算了,但它的近红外光谱灵敏度仍吸引着     

Er离子注入多孔硅的发光

硅是最重要的半导体材料,在微电子领域有着广泛的应用.室温下硅的禁带宽度为1.11 eV,相应的发光波长为1.14μm.在近红外波段,硅是间接带材料,发光效率很低,无法在光电子领域实际应用.近年来,人们用稀土离子Er掺入硅中,获得了Er~(3+)离子在1.54μm的近红外发光.这正是光纤传输的最低损耗波段.在掺Er的硅基材料上能否获得有实用功率的发光或激光器件,人们对此表现了极大兴趣.然而,理论评估表明前景不容乐     

是正在形成中的行星系统吗?

“国际红外天文卫星”(IRAS)在长达11个月的紧张工作中,获得了通常用几年时间才能得到的大量信息。据悉,红外天文卫星目前已发现的红外辐射源的总数超过200,000个。卫星运行期间所取得的最重要成果是,在红外波段发现了“IRAS-阿拉吉—奥尔科卡”彗星。然而,最出乎意料的发现却是,在北半天球的亮星——织女星(天琴座α)     

红外天文卫星的新发现

红外天文卫星是美国、荷兰、英国联合研制成功的一颗天文卫星,1977年开始研制,计划1981年发射。由于碰到一系列技术问题,发射一再推迟,实际是1983年1月25日在美国加利福尼亚州范登堡空军基地发射上天,轨道高度900公里,是太阳同步准极地轨道,绕地周期103分钟。卫星上载有一架反射式望远镜,口径60厘米。望远镜焦点处放有三种红外线探测元件,总计62个,组成探测器,可以按4个波段(8—15微米、15—30微米、46—78微     

氧对Er离子注入Si发光的影响

硅中掺杂三价稀土离子Er给出1.54μm波段的近红外发光的研究受到人们的重视.这一方面由于这一发射波段恰好落在石英光纤的最低损耗波段;另一方面由于硅器件集成工艺的成熟与完善为光电集成提供了坚实的技术基础.近来人们研究发现,Si中的氧杂质对增强离子注入Er~(3+)的发光有利,同时发现其它一些电负性较大,质量较轻的负离子也会增强Er~(3+)的发光.本文研究了Si中离子注入Er和氧的发光特性,首次报道了氧离子单一注入Si在1.60μm附近存在一宽带发射,并且讨论了Er、氧共注入Si中氧对Er~(3+)发光的影响.     

土壤含水量的热惯量模型及其应用

土壤含水量的信息在农业、水利、气候等方面的作用是不言而喻的。然而土壤水分含量的区域分布非常不均匀。常规的点测量方法既费时间又没有代表性。遥感方法在估算区域土壤含水量分布方面有用武之地。特别是热红外波段的热惯量遥感是一种现实而有效的方法。 热惯量信息是由土壤热通量中获取的,土壤热通量只是地表热量平衡方程中的一部分。净     

非真空高温太阳光谱选择性吸收涂层的研制

采用多弧离子镀以TiAl合金为靶材在抛光不锈钢和铜基底上制备出了TiAl/TiAlN/TiAlON/TiAlO涂层, 并对涂层进行了抗高温氧化性实验. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、四探针电阻仪、紫外-可见-近红外分光光度计和傅里叶红外光谱仪分别对样品的表面和断面形貌、晶体结构、相组成、光学和电学性能进行了分析. 结果表明, 涂层耐800℃高温氧化, 涂层的厚度为2 mm, 晶粒大小分布均匀, 在可见-近红外光区(0.3~2.5 μm)的反射率小于10%, 方块电阻小于0.5 W 薄膜的红外反射率(2.5~25 μm)为0.09~0.19, 说明研制出的涂层具有很好的光谱选择性吸收, 在太阳能热发电、建筑节能等领域中有很好的应用前景     

南京、黄山太阳可见光辐射的大气光谱光学厚度的初步分析

考虑到太阳可见光辐射大气消光随时空变化的复杂性和它在多光谱遥感探测中的重要性,我们于1980年秋和1982年春在南京、黄山光明顶(海拔1840米)进行分光观测,所选波段系卫星常用的有关波区。     

太空神眼——导弹预警卫星

导弹预警卫星是一种专门用于发现弹道导弹发射,从而达到预警目的的侦察卫星。导弹预警卫星通常在地球静止轨道或周期约12小时的大椭圆轨道运行,一般由多颗卫星构成预警网。星上装有红外探测器和电视摄像机,弹道导弹从地面或水下发射时,高灵敏度的红外探测器能迅速捕捉导弹主动段飞行期间发动机尾焰的红外辐射并发出警报。与此同时,带有远摄镜头的高分辨率摄像机对准导弹     

几种岩石的中红外反射光谱特征

目前国内岩石反射光谱的测量范围仅限于0.4—2.5μ波段,不能充分反映岩石的光谱特征,因此有必要对岩石的中红外反射光谱进行测量与研究。我们用德制UR-10型全自动双光束红外分光光度计测得岩石样品磨光表面在2—25μ波段的反射光谱。结果表明,它对于遥感图象的岩性解译和最佳波段的选择是十分有用的。     

由星族Ⅲ加热的尘埃所引起的宇宙微波背景谱的畸变

1983年,Matsumoto等人报道他们在2—5μm波段探测到了一个红外背景辐射。如以临界密度为单位(如H_0=50h kms~(-1) Mpc~(-1),临界密度ρ_(erit)=5×10~(-30)h~2gcm~(-3)),其密度为Q_R～10~(-4)h~(-2)。这个红外背景是温度～1500°K的近似黑体谱,Carr,Mcdowell和Sato在文献[2]中讨论了用恒星或者黑洞都能解释Matsumoto等人发现的红外背景辐射。如果是恒星的话,它们很可能是开始形成时红移在40≤Z_*≤150之间,密度参数Q_*～1,质量在10~2—10~5M。范围内的星系前大质量恒星VMO_s。如果是黑洞的话,它们必须是密度参数Q_B～0.1     

康普顿散射对2—5μm红外背景谱的影响

一、引言1983年,Matsumoto等人说:他们用火箭作为运载工具进行高空红外探索,在2—5μm波段探测到一个新的红外背景辐射,这个红外背景是温度约为1500K的黑体谱。大家知道,微波背景辐射被认为是大爆炸的残余。那么,这个新发现的红外背景的根源又是什么?Carr     

地球放气、热红外异常与地震活动

一、卫星热红外异常与地震 地震时各震块间彼此摩擦生成大量热,足以使沿着断层两侧的岩石和土壤里的水汽化,并产生大量的电荷,如同雷暴中放电那样,地震产生的电场的强烈放电使低空气体被电离,形成各种波段的地光(包括红外异常)现象。在中强地震前,由于断层释气量的大量增加,在低空电     

忽略1.6μm偏振计算对二氧化碳反演精度的影响

散射引起的偏振效应会对卫星遥感二氧化碳精度产生较大的影响.本文利用逐线积分方法和累加法精确模拟了星载仪器近红外1.6μm波段的大气层顶偏振辐射特征,计算了分子散射和气溶胶散射引入的偏振效应,分析了偏振效应对大气二氧化碳反演精度的影响.研究表明:1.6μm波段散射引入的偏振效应明显,并随太阳高度角、观测天顶角、气溶胶光学厚度、地表反射率而变化.除个别大角度观测天顶角外,偏振效应随太阳天顶角升高、气溶胶光学厚度增加、地表反射率的减小而变大,并且在吸收线位置的影响要高于窗区.忽略偏振效应导致的大气二氧化碳反演误差随太阳天顶角的升高、气溶胶光学厚度的增加以及地表反照率减小而增大,并且该误差与仪器观测角度有关.模拟结果显示在高太阳天顶角、高气溶胶光学厚度以及低反照率场景下,忽略偏振计算可能引入高于10 ppmv(1 ppmv=10~(-6) L/L)反演误差,远高于1~2 ppmv观测需求.为减小误差,基于该波段的二氧化碳反演需要考虑大气辐射偏振的影响.     

气象卫星最小的“千里眼”是怎样炼成的?——风云四号A星多通道扫描成像辐射计红外探测器芯片研制回顾

风云四号(FY-4)是中国新一代静止轨道(GEO)定量遥感气象卫星。多通道扫描成像辐射计作为FY-4上的主要载荷之一,被赞誉为风云四号的"千里眼"。它是迄今为止中国静止轨道卫星最先进的扫描辐射计,这与多通道扫描成像辐射计的核心部件——红外探测器研制水平的大幅提升是密不可分的。与现在正在运行的风云二号(FY-2)相比,风云四号的红外探测器实现了跨越式的发展:红外通道的数量从4个增加到了8个;探测器的波长已经延伸到了13.8μm;芯片的光敏元数量更是从单元发展到多元线列;每个光敏元尺寸只有56μm×56μm,是迄今为止中国研制的气象卫星中红外探测器光敏元尺寸最小的。这使得风云四号扫描成像辐射计红外探测器的研制遇到了许多前所未有的问题和困难,比如中短波光伏(PV)探测器的光敏面限制问题、水汽光导(PC)探测器的有效视场偏窄问题和长波光导探测器的高性能、高要求问题。本文介绍了中国气象卫星中最小的"千里眼"——风云四号多通道扫描成像辐射计碲镉汞红外探测器芯片的研制过程和关键技术。     

航天雷达SIR-B的探测计划

国家航空和航天局于1978年发射的一颗卫星——海洋卫星——无疑是用于研究海洋的。用其测量波高,表面水温,海流及潮汐等等。在它所携带的一系列仪器中包括一个叫作合成孔径雷达(SAR)的传感器,用来监测波型,浮泳及其他现象。原设计工作一年或更多时间,但仅仅运转了一百天。该卫星由于持续的严重短路而终止工作,幸运的是之前     

激光地球动力学卫星

1992年10月23日,美国航天飞机在太空发射了一颗鲜为人知的测地卫星,名叫激光地球动力学卫星。其实,它是人类发射的第2颗同类卫星,1976年5月4日美国曾发射过一颗激光地球动力学卫星。 测地英豪 测地卫星是专门用于大地测量的人造地球卫星,可测定地面点位坐标、地球形体和地球引力场参数,属卫星测地系统的空间部分,可作为地面观测设备的视测目标或定位基准。其他类型的卫星也能用于测地研究,如GPS,但精确性不够,而测地卫星有明显的专长:①提供了在全球范围内进行大地联测的全球统一地心坐标系;②卫星轨道运动