Røntgen teleskop

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 29. september 2019; checks kræver 12 redigeringer .

Et røntgenteleskop ( XRT ) er et  teleskop designet til at observere fjerne objekter i røntgenspektret. Betjening af sådanne teleskoper kræver normalt, at de hæves over jordens atmosfære , som er uigennemsigtig for røntgenstråler. Derfor placeres teleskoper på raketter i høj højde eller på kunstige jordsatellitter .

Optisk layout

På grund af den høje energi brydes røntgenkvanter praktisk talt ikke i stoffet (derfor er det svært at lave linser) og reflekteres ikke i nogen indfaldsvinkel, undtagen for de mest blide (88-89 grader til normalen) ) [1] .

Røntgenteleskoper kan bruge flere teknikker til at fokusere stråler. De mest almindeligt anvendte er Voltaire-teleskoper (med afgræsning af incidensspejle), blændekodning og modulerende (svingende) kollimatorer. Røntgenoptikkens begrænsede muligheder resulterer i et snævrere synsfelt sammenlignet med teleskoper, der opererer i UV- og synligt lysbånd .

Spejle

Brugen af ​​røntgenspejle til ekstrasolar astronomi kræver samtidig:

Spejle kan være lavet af keramik eller metalfolie. De mest almindeligt anvendte røntgenspejle med græsningsforekomst er guld og iridium . Den kritiske reflektionsvinkel afhænger stærkt af fotonenergien. For guld og 1 keV energi er den kritiske vinkel 3,72°.

Blændekodning

Mange røntgenteleskoper bruger blændekodning til at tage billeder. I denne teknologi er en maske i form af et gitter af skiftende transparente og uigennemsigtige elementer installeret på en speciel måde foran matrixdetektoren (for eksempel en firkantet maske i form af en Hadamard-matrix ). Dette fokuserings- og billeddannende element er lettere end anden røntgenoptik (hvorfor det ofte bruges på satellitter), men kræver mere efterbehandling for at opnå billedet.

Teleskoper

Exosat

Exosat bærer to Wolter I -type lavenergi røntgenteleskoper med billeddannelseskapacitet. I brændplanet kan installeres:

Hårde røntgenteleskoper

Se OSO 7

Om bord på Seventh Orbital Solar Observatory ( OSO 7 ) var et hard-band røntgenteleskop. Karakteristika: energiområde 7 - 550 keV, synsfelt 6,5 ° effektivt område ~ 64 cm²

Teleskop FILIN

FILIN-teleskopet installeret på Salyut-4- stationen bestod af tre gasproportionaltællere med et samlet arbejdsområde på 450 cm², energiområde 2-10 keV og en med et arbejdsområde på 37 cm², energiområde 0,2- 2 keV. Synsfeltet var begrænset af en spaltekollimator med en halvbredde på 3° x 10°. Instrumenterne omfattede fotoceller monteret uden for stationen sammen med sensorer. Målemoduler og strøm var placeret inde i stationen.

Kalibrering af sensorerne ved jordkilder blev udført parallelt med flyveoperationer i tre tilstande: inertiorientering, orbital orientering og undersøgelse. Data blev indsamlet i fire energiområder: 2-3,1 keV, 3,1-5,9 keV, 5,9-9,6 keV og 2-9,6 keV på store detektorer. Den lille sensor havde begrænsere indstillet til niveauer på 0,2, 0,55, 0,95 keV.

Teleskop SIGMA

SIGMA hårde røntgen- og lavenergi-gamma-teleskop dækker 35-1300 keV området [3] med et effektivt areal på 800 cm² og et maksimalt følsomt synsfelt på ~5° × 5°. Den maksimale vinkelopløsning er 15 bueminutter. [4] Energiopløsning - 8 % ved 511 keV. [5] Gennem en kombination af kodet blænde og positionsfølsomme sensorer baseret på Anger-kameraprincipper er teleskopet i stand til at afbilde. [6]


Røntgenteleskop ART-P

ART-P røntgenteleskopet dækker energiområdet fra 4 til 60 keV (billeder) og fra 4 til 100 keV (spektroskopi og timingmålinger). Den består af fire identiske moduler indeholdende en positionsfølsom proportional tæller og en URA-type kodningsmaske. Hvert modul har et effektivt areal på cirka 600 cm², svarende til et synsfelt på 1,8° x 1,8°. Vinkelopløsning - 5 minutters bue, tid - 3,9 ms, energi - 22% ved 6 keV. [7] Instrumentet opnåede en følsomhed på 0,001 krabbeflux ved en otte timers eksponering. Den maksimale tidsmæssige opløsning er 4 ms. [6] [5]

Fokuserende røntgenteleskop

Broadband X-ray Telescope (BBXRT) blev anbragt i kredsløb af Columbia Shuttle ( STS-35 ) som en del af ASTRO-1 nyttelasten. BBXRT var det første fokusteleskop, der opererede over et bredt energiområde på 0,3-12 keV med en gennemsnitlig energiopløsning på 90 eV ved 1 keV og 150 eV ved 6 keV. To ko-direktionelle teleskoper med et Si(Li) segmenteret faststofspektrometer hver (detektor A og B) bestående af fem pixels. Det samlede synsfelt er 17,4' i diameter, synsfeltet for den centrale pixel er 4' i diameter. Samlet areal: 765 cm² ved 1,5 keV, 300 cm² ved 7 keV.

HEAO-2

Verdens første orbitale observatorium med røntgen-græsningsspejle. Lanceret i 1978. Det effektive areal er ca. 400 cm² ved 0,25 keV og ca. 30 cm² ved 4 keV.

Chandra

XMM Newton

Spektr-RG

XRT på Swift (MIDEX-mission)

XRT-teleskopet ombord på MIDEX-missionen Swift (energiområde 0,2-10 keV) bruger et Type 1 Voltaire-teleskop til at fokusere røntgenstråler på et termoelektrisk afkølet CCD-array . [8] Det videnskabelige instrument er designet til at måle flux-, spektrum- og lysstyrkekurverne for gammastråleudbrud (GRB'er) og deres efterlys over et bredt dynamisk område, der dækker mere end 7 fluxintensitetstrin. XRT er i stand til at placere flares inden for 5 buesekunder inden for 10 sekunder efter måloptagelse (for en typisk burst) og kan studere røntgenindholdet i et gamma-ray burst fra 20 til 70 sekunder efter, at flaren er detekteret og over flere dage eller uger.

Teleskopets samlede længde er 4,67 meter, brændvidden er 3500 mm, og diameteren er 0,51 meter. [8] Det primære strukturelle element er en optisk bænk af aluminium, der understøtter teleskopets forreste og bageste rør, spejlmodul, elektronreflektor, intern justeringsoptik og kamera; plus fastgørelsespunkter til Swift-observatoriet. [otte]

Teleskoprøret med en diameter på 508 mm er lavet af to sektioner af grafitfibre og cyanethere. Det ydre lag af grafitfibre er designet til at reducere den langsgående termiske udvidelseskoefficient, mens det indre kompositrør på indersiden er foret med en dampspærre af aluminiumsfolie for at forhindre vanddamp eller epoxyforurenende stoffer i at trænge ind i teleskopet. [8] XRT indeholder en forreste del, omgivet af spejle og indeholder en lukkerkonstruktion og en astronavigationsenhed, og en bageste del, der bærer et kamera i brændplanet og en intern optisk skærm. [otte]

Spejlmodulet indeholder 12 indlejrede Voltaire-spejle af 1. type, monteret på forreste og bageste tværstykker. Passivt opvarmede spejle er forgyldte nikkelskaller 600 mm lange og 191 til 300 mm i diameter. [otte]

Røntgenkameraet har et effektivt areal på 120 cm2 ved 1,15 keV, et synsfelt på 23,6 x 23,6 bueminutter og en vinkelopløsning (θ) på 18 buesekunder ved halveffektdiameter (HPD). Detektorens følsomhed er 2⋅10 −14 erg cm −2 s −1 10 4 sekunder. Spejlets punktspredningsfunktion (PSF) er 15 sekunders HPD-bue ved fokus (1,5 keV). Spejlet er lidt ude af fokus for en mere ensartet PSF over hele synsfeltet, hvilket resulterer i et instrument PSF på 18 buesekunder.


Normal forekomst røntgenteleskop

Historien om røntgenteleskoper

Det første røntgenteleskop blev brugt til at observere Solen. Det første billede af Solen i røntgenspektret blev taget i 1963 ved hjælp af et teleskop monteret på en raket.

Se også

Noter

  1. ↑ Røntgenteleskoper  (engelsk)  (utilgængeligt link) . NASA (2013). Hentet 10. august 2018. Arkiveret fra originalen 13. december 2016.
  2. ↑ Hoff HA Exosat - det nye ekstrasolar røntgenobservatorium  // J Brit Interplan Soc (Space Chronicle) .. - 1983. - August ( vol. 36 , nr. 8 ). - S. 363-367 .
  3. ↑ Oversigt over toårige observationer med SIGMA ombord på GRANAT  //  Astron Astrophys Supplement Series: tidsskrift. - 1993. - Nej. 97 .
  4. ↑ Revnivtsev MG, Sunyaev RA, Gilfanov MR, Churazov EM, Goldwurm A., Paul J., Mandrou P., Roques JP En hård røntgenhimmelundersøgelse med SIGMA-teleskopet fra GRANAT-observatoriet   // Astronomy Letters  : journal. - 2004. - Bd. 30 . - s. 527-533 .  (utilgængeligt link)
  5. ↑ 1 2 Internationalt Astrofysisk Observatorium "GRANAT" . IKI RAN. Hentet 5. december 2007. Arkiveret fra originalen 3. marts 2016.
  6. ↑ 12 GRANAT . _ NASA HEASARC. Hentet 5. december 2007. Arkiveret fra originalen 14. april 2012.
  7. ↑ Molkov, SV, Grebenev, SA, Pavlinsky, MN, Sunyaev. "GRANAT/ART-P OBSERVATIONER AF GX3+1: TYPE I RØNTGENBRÆST OG VEDVARENDE EMISSION", Mar 1999. 4pp. arXiv e-Print (astro-ph/9903089v1) Arkiveret 18. juli 2020 på Wayback Machine .
  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. - Oktober ( vol. 120 , nr. 3-4 ). - S. 165-195 . - doi : 10.1007/s11214-005-5097-2 .

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Teleskop
Type
montere
Andet