用于空间红外天文观测的铝镜日冕仪演示实验

针对未来的空间红外天文日冕观测，我们开展了将铝镜应用于日冕仪的实验研究。空间中的宽带中红外观测需要冷却反射光学系统，而日冕观测则需要高精度光学系统。对于最初为下一代红外天文卫星项目 SPICA 提出的日冕仪（SCI：SPICA Coronagraph Instrument），我们制造并评估了由具有金刚石车削表面的高精度铝离轴反射镜组成的光学系统，并使用带有日冕仪掩模的光学系统进行了日冕仪演示实验。我们首先使用 He-Ne Fizeau 干涉仪测量了铝镜的波前误差（WFE），以确认 WFE 的功率谱密度满足 SCI 要求。然后我们将反射镜集成到光学系统中，并评估了系统的整体性能。结果表明，我们估计光学系统的总 WFE 为 33 nm (rms)，在光学系统中心 14 mm 区域内，每个反射镜贡献 10-20 nm (rms)，并在可见光下作为日冕仪获得了 $10^{-5.4}$ 的对比度。根据我们利用测得的光学性能进行的模型计算，在 5 um 波长下，该日冕仪系统预计可实现约 $10^{-7}$ 的对比度。因此，我们的实验表明，铝镜光学系统适用于诸如空间日冕仪等对 WFE 高度敏感的仪器。