SOFIA上HIRMES光谱仪的法布里-珀罗干涉仪研制

HIRMES是一台远红外光谱仪，被选为NASA的SOFIA机载天文台的第三代仪器。HIRMES在覆盖25至122 $\mu$m波长范围的四种模式下有望实现背景极限性能。高光谱分辨率（$R \approx 10^5$）模式用于实现速度分辨谱线的最大灵敏度，以研究原行星盘的演化。中分辨率（$R \approx 12,000$）模式适用于在若干远红外精细结构谱线中对银河系恒星形成区进行高灵敏度成像。低分辨率（$R \approx 2000$）成像模式针对近邻星系远红外精细结构谱线的光谱制图进行了优化，而低分辨率（$R \approx 600$）光栅光谱仪模式则针对原恒星和原行星盘中尘埃与冰特征的探测进行了优化。若干过渡边传感器（TES）辐射热计阵列将在各模式下提供背景极限灵敏度。为优化各仪器模式的性能，HIRMES采用了八个独特的全可调低温法布里-珀罗干涉仪（FPIs）和一台光栅光谱仪。本文给出这些可调FPI的设计要求、机械与光学特性及性能，以及设定镜间距并实现FPI扫描的控制电子学。