JWST MIRI飞行模型的光学性能：高分辨率点扩散函数的表征
天体物理仪器与方法
2015-05-19 v1
摘要
中红外仪器（MIRI）是詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）搭载的四台仪器之一，可在5-28微米波段提供成像、日冕仪和光谱学功能。为验证该仪器的光学性能，我们在CEA对中红外成像仪（MIRIM）的飞行模型（FM）进行了低温红外环境下的广泛测试。本文报告了在5.6微米（成像最短工作波长）处的点扩散函数（PSF）测量结果。在5.6微米处，PSF未达到奈奎斯特采样，因此我们采用一种原创技术，将微扫描测量策略与反卷积算法相结合，以获得超分辨的MIRIM PSF。微扫描包括在焦平面对点源进行亚像素扫描。利用数据反演方法重建的PSF图像，其分辨率相比MIRI原生分辨率提高了7倍。我们发现，高分辨率PSF的半高全宽（FWHM）比Zemax仿真结果宽5-10%。主要原因是M4镜的倾斜超出规格。经过校正后，又进行了两次额外的测试活动，结果表明PSF形状符合预期。PSF的FWHM为0.18-0.20角秒，与仿真一致。在整个视场内，第一暗艾里环内包含的总包围能量（归一化至5角秒半径）为56.1-59.2%。在较长波长（7.7-25.5微米）下，该比例为57-68%。因此，MIRIM满足光学质量要求。本文对MIRIM PSF的表征以及所提出的反卷积方法，不仅对验证光学质量和MIRI校准至关重要，而且对科学应用也具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1006.5735,
title = {Optical performance of the JWST MIRI flight model: characterization of the point spread function at high-resolution},
author = {P. Guillard and T. Rodet and S. Ronayette and J. Amiaux and A. Abergel and V. Moreau and J. L. Augueres and A. Bensalem and T. Orduna and C. Nehmé and A. R. Belu and E. Pantin and P. O Lagage and Y. Longval and A. C. H. Glasse and P. Bouchet and C. Cavarroc and D. Dubreuil and S. Kendrew},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.5735},
year = {2015}
}
备注
13 pages, submitted to SPIE Proceedings vol. 7731, Space Telescopes and Instrumentation 2010: Optical, Infrared, and Millimeter Wave