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主物镜光栅望远镜:光学特性与应用可行性

天体物理仪器与方法 2022-12-23 v1

摘要

我们发展了主物镜光栅 (POG) 望远镜的理论基础。近年来,Thomas D. Ditto 提出了一系列在大型光栅上收集光线并以置于掠射出射处的次级接收光学元件聚焦的望远镜设计,有时被称为 Dittoscopes。其应用包括系外行星的发现与表征、近地小行星的搜寻以及天空的光谱巡天。这些望远镜具有较小的面密度,因此为将大型望远镜发射入太空提供了一条可行路径。由于这一系列望远镜设计有别于传统望远镜设计,难以评估哪些应用对该设计最为有利。在此,我们定义了一种新品质因数——“修正 étendue(修正光通量)”,用以刻画 POG 的光子收集能力。结果表明,观测的衍射极限由光栅长度决定。我们评估了地基应用中的大气视宁度效应,以及利用第二色散元件在焦平面上区分位置与波长的方法。最后,讨论了充分发挥 POG 光学特性优势的一些策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.11443,
  title  = {Primary Objective Grating Telescopy: Optical Properties and Feasibility of Applications},
  author = {Leaf Swordy and Heidi Jo Newberg and Thomas Ditto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.11443},
  year   = {2022}
}

备注

25 pages, 12 figures, submitted to JATIS