稀疏光纤阵列 SparsePak 及 WIYN 光谱仪的实地性能分析

我们对 SparsePak 与 WIYN 台架光谱仪进行性能分析，旨在进行精密的星际和离子化气体运动学研究，以探讨外部星系的运动学。我们聚焦于光谱配置为 echelle 和低阶光栅，产生 500-900nm 区间约为 10000 的光谱分辨率。这些配置对光谱仪性能具有普遍意义。基准测试包括光谱分辨率、抽样、衬角、散射光以及系统绝对效率估计。与 WIYN 台架上现有光纤馈送器进行了比较。发现衬角和相对效率与几何光学系统模型一致。基于独立 WIYN 影像数据及 SparsePak 光纤阵列的独特能力，已建立光谱 photometric 标准星校准的光口径校正协议。WIYN 点扩散函数良好地符合指数为 -4.4 的 Moffat 轮廓。我们利用 SparsePak commissioning 数据驳倒了关于光纤天空减法的长期谣言：通过将多光纤数据恰当地视为 "长槓"，可实现与传统长槓光谱相同甚更好的信噪比性能。无需波束切换，因而该方法高效。最后，我们给出若干科学测量实例，SparsePak 现已常规化，包括低表面亮度盘的 Hα 速度场、几乎面对盘的气体和恒星速度场、在约 24000 光谱分辨率下星系盘的恒星吸收线轮廓。