Subaru 主焦点光谱仪的近红外相机

我们介绍了为 Subaru 望远镜开发的 SuMIRe（Subaru 图像与红移测量）主焦点光谱仪（PFS）近红外相机的详细设计。PFS 光谱仪旨在同时收集 2394 个天体的光谱，覆盖波长范围为 380 nm 至 1.26 um。该光谱仪由四个相同的光谱仪模块组成，每个模块通过望远镜主焦点处的机器人光纤定位器收集约 600 条光谱。每个光谱仪模块包含两个可见光通道，覆盖波长范围分别为 380 nm - 640 nm 和 640 nm - 955 nm，以及一个波长范围为 955 nm - 1.26 um 的近红外（NIR）通道。每个通道中色散的光线通过焦距为 300 mm、f/1.07 的真空施密特相机成像到 4k x 4k、像素尺寸为 15 um 的探测器格式上。对于 NIR 通道，使用了截止波长为 1.7 um 的去除衬底的 Teledyne HgCdTe 器件。可见光通道则使用 Hamamatsu 的 CCD。这些相机尺寸巨大，入射窗处的通光孔径为 300 mm，质量约为 250 kg。与两个可见光通道相机一样，NIR 相机仅包含四个光学元件：一个双元件折射校正器、一个 Mangin 镜和一个场 flatten 透镜。考虑到广阔的视场和波长范围，这种简单的设计产生了非常好的成像性能，这在很大程度上归功于将 Mangin 镜（具有反射后表面的透镜）用作施密特主镜。对于 NIR 相机，其后反射表面是一个二向色镜，它反射带内波长并透射超过 1.26 um 的波长。这与第二个校正元件后表面的热抑制滤光膜相结合，极大地减少了到达探测器的带外热辐射。