利用双折射元件与成像 Michelson 干涉仪标定高精度系外行星探测光谱仪
天体物理仪器与方法
2022-06-29 v1
摘要
寻找太阳系外行星的主要方法之一是径向速度技术,即测量恒星因行星绕转引起的多普勒频移。这些测量通常使用交叉色散阶梯光栅光谱仪进行。遗憾的是,此类光谱仪体积大且昂贵,其精确标定仍具挑战性。目标是开发一种不同的方式来提供标定信号。一种常用的引入标定信号的方法是在光路中插入碘池。其缺点包括谱线窄、不能覆盖整个光谱以及光被吸收。本文中,我展示了插入双折射元件或成像 Michelson 干涉仪,配合 Wollaston 棱镜,可消除这三个缺点,同时保留碘方法的大部分优势。所提出的设计可做得非常紧凑,从而提供一种便捷的标定光谱仪的方式。与碘池方法类似,标定信号与恒星信号一同传播,从而降低了对光谱仪稳定性的敏感度。所施加的信号覆盖整个可见光范围,且任何温度漂移都将是一致的,并可用单一数值描述。基于 Helioseismic and Magnetic Imager 以不同配置使用的类似设备的经验,表明该标定装置在短至中等时间尺度上,在显著波长范围内可稳定于 0.1 m/s 水平。尽管前景良好,许多细节仍需解决。特别是需要进行若干实验室测量以最终确定设计并估计实际性能,且有必要进行概念验证。
引用
@article{arxiv.2202.13421,
title = {Using birefringent elements and imaging Michelsons for calibration of high precision planet finding spectrographs},
author = {J. Schou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.13421},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics. 11 pages, 8 figures