JWST MIRI 中分辨率光谱仪的波长定标与分辨本领

JWST 搭载的中红外仪器（MIRI）将在中红外波长范围内提供前所未有的灵敏度水平的成像、日冕仪观测、低分辨率光谱测量和中分辨率光谱测量。MIRI 的中分辨率光谱仪（MRS）是一台积分场光谱仪，可在 4.9 至 28.3 $\mu m$ 之间提供衍射极限光谱测量，视场（FOV）在 13 至 56 平方角秒之间变化。通过地面测试，我们计算了对一般观测者至关重要的物理参数，而定标 MRS 的波长解与分辨本领对于最大化该仪器的科学性能至关重要。我们结合离散光谱特征的地面观测与法布里-珀罗标准具光谱，表征了 MRS 的波长解与光谱分辨本领。我们展示了用于推导 MRS 光谱特性的方法，包括每个 MRS 子带的精确波长覆盖范围、分辨本领随波长变化的函数计算，以及依赖于切片的光谱畸变测量。分辨本领从通道 1 的 R3500 变化到通道 4 的 R1500。基于地面测试数据，波长定标精度估计低于十分之一个像素，对于未分辨源，由于目标在切片内的位置存在微小的系统性偏移，其最大幅度约为 0.25 个光谱分辨元。基于地面测试数据，MRS 满足其设计所要求的光谱分辨本领与波长精度要求。我们还介绍了将用于更新 MRS 光谱特性的调试策略与目标。