Comparación de métodos de calibración de longitud de onda en el cielo para espectrógrafo de campo integral
Autores: Song, Jie; Ren, Baichuan; Tang, Yuyu; Wei, Jun; Huang, Xiaoxian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comparación de métodos de calibración de longitud de onda en el cielo para espectrógrafo de campo integral
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Avances
Tecnología
Espectrógrafo de campo integral
Agujeros negros supermasivos
Galaxias
Calibración de longitud de onda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Con avances en la tecnología, los científicos están adentrándose más en sus exploraciones del universo. Los espectrógrafos de campo integral (IFS) desempeñan un papel significativo en la investigación de las propiedades físicas de los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, los núcleos de las galaxias y los procesos de formación de estrellas dentro de las galaxias, incluso bajo condiciones extremas como las presentes en fusiones galácticas, galaxias de ultra baja metalicidad y galaxias formadoras de estrellas con retroalimentación fuerte. Los IFS transforman el campo espacial en un campo lineal utilizando un cortador de imágenes y obtienen los espectros de los objetivos en cada elemento de resolución espacial a través de una rejilla. A través del procesamiento científico, se pueden obtener imágenes bidimensionales para cada banda objetivo. Los IFS utilizan rejillas cóncavas como sistemas de dispersión para descomponer la luz policromática emitida por los cuerpos celestes en luz monocromática, dispuesta linealmente según la longitud de onda. En este experimento, se simuló en el laboratorio el entorno de trabajo de una estrella para facilitar la calibración de longitud de onda del espectrómetro de campo integral espacial. También se exploraron las herramientas necesarias para el proceso de calibración. Se empleó una lámpara de mercurio-argón como fuente de luz para extraer información característica de cada píxel en el detector, facilitando la calibración de longitud de onda de los IFS espaciales. Se seleccionó el método óptimo de búsqueda de picos contrastando el centro de peso, el ajuste polinómico y los métodos de ajuste gaussiano. En última instancia, emplear el algoritmo 4FFT-LMG para ajustar curvas gaussianas permitió determinar las posiciones de los picos espectrales, obteniendo coeficientes de calibración de longitud de onda para un IFS espacial en el rango de 360 nm a 600 nm. La correlación de los resultados del ajuste entre las posiciones de los píxeles del detector y las longitudes de onda correspondientes fue >99.99%. La precisión de calibración durante la calibración de longitud de onda fue de 0.0067 nm, alcanzando un nivel muy alto.
Descripción
Con avances en la tecnología, los científicos están adentrándose más en sus exploraciones del universo. Los espectrógrafos de campo integral (IFS) desempeñan un papel significativo en la investigación de las propiedades físicas de los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, los núcleos de las galaxias y los procesos de formación de estrellas dentro de las galaxias, incluso bajo condiciones extremas como las presentes en fusiones galácticas, galaxias de ultra baja metalicidad y galaxias formadoras de estrellas con retroalimentación fuerte. Los IFS transforman el campo espacial en un campo lineal utilizando un cortador de imágenes y obtienen los espectros de los objetivos en cada elemento de resolución espacial a través de una rejilla. A través del procesamiento científico, se pueden obtener imágenes bidimensionales para cada banda objetivo. Los IFS utilizan rejillas cóncavas como sistemas de dispersión para descomponer la luz policromática emitida por los cuerpos celestes en luz monocromática, dispuesta linealmente según la longitud de onda. En este experimento, se simuló en el laboratorio el entorno de trabajo de una estrella para facilitar la calibración de longitud de onda del espectrómetro de campo integral espacial. También se exploraron las herramientas necesarias para el proceso de calibración. Se empleó una lámpara de mercurio-argón como fuente de luz para extraer información característica de cada píxel en el detector, facilitando la calibración de longitud de onda de los IFS espaciales. Se seleccionó el método óptimo de búsqueda de picos contrastando el centro de peso, el ajuste polinómico y los métodos de ajuste gaussiano. En última instancia, emplear el algoritmo 4FFT-LMG para ajustar curvas gaussianas permitió determinar las posiciones de los picos espectrales, obteniendo coeficientes de calibración de longitud de onda para un IFS espacial en el rango de 360 nm a 600 nm. La correlación de los resultados del ajuste entre las posiciones de los píxeles del detector y las longitudes de onda correspondientes fue >99.99%. La precisión de calibración durante la calibración de longitud de onda fue de 0.0067 nm, alcanzando un nivel muy alto.