Astronomie und Teleskope

Die von Princeton Infrared Technologies, Inc. hergestellten kurzwelligen Infrarotkameras (SWIR) bestehen aus gitterangepassten InGaAs, was sie zu den praktischsten und empfindlichsten Detektoren macht, die für das Sehen durch die als J- und H-Bänder bekannten atmosphärischen Transmissionsfenster verfügbar sind. Es handelt sich um Bänder, die bei den Wellenlängen 1220 und 1630 nm (1,22 bzw. 1,63 µm) liegen. Unsere InGaAs-Photodioden nutzen eine dünne Kappe und optimierte Antireflexionsbeschichtungen, um den gesamten Wellenlängenbereich von 400 bis 1680 nm zu erfassen. Somit wird ein einziger Sensor und ein einziger optischer Pfad verwendet, um sichtbare, NIR- und SWIR-Wellenlängen zu erfassen. Dadurch wird die Abbildungsfunktion des Teleskops um die astronomischen Bänder R und I erweitert. Ein optischer Pfad ist von entscheidender Bedeutung, um die Eigenschaften und die chemische Beschaffenheit von Planeten, Sternen, Nebeln und Galaxien im Weltall genau zu erfassen.

Die Abbildung durch den Himmel in den NIR-SWIR-Bändern ist wegen der geringeren Streuung und der molekularen Absorption wichtig. Die geringere Streuung bei längeren Wellenlängen durchdringt Verdunkelungsfaktoren wie atmosphärische Turbulenzen und Weltraumstaub und ermöglicht so eine tiefere Sicht ins Universum. Moleküle und ihre Bewegungen erzeugen starke Absorptionen in den SWIR-Wellenlängen, die auftreten, wenn die Photonenenergie mit den natürlichen Schwingungsfrequenzen der Moleküle übereinstimmt. Dadurch entstehen identifizierbare spektrale Signaturen. Obwohl die molekularen Grundschwingungen auch mit MWIR- oder LWIR-Kameras erfasst werden können, ist es einfacher und weitaus kostengünstiger, NIR-SWIR-Kameras zu verwenden.

Die Megapixel 1280SciCam von Princeton Infrared Technologies, Inc. bietet Astronomen die Empfindlichkeit, das gleichmäßige Wellenlängenverhalten und die Linearität, die sie benötigen, um die tiefsten Geheimnisse des Universums zu lüften, und ist dabei deutlich preiswerter als typische HgCdTe-Arrays. Ihr großer Dynamikbereich innerhalb der Szene ist ideal für die Erkennung kleiner Absorptionsschwankungen bei der Suche nach Wasser in fernen Sonnensystemen oder bei der Analyse der Gaszusammensetzung von Exoplaneten. Der gekühlte Sensor ermöglicht die Aufnahme schwächster Lichtquellen mit einer Integrationszeit von bis zu 2 Minuten, ohne dass Vibrationen auftreten, die die Bilder verwischen könnten, da er mit thermoelektrischen Kühlern und nicht mit mechanischen Kryokühlern gekühlt wird. Für kleinere Teleskope, bei denen keine langen Integrationszeiten erforderlich sind, zeichnet sich die MVCam von Princeton Infrared Technologies, Inc. durch ein geringes Gewicht und völlige Vibrationsfreiheit aus und bietet gleichzeitig einen großen Dynamikbereich und zuverlässige Linearität.