紅外望遠鏡

紅外望遠鏡（infrared telescope），是接收天體的紅外輻射的望遠鏡。外形結構與光學鏡大同小異，有的可兼作紅外觀測和光學觀測。但作紅外觀測時其終端設備與光學觀測截然不同，需採用調製技術來抑制背景干擾，並要用干涉法來提高其分辨本領。

基本介紹

• 中文名：紅外望遠鏡
• 外文名：infrared telescope
• 波段：波長800—1 000nm
• 屬性：接收天體的紅外輻射的望遠鏡
• 方法：干涉法
• 發明時間：19世紀下半葉

定義

在極惡劣的氣候條件下能探測500米或更遠處的人、物體、車輛移動的儀器。望遠鏡的一種。又稱被動紅外望遠鏡。被動紅外望遠鏡的特點是：它們之間互不干擾；可以跟蹤，不發射出信號；低功耗、長距離、窄光束；容易安裝，快速回響。紅外眼在周界防護、邊界和圍牆觀察、戰場測向系統、火和爆炸探測、交通計算流量和控制以及高壓電線桿保護方面有廣泛用途。

結構特點

紅外望遠鏡與普通的光學望遠鏡的原理和結構基本相同，其特殊要求有：

1)紅外望遠鏡不要封閉式的鏡筒，而要採用桁架結構，儘可能減少視場內的機械結構物，而那些不可預設的結構物也不能塗黑而要拋光鍍亮，以減少其紅外發射係數，或包以鋁箔或金箔。

2)一般紅外望遠鏡的焦比較大，f/20～f/50，有的達f/100。大的焦比有利於降低天空背景的亮度，以減少天空背景輻射噪聲。大焦比還可以減少副鏡尺寸，以便於實現調製，也可減小主鏡中心孔的大小，從而降低來自望遠鏡的紅外背景輻射。

3)在主、副鏡匹配上，採用較小的副鏡及小巧的副鏡支架，是為了避免來自主鏡邊緣及副鏡框架的熱輻射，以便於實現副鏡的調製。

4)主副鏡鍍銀或鍍金。鏡面鍍金或鍍銀比鍍鋁對紅外輻射反射率高，發射率小。

5)高的指向精度及寬和亮的導星視場。這便於對暗的或不可見的天體進行紅外探測。

6)運用紅外調製技術，實現紅外調製可用不同的方法，主要有：①望遠鏡的焦平面調製②副鏡調製。③主鏡調製。

成像原理

紅外望遠鏡可以看到紅外線也就是波段(波長800—1 000nm)之間的的望遠鏡。在軍事套用上也是夜視望遠鏡中的一種。當然，紅外望遠鏡更多的時候則是被套用到天文觀測中。紅外線望遠鏡通過光電轉換，把紅外線轉換成電子流，再使電子倍增，最後使電子打在螢光屏上，變成可見光。只要有溫度就會產生紅外線 ，他就是一個特殊的鏡片，能通過並顯示紅外線。

紅外望遠鏡套用

紅外觀測成像也與光學圖像大相逕庭。由於地球大氣對紅外線僅有7個狹窄的“視窗”，所以紅外望遠鏡常置於高山區域。世界上較好的地面紅外望遠鏡大多集中安裝在美國夏威夷的莫納克亞，是世界紅外天文的研究中心。1991年建成的凱克望遠鏡是最大的紅外望遠鏡，它的口徑為10米，可兼作光學、紅外兩用。此外還可把紅外望遠鏡裝於高空氣球上，氣球上的紅外望遠鏡的最大口徑為1米，但效果卻可與地面一些口徑更大的紅外望遠鏡相當。紅外望遠鏡的樣子每個不同，都肯定需要電池，因為物體發出的紅外線是看不見的，機器需要在接受到紅外後，按照接受到的發出相應的可見光。發光就需要電。紅外有很多種，大多數微光夜視儀也有紅外功能，它的紅外屬於短波紅外，比可見光長一點，類似遙控器。這種夜視儀設計紅外的目的是為了可以用紅外照明，這樣不容易被（敵人）發現。還有一種是熱成像，熱成像實際也是收集熱物體發出的紅外，只是這種紅外波長很長，用一般的微光夜視儀無法看見。熱成像的優點是可以有效地觀察熱源，例如哺乳動物、汽車等等，在軍事上用處很大。

發展歷史

最早的紅外觀測可以追溯到18世紀末。由於地球大氣的吸收和散射造成在地面進行的紅外觀測只局限於幾個近紅外視窗，因此要獲得更多紅外波段的信息，就必須進行空間紅外觀測。從19世紀下半葉，紅外天文學觀測才真正開始。最初是用高空氣球，後來發展到飛機運載紅外望遠鏡或探測器進行高空觀測。1 983年1月23日，美英荷聯合發射了第一顆紅外天文衛星IRAS。其主體是一個口徑為57厘米的望遠鏡，主要從事巡天工作。IRAS的成功極大地推動了紅外天文學在各個層次的發展。直到現在，IRAS的觀測源仍是天文學家研究的熱點目標。1995年11月17日由歐洲、美國和日本合作的紅外空間天文台ISO發射升空。ISO的主體是一個口徑為60厘米的R—C式望遠鏡。它的功能和性能均比IRAS行許多提高。與IRAS相比ISO具有更寬的波段範圍、更高的空間解析度、更高的靈敏度(約為IRAS的100倍)以及更多的功能。