液氦杜瓦瓶冷卻火箭運載圓形漸變瀘光器（一）

摘要：這里密述ICECAP極光測量計劃所用一種紅外分光計、從高度45公里到200公里的火箭上取得大氣發射光譜，這儀器連續掃描6.75-23.2微米光譜區，掃速為2次掃描/秒，儀器使用一個圓形漸變濾光器(CVF) ， 光譜分辨率從3%到4%。全部光學組件、矽列探測器、CVF、Ir tran 6透鏡、擋殼、可卸的冷卻罩裝在一個高真空液氦杜瓦瓶系統內冷卻到10k以下， 分光計在22微米處噪音等效光譜輻射(NES R) 優于1X 10-'(W厘米~²球面度1微米-1) 。兩次火箭飛行觀察到亮空大氣發射占優勢的是9.6一微米O：和115微米CO、
量計劃，研究在極光顯示中導致短波和長波紅外發射的電離和激發機制與化學過程。測
導言
量協調起來，利用火箭、氣球、飛機和適當地面觀察平臺。1973和1974年國防核管理局/空軍劍橋研究試驗室ICECAP極光測量計劃包括兩個火箭運載長波紅外分光計(今后記為LWIR-CVF分光計) ， 設計了求取大氣輻射率6.75-23.2微米譜區的測量。一般描LWIR CVF分光計的規范(HS-1B型)LWIR-CVF分光計和檢測臺的圖。每個幾平相同的儀器成功地裝上了一個AFC RL包括峰值波長(22微米)噪音等效值光譜輻射靈敏優于1×10-11(W厘米-2球面度-(空軍劍橋研究試驗室)Black Brant VC微米-')，自由光譜區7--23微米，3一4%分火箭進行發射作為1969年五月開始的發展辨率，
2次光譜掃描/秒，液氨冷卻保持時計劃的結束，這計劃以前已有三次原始型儀器發射出去。間4小時，以及能夠適應火箭發射和飛行中機械環境的措施。ICECAP(紅外化學實驗一一協調的極光計劃的簡稱)是在北極械動的大氣中進行的。ICECAP的特殊目的是執行協調現場測飛行儀器布置如圖2所示。液氦杜瓦瓶有氣體罩一全部氨冷卻式。杜瓦瓶有三個基本室：中間一個2.8公升氨容器在中心，一個
熱電子儀器室在后面，和一個冷光學室在前端。延伸到氦容器的導管容許電導線通過，和從電子儀器室到光學室一個電動機驅動軸
通過。儀器罩在進行系統檢測時是必須具備的。在飛到100公里時必須用點著一個風箱驅動器把它拿掉，這罩子保留在負荷機頭尖
端兩半、避開光程向外翻開；機頭兩半在再人以前保持翻開，將冷光學系統暴露在
瀘光器驅動電動機、瀘光器位置參考發圓形新光生器、輔助前置放大器、和兩個印刷線路卡片都設置在電子儀器室里。電動機驅動軸是一根熱絕緣的無縫鋼管、從熱電動機直接通過氨容器到冷瀘光器軸承。用一個輔助電子儀器箱提供0一5一V遙測技術的信號調節和直流到直流轉換使從有效負荷28伏直流電池供應提供操作。
儀器設計為了得到在變化條件下活性的各種原子和分子氣體在直立方向分布的光譜測量。光學系統包括一個前擋殼、無鍍層Irtran6f/1透鏡和透鏡焦面內場闌如圖3所示。摻砷的矽探測器本身用作場閑、圓形漸變瀘光器(CVF) 轉過場闌使儀器在瀘光片
旋轉一周時掃描過分光計的自由光譜范圍。LWIR-CVF分光計的光學系統參數在表工列出。Ir tran 6透鏡是伊斯門柯達公司制造的。用了一個不鍍膜的透鏡因為蒸鍍7-23微米范圍的減反膜層是不可能的。CVF是由光學鍍層試驗室有限公司制造的正好放在探測器上面干涉膜面朝著探測器那邊(見圖3) 。有如裝在LWIR分光計的CVF參數內在表Ⅱ列出。分辨率是錐角和縫寬度兩數者的函數(狹縫寬由干涉層處f/1錐直徑所決定)。