用于中红外太阳磁场测量的探测器及其性能评估方法的研究

太阳活动的多波段观测是目前太阳物理学研究的热点，尽管太阳磁场的塞曼裂距与波长的平方成正比，中远红外具有更高的磁场观测价值，但由于探测器和相关技术的限制，现有的太阳红外磁场观测大多仅限于近红外段。为此，本项目的研究目标是研制一台可用于太阳中红外磁场观测的高灵敏度红外探测器，探测器采用一种新型的红外探测器件，GaAs/AlGaAs量子阱器件，并且建立一套中红外探测器测试评估系统。本项目研究的成果可为我国巨型太阳望远镜（CGST）计划中太阳中红外磁场观测用探测器的选择和研制提供技术依据和支持，同时也可为我国夜天文的中长波红外观测的发展打下坚实的基础。

磁场是太阳物理最重要的观测量，中红外太阳偏振测量有望解决太阳磁场测量百年历史中模型依赖和横向分量精度低两个瓶颈问题，实现太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越发展，以期取得突破性的太阳物理研究成果，但由于中红外探测器等相关技术的限制，现有的太阳红外磁场观测大多仅限于近红外段。为此，本项目的研究从中红外太阳磁场测量所需的核心部件—中红外探测器件的调研开始，开发了一套通用中红外相机图像采集系统，研制完成了一台中红外3~5μm HgCdTe 焦平面阵列器件相机。针对太阳磁场测量的特点，设计并建立了一套中红外探测器性能测试系统，利用该测试系统，完成了对研制相机的测试。利用研制的相机，在国内首次获得了中红外段太阳4.6μm单色黑子图像。该研究不仅为目前正在建设中的AIMS项目提供了技术支持，也将为我国推进下一代太阳望远镜如ASO等项目储备了技术。