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X射線望遠鏡 |
X射線望遠鏡(X-ray telescope)是為了探測地球大氣層以外的源所發射的X射線,並把X射線分辨為一個圖象而設計的一種儀器。由於大氣吸收,所以X射線望遠鏡必須用氣球、火箭或空間運載工具帶到高空。氣球運載的探測器用於探測穿透能力較強的(硬的)X射線,而火箭和衛星則用於在更高的高度上探測軟的X射線。因為天體X射線源都是遠而弱的,這些探測器通常都要有大的集光面積和高的效率,以便在宇宙射線引起的背景上探測到X射線。
簡介
除發射可見光外 ,宇宙中還存在着很多能發射高能射線的天體,如恆星、黑洞周圍空間和星雲等。通過對這些天體的研究可以了解恆星的形成、黑洞現象和恆星爆炸後所引起的氣體膨脹等現象。高能射線如:極紫外、軟X射線、硬X射線和γ射線幾乎全被大氣層吸收而不能到達地面,要實現對這些高能射線的觀察只能使用太空望遠鏡。由於這些高能射線與物質相互作用和可見光與物質相互作用有很大差別 ,所以不能使用在可見光波段發展成熟的光學技術 ,只能採用新的成像技術。20世紀以來,隨着火箭、衛星技術的發展和薄膜技術、光學加工與檢測技術的進步,人們已將對天體的探測擴展到整個電磁輻射,人們逐步開始用極紫外、紅外、X射線、γ射線和射電望遠鏡來觀測天體,觀測的能量最高達幾十GeV。
評價
根據成像方式的不同,X射線望遠鏡分為非成像望遠鏡和成像望遠鏡兩類。準直型望遠鏡是技術最簡單的一種非直接成像X射線望遠鏡,編碼孔徑望遠鏡是使用比較廣泛的一種非直接成像望遠鏡。在編碼孔徑技術中,由於編碼方式和碼盤的大小可根據觀測能量範圍的大小而改變,所以得到了廣泛的應用。編碼孔徑望遠鏡也是最早用於X射線天文觀測的X射線望遠鏡。根據成像光學系統的不同,X射線直接成像望遠鏡分為正入射周期多層膜望遠鏡、掠入射單層膜望遠鏡和掠入射非周期多層膜望遠鏡。兩類X射線望遠鏡相比,非直接成像望遠鏡的最大優點是在技術條件限制不能用直接成像方法獲取圖像的情況下,觀測高能天體,並且方法簡單,但成像質量差,分辨率低,獲取圖像的過程複雜。而直接成像望遠鏡的圖像質量比前者好。但它的成像光譜範圍窄,最高能量僅達幾十keV,而前者則可以高達幾十MeV。[1]