ИКС-1

ИнфраКрасный Спектрометр (ИКС-1)

ИнфраКрасный Спектрометр (ИКС-1) (Рис. 1) с высоким спектральным разрешением предназначен для регистрации спектров собственного излучения средней и верхней атмосферы в видимой и ближней ИК областях спектра. ИКС-1 представляет собой светосильный дифракционный спектрограф СП-48, в котором в качестве регистрирующего устройства используется высокочувствительный охлаждаемый цифровой приемник, использующий технологию ПЗС, Andor Du 401-br-dd. 

 

Рис.1. Общий вид спектрометра ИКС-1

 

Измерения проводятся в ночное время суток в патрульном режиме. Рабочая спектральная область 800-900 нм. Полученные спектры позволяют определять спектральные характеристики (интенсивность, температура) эмиссий молекул гидроксила (полоса 6-2, 834.0 нм) и Атмосферной системы молекулярного кислорода (полоса 0-1, 864.5 нм), возникающих на высотах мезосферы и нижней термосферы (МНТ).

 

Рис.2. Пример спектра собственного свечения верхней атмосферы, зарегистрированного спектрометром ИКС-1 3 января 2013 (15:33:41 UT).  На спектре представлены полоса ОН (6-2) и полоса Атмосферной системы О2 (0-1).

 

Используя полученные спектры, по распределению интенсивности по первым трем линиям Р-ветви колебательно-вращательной полосы ОН(6-2), населенность в которых подчиняется Больцмановскому распределению, вычисляется вращательная температура гидроксила, которая соответствует температуре атмосферы на высотах излучающего слоя (высота максимума слоя ~87 км). Данные наземных спектральных измерений используются для мониторинга температурного режима верхней атмосферы, исследования проявления гелио-геофизических воздействий различной природы, волновых процессов в верхней атмосфере, изучения многолетних трендов температуры, валидации спутниковых данных, разработки и создания моделей высотного распределения концентрации атмосферных составляющих.

 

Основные технические характеристики спектрометра ИКС-1:

Рабочая область спектра 400-900 нм

Спектральное разрешение до 0.2 нм

Дифракционная решетка 600 штр/мм

 

Основные технические характеристики приемника Andor Du 401-br-dd

Число элементов (пикселов) ПЗС-матрицы                   1024x128

Размер элемента ПЗС-матрицы, мкм                                 26x26

 

Рис. 3.  Квантовая эффективность приемника Andor Du 401-br-dd

 

Для повышения соотношения сигнал/шум ПЗС-матрица охлаждается до –50 градусов Цельсия.

Время регистрации спектра 10 минут.

Измерения проводятся в направлении на север при зенитном угле 28 градусов. Спектрометр установлен на поворотной турели.