Андрієвський С.М. Климишин І.А. Курс загальної астрономії. Навчальний посібник

Подождите немного. Документ загружается.

201

Ðîçä³ë 10

ÌÅÒÎÄÈ ÐÅªÑÒÐÀÖ²¯ ÂÈÏÐÎÌ²ÍÞÂÀÍÍß ÍÅÁÅÑÍÈÕ Ò²Ë

10.1. Ïðèéìà÷³ âèïðîì³íþâàííÿ

Äëÿ ðåºñòðàö³¿ çîáðàæåííÿ, ùî áóäóºòüñÿ ó ôîêàëüí³é ïëîùèí³ òåëåñêîïà

éîãî îïòè÷íîþ ñèñòåìîþ, à òàêîæ äëÿ âñåá³÷íîãî âèâ÷åííÿ ïîòîê³â âèïðî-

ì³íþâàííÿ â³ä äàëåêèõ ñâ³òèë ó ñó÷àñí³é àñòðîíîì³¿ ðîçðîáëåíî ðÿä ïðèé-

ìà÷³â âèïðîì³íþâàííÿ ³ äîïîì³æíèõ ïðèëàä³â.

Ñåðåä çàãàëüíèõ õàðàêòåðèñòèê ïðèéìà÷à âèïðîì³íþâàííÿ âèä³ëÿþòü

òàê³:

1. ×óòëèâ³ñòü — ³íòåíñèâí³ñòü ðåàêö³¿ àáî â³äãóê íà ñâ³òëîâèé ñèãíàë.

2. Ïîð³ã ÷óòëèâîñò³ — ì³í³ìàëüíå çíà÷åííÿ ïîòîêó (îñâ³òëåíîñò³), ÿêå ùå

ìîæíà çàðåºñòðóâàòè.

3. Ñïåêòðàëüíà õàðàêòåðèñòèêà — çàëåæí³ñòü ÷óòëèâîñò³ â³ä äîâæèíè

õâèë³.

4. Øóì — ôëóêòóàö³¿ íà âèõîä³ ïðèéìà÷à, ÿê³ çíèæóþòü ïîð³ã éîãî ÷óò-

ëèâîñò³.

5. Ñâ³òëîâà õàðàêòåðèñòèêà — çàëåæí³ñòü âåëè÷èíè êîðèñíîãî ñèãíàëó

íà âèõîä³ ïðèéìà÷à â³ä ïîòîêó (îñâ³òëåíîñò³). Òàêà çàëåæí³ñòü ìîæå áóòè

ë³í³éíîþ, ëîãàðèôì³÷íîþ òîùî.

6. Äèíàì³÷íèé ä³àïàçîí — â³äíîøåííÿ ìàêñèìàëüíîãî ïîòîêó (îñâ³òëåíî-

ñò³) äî ì³í³ìàëüíîãî, ÿê³ ìîæóòü áóòè âèì³ðÿí³ ïðèéìà÷åì.

7. Êâàíòîâèé âèõ³ä — âåëè÷èíà, îáåðíåíà íàéìåíø³é ê³ëüêîñò³ êâàíò³â

ñâ³òëà, ïîòð³áíèõ äëÿ ðåºñòðàö³¿ ì³í³ìàëüíîãî ñâ³òëîâîãî ñèãíàëó.

Ïðèðîäíèì ïðèéìà÷åì åíåðã³¿ º îêî. ßê âèÿâèëîñÿ, ç êîæíèõ 33 ôîòîí³â,

ùî ïîòðàïëÿþòü ó íüîãî, ó ñåðåäíüîìó ëèøå îäèí ñòâîðþº çîðîâå â³ä÷óòòÿ,

òîáòî êâàíòîâèé âèõ³ä îêà ñòàíîâèòü óñüîãî 3%. Ïîð³ã éîãî ÷óòëèâîñò³ — áëè-

çüêî 10

êâàíò³â/ñ. Îêî º ÷óòëèâèì ëèøå äî êâàíò³â âèäèìî¿ ÷àñòèíè ñïåêò-

ðàëüíîãî ä³àïàçîíó. Ìàêñèìóì ÷óòëèâîñò³ çíàõîäèòüñÿ á³ëÿ 5550 Å. Îêîì

ìîæíà ïîì³òèòè çìåíøåííÿ ïîòîêó âèïðîì³íþâàííÿ íà îäíó ñîòó éîãî âå-

202

ëè÷èíè (∆E/E = 0,01). Ó çîðÿíèõ âåëè÷èíàõ öå â³äïîâ³äàº àìïë³òóä³ áëèçüêî

0,01

. Âàæëèâîþ âëàñòèâ³ñòþ îêà º éîãî çäàòí³ñòü äî àäàïòàö³¿ — çì³íè ñâ³ò-

ëîâî¿ õàðàêòåðèñòèêè çàëåæíî â³ä ð³âíÿ îñâ³òëåíîñò³.

Ôîòîãðàô³÷íà åìóëüñ³ÿ. Ñèñòåìàòè÷íî âèêîðèñòîâóâàòè ôîòîãðàô³þ â

àñòðîíîì³¿ ïî÷àëè ïðèáëèçíî ç 1880 ð. Ìàéæå äî ê³íöÿ ÕÕ ñòîë³òòÿ ïåðå-

âàæíó á³ëüø³ñòü óñ³õ àñòðîíîì³÷íèõ ñïîñòåðåæåíü çä³éñíþâàëè øëÿõîì

ôîòîãðàôóâàííÿ îá’ºêò³â (àáî ¿õí³õ ñïåêòð³â) íà ôîòîåìóëüñ³þ. Ñàìå öåé

ìåòîä äàâ ïåðøó çìîãó âèâ÷àòè îá’ºêòè, íåäîñÿæí³ äëÿ â³çóàëüíèõ ñïîñòå-

ðåæåíü. Ìîæíà áåç ïåðåá³ëüøåííÿ ñêàçàòè, ùî âèêîðèñòàííÿ ôîòîåìóëü-

ñ³¿ â àñòðîíîì³¿ çðîáèëî ïåðåâîðîò. Ôîòîãðàô³÷íà åìóëüñ³ÿ, íà â³äì³íó â³ä

îêà, çäàòíà íàêîïè÷óâàòè êâàíòè ñâ³òëà; íà í³é îäíî÷àñíî ìîæóòü áóòè çà-

ô³êñîâàí³ ñîòí³ ³ òèñÿ÷³ ñâ³òèë. Îòðèìàíå æ çîáðàæåííÿ ïåâíî¿ ä³ëÿíêè íåáà

àáî îá’ºêòà ìîæå çáåð³ãàòèñÿ áàãàòî ðîê³â.

Îñü äåê³ëüêà êîíêðåòíèõ öèôð. Ïðè ñïîñòåðåæåííÿõ íà òåëåñêîï³-ðåô-

ëåêòîð³ ç ä³àìåòðîì äçåðêàëà 5 ìåòð³â íà ïðèéìà÷ â³ä çîð³, ùî ìàº çîðÿíó

âåëè÷èíó 24

, íàäõîäèòü óñüîãî 54 êâàíòè ñâ³òëà çà ñåêóíäó. Ôîòîåìóëüñ³ÿ

ó çìîç³ ðåºñòðóâàòè òàê³ ïîòîêè. Âîíà ìàº óí³êàëüíó ³íôîðìàö³éíó ì³ñò-

ê³ñòü. Íàïðèêëàä, ä³ëÿíêà ôîòîïëàñòèíêè ðîçì³ðîì 1 ñì

çäàòíà çàðåºñò-

ðóâàòè 3000 ç³ð ³ çà îá÷èñëåííÿìè íåñå 3⋅10

á³ò ³íôîðìàö³¿. Îñê³ëüêè íà

êàìåðàõ Øì³äòà âèêîðèñòîâóâàëèñÿ ïëàñòèíêè ðîçì³ðîì 35,6×35,6 ñì, òî

îäèí òàêèé àñòðîíîì³÷íèé íåãàòèâ çáåð³ãàº òàêó æ ³íôîðìàö³þ, ÿê ³ 2000

êíèã ïî 100 ñòîð³íîê êîæíà.

Á³ëüøà ÷àñòèíà ñâ³òëà, ÿêå ïîòðàïëÿº íà åìóëüñ³þ, â³äáèâàºòüñÿ (äî 40%)

àáî ïðîõîäèòü íàñêð³çü (äî 58%) ³ ëèøå 2% ïîãëèíàºòüñÿ â í³é. Òîìó êâàí-

òîâèé âèõ³ä ôîòîåìóëüñ³¿ º â³äíîñíî íåâåëèêèì. Äèíàì³÷íèé ä³àïàçîí ôî-

òîãðàô³÷íèõ åìóëüñ³é òàêîæ º äîñèòü ìàëèé — áëèçüêî 100.

Ñâ³òëî äæåðåëà ñïðè÷èíÿº ïî÷îðí³ííÿ ôîòîåìóëüñ³¿. Ç ô³çè÷íî¿ òî÷êè

çîðó ïî÷îðí³ííÿ D âèçíà÷àºòüñÿ ôóíêö³ºþ äâîõ çì³ííèõ — îñâ³òëåíîñò³ E,

ÿêó ñòâîðþº äæåðåëî, ³ òðèâàëîñò³ åêñïîçèö³¿ t. Çà äîïîìîãîþ õàðàêòåðèñ-

òè÷íî¿ êðèâî¿ ôîòîåìóëüñ³¿, òîáòî ãðàô³÷íî¿ çàëåæíîñò³ D â³ä E, ìîæíà â³ä

ïî÷îðí³ííÿ ôîòîåìóëüñ³¿ ïåðåéòè äî îñâ³òëåíîñò³, ÿêà ñòâîðþºòüñÿ íåáåñ-

íèì ñâ³òèëîì íà ôîòîïëàñòèíö³. Ñàìó æ õàðàêòåðèñòè÷íó êðèâó áóäóþòü

çà äîïîìîãîþ ñïåö³àëüíîãî øòó÷íîãî êàë³áðóâàëüíîãî äæåðåëà. Ñóòòºâèé

íåäîë³ê õàðàêòåðèñòè÷íî¿ êðèâî¿ ôîòîåìóëüñ³¿ — ¿¿ íåë³í³éí³ñòü.

Çâè÷àéíà (áðîìîñð³áíà) ôîòîåìóëüñ³ÿ íàé÷óòëèâ³øà äî ô³îëåòîâî¿ ä³-

ëÿíêè ñïåêòðà ç åôåêòèâíîþ äîâæèíîþ õâèë³ áëèçüêî 4300 Å. Ùîá çðî-

áèòè ¿¿ ÷óòëèâîþ äî äîâøèõ õâèëü, äî íå¿ äîì³øóþòü áàðâíèêè, çäàòí³

ïîãëèíàòè êâàíòè ñâ³òëà. Òàêèé ïðîöåñ íàçèâàºòüñÿ îïòè÷íîþ ñåíñèá³ë³-

çàö³ºþ. Ñåíñèá³ë³çîâàí³ åìóëüñ³¿, ÿê³ ìàþòü âäîñêîíàëåíó ñïåêòðàëüíó õà-

ðàêòåðèñòèêó ³ º ÷óòëèâèìè äî âèïðîì³íþâàííÿ ó ä³ëÿíö³ 4000–6500 Å,

íàçèâàþòüñÿ ïàíõðîìàòè÷íèìè. Â àñòðîíîì³¿ âèêîðèñòîâóþòü òàêîæ ³í-

ôðàõðîìàòè÷í³ åìóëüñ³¿, ÷óòëèâ³ äî ³íôðà÷åðâîíèõ õâèëü ç äîâæèíîþ äî

9000–16 000 Å. Äëÿ ï³äâèùåííÿ ñâ³òëî÷óòëèâîñò³ ôîòîåìóëüñ³é ó äåê³ëüêà

ЧастинаIV.Основитеоретичноїтапратичноїастрофізии

203

ðàç³â áóëî ðîçðîáëåíî ìåòîäè ¿õ ã³ïåðñåíñèá³ë³çàö³¿. Öå äàëî çìîãó ñêî-

ðîòèòè òðèâàë³ñòü åêñïîçèö³é.

Øèðîêî â àñòðîíîì³¿ çàñòîñîâóâàëàñÿ ³ êîëüîðîâà åìóëüñ³ÿ, ùî äàëî çìî-

ãó âèÿâëÿòè îñîáëèâîñò³ ñòðóêòóðè ãàçîâèõ òóìàííîñòåé òîùî.

Ôîòîåëåêòðîíí³ ïîìíîæóâà÷³. Ïîò³ê ôîòîí³â, ùî íàäõîäèòü â³ä íåáåñ-

íîãî ñâ³òèëà, ìîæíà ïåðåòâîðèòè â åëåêòðè÷íèé ñòðóì. Íà öüîìó ³ ãðóí-

òóºòüñÿ ïðèíöèï ðîáîòè ôîòîåëåêòðîííèõ ïðèéìà÷³â âèïðîì³íþâàííÿ

àáî ôîòîïîìíîæóâà÷³â, ÿê³ âèêîðèñòîâóþòü â àñòðîíîì³¿ ç ñåðåäèíè 40-õ

ðîê³â ÕÕ ñò. Íà áàç³ ôîòîïîìíîæóâà÷³â êîíñòðóþþòü çîðÿí³ åëåêòðîôî-

òîìåòðè ³ ë³÷èëüíèêè ôîòîí³â. ßêðàç âîíè çäàòí³ âèì³ðþâàòè ïîòîêè ñâ³ò-

ëà ç âèñîêîþ òî÷í³ñòþ. Íàïðèêëàä, çà ¿õ äîïîìîãîþ áëèñê çîð³ îö³íþþòü

ç ïîõèáêîþ 0,005

, òîä³ ÿê äëÿ ôîòîåìóëüñ³¿ ïîõèáêà ñÿãàº 0,1

. Íåäîë³-

êîì º òå, ùî åëåêòðîôîòîìåòðè ìàþòü ìàëå ïîëå çîðó: ÿê ïðàâèëî, ó êî-

æåí ìîìåíò ìîæíà ñïîñòåð³ãàòè ëèøå îäíó êîíêðåòíó çîðþ.

ßê â³äîìî, ôîòîïîìíîæóâà÷ — ñêëàäîâà ÷àñòèíà ôîòîåëåêòðè÷íîãî ôî-

òîìåòðà. Öå ñêëÿíèé ïðîçîðèé áàëîí, â ÿêîìó ñòâîðåíî âèñîêå ðîçð³äæåí-

íÿ ³ â ÿêèé âìîíòîâàíî ôîòîêàòîä, çàãàëîì äî 20 åì³òåð³â (äèíîä³â) ³ àíîä.

Óñ³ âîíè ìàþòü âèâîäè, äî ÿêèõ ïîäàþòüñÿ çðîñòàþ÷³ åëåêòðè÷í³ ïîòåíö³à-

ëè. Åëåêòðîí, âèðâàíèé óíàñë³äîê ôîòîåôåêòó ç ôîòîêàòîäà, ïðèñêîðþºòü-

ñÿ â åëåêòðè÷íîìó ïîë³, ñï³âóäàðÿºòüñÿ ç ïîâåðõíþ ïåðøîãî åì³òåðà ³ âè-

áèâàº ç íüîãî äåê³ëüêà åëåêòðîí³â, ÿê³, ó ñâîþ ÷åðãó, ðóõàþòüñÿ â íàïðÿì³

äî äðóãîãî åì³òåðà ³ ò. ä. Ó ï³äñóìêó ê³ëüê³ñòü åëåêòðîí³â, ùî ïîòðàïëÿº íà

àíîä, áóäå ó 10

–10

ðàç³â á³ëüøà â³ä ïî÷àòêîâî¿ ê³ëüêîñò³ åëåêòðîí³â, âèð-

âàíèõ ³ç êàòîäà. Òàêèì ÷èíîì, êîæíîìó êâàíòó, ÿêèé íàäõîäèòü â³ä äæåðå-

ëà äî ôîòîìåòðà, â³äïîâ³äàº ïåâíà âåëè÷èíà åëåêòðè÷íîãî ñòðóìó. Øëÿõîì

âèì³ðþâàííÿ îñòàííüîãî ìîæíà âèçíà÷èòè õàðàêòåðèñòèêè âèïðîì³íþâàí-

íÿ äæåðåëà. Âàæëèâà ïåðåâàãà ôîòîåëåêòðîííèõ ïîìíîæóâà÷³â, ùî â³äð³ç-

íÿº ¿õ â³ä ôîòîåìóëüñ³é, — öå ¿õ ë³í³éí³ñòü. Êâàíòîâèé âèõ³ä º òåæ íàáàãà-

òî á³ëüøèì — â³í ñòàíîâèòü 10–30 %.

Ñïåêòðàëüíà õàðàêòåðèñòèêà ôîòîåëåêòðîííîãî ïîìíîæóâà÷à çàëåæèòü

â³ä ìàòåð³àëó, ç ÿêîãî âèãîòîâëåíî ôîòîêàòîä. Íàéá³ëüø ðîçïîâñþäæåíè-

ìè º ñóðì’ÿíî-öåç³ºâ³, ìóëüòèëóæí³ òà êèñíåâî-öåç³ºâ³ êàòîäè. Âîíè º ÷óò-

ëèâèìè ó áëàêèòí³é òà ²× ä³ëÿíêàõ ñïåêòðà.

Îäíà ç ñåðéîçíèõ âèìîã äî ôîòîïîìíîæóâà÷³â òàêà: òåìíîâèé ñòðóì

(â³í âèíèêàº âíàñë³äîê òåðìîåì³ñ¿¿ — ñàìîâ³ëüíîãî âèïàðîâóâàííÿ åëå-

êòðîí³â ç åì³òåð³â ïðè äîñèòü âèñîê³é òåìïåðàòóð³ îñòàíí³õ) ïîâèíåí

áóòè ÿêîìîãà ìåíøèì. Ëèøå òîä³ êîðèñíèé ñèãíàë â³ä äæåðåëà áóäå ñè-

ëüí³øèé çà òåïëîâèé øóì ñàìîãî ôîòîêàòîäà. Äëÿ öüîãî äåÿê³ òèïè ôî-

òîïîìíîæóâà÷³â ï³ä ÷àñ ðîáîòè îõîëîäæóþòü ñóõèì ëüîäîì äî òåìïåðà-

òóðè 203 Ê.

Òâåðäîò³ëüí³ ôîòîïðèéìà÷³. Ç ïî÷àòêó 70-õ ðîê³â â àñòðîíîì³¿ ïî÷àëè çà-

ñòîñîâóâàòè òâåðäîò³ëüí³ ïðèéìà÷³ âèïðîì³íþâàííÿ, ä³ÿ ÿêèõ ãðóíòóºòüñÿ

íà ïðèòàìàííîìó óñ³ì íàï³âïðîâ³äíèêàì ÿâèù³ âíóòð³øíüîãî ôîòîåôåêòó.

Розділ10.Методиреєстраціївипромінюваннянебеснихтіл

204

Êâàíòîâèé âèõ³ä òóò ïåðåâèùóº 50 %. Ðîáî÷èé ñïåêòðàëüíèé ä³àïàçîí ïðî-

ñòÿãàºòüñÿ â³ä ÓÔ äî ²× ä³ëÿíêè ñïåêòðà. Äëÿ çíèæåííÿ øóì³â ïðèëàä îõî-

ëîäæóþòü äî òåìïåðàòóðè ð³äêîãî àçîòó (77 Ê).

Íàéïîøèðåí³øèìè ñòàëè ïðèëàäè, â ÿêèõ âèêîðèñòîâóºòüñÿ ñòðóêòóðà

ÌÎÍ (ìåòàë-îêñèä-íàï³âïðîâ³äíèê), ïðè÷îìó íàï³âïðîâ³äíèêîì º êðåìí³º-

âà êðèñòàë³÷íà ïëàñòèíêà. Ì³æ ìåòàëîì (åëåêòðîäîì) ³ íàï³âïðîâ³äíèêîì (ï³ä-

êëàäêîþ) ïðèêëàäàºòüñÿ çâîðîòíà ð³çíèöÿ ïîòåíö³àë³â — íà åëåêòðîä³ ì³íóñ,

íà ï³äêëàäö³ ïëþñ. Çàâäÿêè öüîìó ï³ä åëåêòðîäîì âèíèêàº øàð, çá³äíåíèé â³-

ëüíèìè íîñ³ÿìè çàðÿä³â. Ôîòîíè, ùî ïîãëèíàþòüñÿ ó òîâùèí³ êðåìí³þ, ïî-

ðîäæóþòü íîñ³¿â çàðÿä³â — åëåêòðîíè ³ ä³ðêè, ïðè÷îìó äðóã³ â³äõîäÿòü ÷åðåç

ï³äêëàäêó íà çåìëþ. Åëåêòðîíè æ íàêîïè÷óþòüñÿ â ÌÎÍ-êîíäåíñàòîðàõ ï³ä

òèìè ôàçîâèìè åëåêòðîäàìè, íà ÿê³ ïîäàíî äîäàòíó íàïðóãó. Ïåðåâàæíî ñïî-

ñ³á ðåºñòðàö³¿ òàêèé, ùî êîæåí ç öèõ åëåìåíò³â (ÌÎÍ-êîíäåíñàòîð) ôîðìóº

åëåìåíò çîáðàæåííÿ, ÿêèé íàçèâàºòüñÿ ï³êñåëü (â³ä àíãë. pixel — picture element).

Çà îñîáëèâîñòÿìè ç÷èòóâàííÿ ³íôîðìàö³¿ òâåðäîò³ëüí³ ïðèéìà÷³ ïîä³ëÿ-

þòüñÿ íà òðè òèïè. Ó ïðèëàäàõ ç ³íæåêö³ºþ çàðÿäó (ÏÇ²) ïðè ç÷èòóâàíí³ çí³-

ìàºòüñÿ íàïðóãà, óíàñë³äîê ÷îãî íîñ³¿ (ä³ðêè) ïåðåõîäÿòü (³íæåêòóþòüñÿ) â³ä

ïîâåðõí³ êîíòàêòó ì³æ ï³äêëàäêîþ òà îêñèäîì ó ï³äêëàäêó. Ïðè öüîìó â çîâ-

í³øíüîìó êîë³ âèíèêàº ³ìïóëüñ ñòðóìó, ïðîïîðö³éíèé âåëè÷èí³ íàêîïè÷å-

íîãî çàðÿäó. Ó ïðèëàäàõ ³ç çàðÿäîâèì çâ’ÿçêîì (ÏÇÇ) íàêîïè÷åííÿ ³ çáåð³ãàí-

íÿ çàðÿäó òàê³ æ, îäíàê ç÷èòóâàëüíèé ïðèñòð³é âèäàº íàçîâí³ âåëè÷èíó ðåà-

ëüíîãî çàðÿäó. Öå äîñÿãàºòüñÿ çà äîïîìîãîþ ïðîâ³äíèõ êàíàë³â (ðåã³ñòð³â

çñóâó). Òðåò³ì òèïîì º ðåòèêîíè — ôîòîä³îäí³ ìàòðèö³ ç ³íäèâ³äóàëüíèì ï³ä-

êëþ÷åííÿì ä³îä³â, íà ÿê³ ïîäàíà çâîðîòíà íàïðóãà.

Ñó÷àñí³ ÏÇÇ (ðèñ. 10.1) íàë³÷óþòü á³ëüøå 16 ìëí. ï³êñåë³â, ùî çàáåçïå-

÷óº âèñîêó ðîçä³ëüíó çäàòí³ñòü ³ íåäîñÿæíó äëÿ ³íøèõ ïðèéìà÷³â ÿê³ñòü çî-

áðàæåííÿ.

Ð è ñ. 10.1. Ñó÷àñíèé ÏÇÇ äëÿ ðåºñòðàö³¿ ñâ³òëà

ЧастинаIV.Основитеоретичноїтапратичноїастрофізии

205

10.2. Äîïîì³æí³ ïðèëàäè

Ñâ³òëîô³ëüòðè. Ñâ³òëîô³ëüòðîì íàçèâàºòüñÿ îïòè÷íå ñåðåäîâèùå (íèì

ìîæå áóòè ïëàñòèíêà, âèãîòîâëåíà ³ç ñïåö³àëüíîãî ñêëà ç êîëüîðîâèìè äî-

ì³øêàìè, çàôàðáîâàíèé ðîç÷èí òîùî), ÿêå ïðîïóñêàº âèïðîì³íþâàííÿ ëèøå

â ïåâí³é ñïåêòðàëüí³é ä³ëÿíö³ äîâæèí õâèëü. Äëÿ êîæíîãî ñâ³òëîô³ëüòðà ìîæ-

íà ïîáóäóâàòè êðèâó ïðîïóñêàííÿ, çà ÿêîþ âèçíà÷àþòü ïðîçîð³ñòü ô³ëüòðà çà-

ëåæíî â³ä éîãî òîâùèíè ³ äîâæèíè õâèë³ âèïðîì³íþâàííÿ (ðèñ. 10.2 ³ ðèñ. 8.3).

Îäí³ºþ ç õàðàêòåðèñòèêîþ ñâ³òëîô³ëüòðà º ï³âøèðèíà êðèâî¿ ïðîïóñêàííÿ

∆λ — øèðèíà ñìóãè ì³æ òî÷êàìè êðèâî¿ ïðîïóñêàííÿ, äëÿ ÿêèõ êîåô³ö³ºíò

ïðîïóñêàííÿ ϕ(λ) äîð³âíþº ïîëîâèí³ éîãî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ.

Ñâ³òëîô³ëüòðè, äëÿ ÿêèõ ∆λ > 300 Å, íàçèâàþòüñÿ øèðîêîñìóãîâèìè, ïðè

∆λ = 100–300 Å — ñåðåäíüîñìóãîâèìè ³ ïðè ∆λ < 100 Å — âóçüêîñìóãîâèìè. Çà

âóçüêîñìóãîâèé ô³ëüòð ³íîä³ áåðóòü ³íòåðôåðîìåòðè Ôàáð³-Ïåðî, äëÿ ÿêèõ

ñïåêòðàëüíà øèðèíà ïðîïóñêàííÿ âèïðîì³íþâàííÿ óñüîãî áëèçüêî 20 Å.

Ùå âóæ÷³ ñìóãè ïðîïóñêàííÿ ìàþòü ³íòåðôåðåíö³éíî-ïîëÿðèçàö³éí³

ô³ëüòðè, â ÿêèõ ï³âøèðèíà ñìóãè ïðîïóñêàííÿ äîñÿãàº 0,5 Å ³ íàâ³òü 0,1 Å.

Âîíè ñêëàäàþòüñÿ ç äåê³ëüêîõ (8–14) òîíêèõ ïëàñòèíîê (òîâùèíîþ â³ä îä-

íîãî äî äåñÿòè ì³ë³ìåòð³â), âèãîòîâëåíèõ ç êðèñòàë³â êâàðöó (³ñëàíäñüêîãî

øïàòó), ùî ÷åðãóþòüñÿ ç ïîëÿðî¿äàìè.

Розділ10.Методиреєстраціївипромінюваннянебеснихтіл

Ð è ñ. 10.2. Êðèâ³ ïðîïóñêàííÿ ñêëÿíèõ ñâ³òëîô³ëüòð³â: æîâòî-çåëåíîãî (V)

³ ñèíüîãî (B)

206

Ñïåêòðîãðàôè. Çà äîïîìîãîþ ïðèçìè àáî äèôðàêö³éíî¿ ãðàòêè ïàðàëå-

ëüíèé ïó÷îê ñâ³òëà ìîæíà ðîçêëàñòè ó ñïåêòð. Ó ïåðøîìó âèïàäêó ñïåêò-

ðàëüíèé àïàðàò íàçèâàºòüñÿ ïðèçìîâèì, ó äðóãîìó — äèôðàêö³éíèì ñïåêò-

ðîãðàôîì.

Ïðîìåí³ ñâ³òëà, ÿê³ áóäóþòü çîáðàæåííÿ íåáåñíîãî ñâ³òèëà ó ôîêàëüí³é

ïëîùèí³, íå ïàðàëåëüí³. Òîìó îáîâ’ÿçêîâèì åëåìåíòîì ñïåêòðàëüíîãî àïà-

ðàòà º êîë³ìàòîð — îá’ºêòèâ àáî äçåðêàëî, ÿêå âñòàíîâëþþòü ïåðåä ïðèçìîþ

(ãðàòêîþ) ³ ÿêå ïåðåòâîðþº ðîçá³æíèé ïó÷îê ñâ³òëà, ùî éäå â³ä ù³ëèíè, ó

ïàðàëåëüíèé. Äðóãèé îá’ºêòèâ L' áóäóº çîáðàæåííÿ ù³ëèíè (ôàêòè÷íî — ö³-

ëîãî ñïåêòðà) ó ôîêàëüí³é ïëîùèí³ ñïåêòðîãðàôà (ðèñ. 10.3).

Îäíîþ ç íàéâàæëèâ³øèõ õàðàêòåðèñòèê ñïåêòðîãðàôà º éîãî ðîçä³ëü-

íà çäàòí³ñòü R = λ/∆λ, äå ∆λ — â³äñòàíü ì³æ äâîìà ë³í³ÿìè, ÿê³ â ñïåêò-

ð³ âæå âèäíî ÿê îêðåì³. ×èì âèùîþ º ðîçä³ëüíà çäàòí³ñòü ñïåêòðîãðà-

ôà, òèì äåòàëüí³øèì º ñïåêòð ³ òèì á³ëüøå ³íôîðìàö³¿ ìîæíà îäåðæàòè

ç éîãî àíàë³çó.

²íøîþ õàðàêòåðèñòèêîþ º ë³í³éíà äèñïåðñ³ÿ — äîâæèíà ñïåêòðà (ó ìì),

ùî â³äïîâ³äàº îäèíèö³ äîâæèí õâèëü (1 Å). Íà ïðàêòèö³ êîðèñòóþòüñÿ çâî-

ðîòíîþ ì³ðîþ — âèçíà÷àþòü ê³ëüê³ñòü àíãñòðåì³â, ÿê³ âì³ùóþòüñÿ â 1 ìì

Ð è ñ. 10.3. Ïðèíöèïîâà ñõåìà äèôðàêö³éíîãî ñïåêòðîãðàôà

ЧастинаIV.Основитеоретичноїтапратичноїастрофізии

207

(çâîðîòíà ë³í³éíà äèñïåðñ³ÿ). Ðîçä³ëüíà çäàòí³ñòü çâè÷àéíîãî ïðèçìîâîãî

ñïåêòðîãðàôà äîð³âíþº 20 000–50 000 (ïîáëèçó λ = 4000 Å), çâîðîòíà ë³í³é-

íà äèñïåðñ³ÿ — 15–40 Å/ìì. Ñó÷àñí³ äèôðàêö³éí³ ñïåêòðîãðàôè ìàþòü ðîç-

ä³ëüíó çäàòí³ñòü á³ëüøó, í³æ 100 000. Ó ÿêîñò³ ðåºñòðóþ÷îãî ïðèëàäó ñïåê-

òðîãðàôà çàðàç âèêîðèñòîâóþòü ÏÇÇ.

Íà ðèñ. 10.4 ïîêàçàíèé ôðàãìåíò ñïåêòðà çîð³, îäåðæàíèé çà äîïîìî-

ãîþ äâîõ äèôðàêö³éíèõ ñïåêòðîãðàô³â ç ð³çíèì çíà÷åííÿì ðîçä³ëüíî¿

çäàòíîñò³ R.

Ïðèëàäè ôîòîåëåêòðîííîãî çîáðàæåííÿ. Äëÿ ïîñèëåííÿ ÿñêðàâîñò³ ñëàá-

êèõ îá’ºêò³â, ñêîðî÷åííÿ åêñïîçèö³¿, çá³ëüøåííÿ ïðîíèêíî¿ çäàòíîñò³, ðîç-

øèðåííÿ ä³àïàçîíó â óëüòðàô³îëåòîâó òà ³íôðà÷åðâîíó ÷àñòèíó ñïåêòðà óñ-

ï³øíî âèêîðèñòîâóþòü åëåêòðîíí³ êàìåðè, åëåêòðîííî-îïòè÷í³ ïåðåòâîðþ-

âà÷³ (ÅÎÏ) ³ òåëåâ³ç³éí³ ñèñòåìè. Ó öèõ ïðèëàäàõ çîáðàæåííÿ áóäóºòüñÿ íå

áåçïîñåðåäíüî ñâ³òëîì â³ä äæåðåëà, à ïîòîêàìè åëåêòðîí³â.

Åëåêòðîííà êàìåðà — öå âàêóóìíèé áàëîí, â ÿêîìó ðîçòàøîâàí³ ôîòî-

êàòîä ³ ïëàñòèíêà ç åëåêòðîíîãðàô³÷íîþ åìóëüñ³ºþ (÷óòëèâîþ äî åëåêòðîí-

íîãî óäàðó). Íà íàï³âïðîçîðîìó ôîòîêàòîä³, âñòàíîâëåíîìó ó ôîêàëüí³é

ïëîùèí³ òåëåñêîïà, áóäóºòüñÿ ñâ³òëîâå çîáðàæåííÿ ïåâíî¿ ä³ëÿíêè íåáà. Ï³ä

ä³ºþ ñâ³òëà ç ôîòîêàòîäà âèðèâàþòüñÿ ôîòîåëåêòðîíè, ÿê³ çàâäÿêè ïðèêëà-

äåí³é íàïðóç³ (áëèçüêî 30 ê³ëîâîëüò) ïðèñêîðþþòüñÿ ó íàïðÿì³ äî åìóëü-

ñ³¿. Çà äîïîìîãîþ åëåêòðîñòàòè÷íîãî àáî ìàãí³òíîãî ôîêóñóâàííÿ òóò áó-

Ð è ñ. 10.4. Ôðàãìåíò ñïåêòðà çîð³ íàäã³ãàíòà µ Per äëÿ äâîõ çíà÷åíü

ðîçä³ëüíî¿ çäàòíîñò³ ñïåêòðîãðàôà R = 20 000 ³ R = 60 000

Розділ10.Методиреєстраціївипромінюваннянебеснихтіл

208

äóºòüñÿ åëåêòðîííå çîáðàæåííÿ, ÿêå â³äïîâ³äàº ñâ³òëîâîìó çîáðàæåííþ

äæåðåëà íà ôîòîêàòîä³. Êàìåðà ï³ä ÷àñ ðîáîòè îõîëîäæóºòüñÿ ð³äêèì àçî-

òîì äî 77 Ê. Åôåêòèâí³ñòü åëåêòðîííî¿ êàìåðè ïðèáëèçíî ó äåñÿòü ðàç³â

âèùà ïîð³âíÿíî ç ïðÿìèì ôîòîãðàôóâàííÿì íà âèñîêî÷óòëèâó åìóëüñ³þ.

Íàïðèêëàä, çà äîïîìîãîþ òåëåñêîïà ç ä³àìåòðîì äçåðêàëà 2,2 ì çà 40 õâ. åëå-

êòðîííà êàìåðà äîçâîëÿº îòðèìóâàòè çîáðàæåííÿ ç³ð äî 24,3

Ñêîíñòðóéîâàíî åëåêòðîíí³ êàìåðè (çîêðåìà, ñïåêòðàêîíè), â ÿêèõ åëåê-

òðîíîãðàô³÷íà åìóëüñ³ÿ âñòàíîâëåíà ïîçà âàêóóìíèì áàëîíîì. Ö³ ïðèëàäè

âèÿâèëèñÿ äóæå åôåêòèâíèìè äëÿ ðåºñòðàö³¿ ñïåêòð³â ãðàíè÷íî ñëàáêèõ ç³ð.

Ïðîñòèé åëåêòðîííî-îïòè÷íèé ïåðåòâîðþâà÷ (ÅÎÏ) íàãàäóº îäíîêàñêàä-

íèé ôîòîïîìíîæóâà÷, â ÿêîãî àíîä âèãîòîâëåíî ó âèãëÿä³ öèë³íäðè÷íî¿

òðóáêè, ùî âèêîíóº ôóíêö³¿ ôîêóñóþ÷î¿ ñèñòåìè. Ôîòîåëåêòðîíè â³ëüíî

ïðîñêàêóþòü êð³çü íå¿ ³ ïîòðàïëÿþòü íà åêðàí, ïîêðèòèé ëþì³íîôîðîì —

ñóëüô³äîì öèíêó ÷è êàäì³þ. Óäàðÿþ÷èñü â åêðàí, åëåêòðîíè ð³çêî ãàëüìó-

þòüñÿ, é åêðàí ñâ³òèòüñÿ (ôëþîðåñö³þº). Òàê åëåêòðîííå çîáðàæåííÿ ïåðå-

òâîðþºòüñÿ ó ñâ³òëîâå, ÿêå âæå ðåºñòðóºòüñÿ çâè÷àéíèì ñïîñîáîì. Òèì ñà-

ìèì ³íôðà÷åðâîíå çîáðàæåííÿ çàâäÿêè ÅÎÏ òðàíñôîðìóºòüñÿ ó âèäèìå.

Çàðàç øèðîêî âèêîðèñòîâóþòü êàñêàäí³ ÅÎÏ — îá’ºäíàííÿ äåê³ëüêîõ ÅÎÏ

â îäíîìó âàêóóìíîìó áàëîí³. Çàâäÿêè öüîìó äîñÿãàþòü ïîñèëåííÿ îñâ³ò-

ëåíîñò³ ó 10

ðàç³â.

Ïðè êîíñòðóþâàíí³ ÅÎÏ çàñòîñîâóþòü âîëîêîííó îïòèêó. Ó ä³äæ³êîíàõ —

ïðèëàäàõ ç ïðÿìèì ïåðåòâîðåííÿì ï³äñèëåíîãî åëåêòðîííîãî çîáðàæåííÿ â

åëåêòðè÷íèé ñèãíàë — ëþì³íåñöåíòíèé åêðàí çàì³íåíèé ä³îäíîþ ìàòðèöåþ.

Òóò äàí³ ðåºñòðóþòüñÿ â ðåæèì³ ë³÷áè ôîòîí³â, òî÷í³øå, ë³÷áè îêðåìèõ ³ì-

ïóëüñ³â, ùî óòâîðþþòüñÿ ïîòîêàìè åëåêòðîí³â, ÿê³ âèíèêàþòü âíàñë³äîê âè-

ðèâàííÿ ôîòîåëåêòðîíà ç ôîòîêàòîäà ïðè ïîãëèíàíí³ êâàíòà ñâ³òëà.

Âåëèêèé âèãðàø ó ÷àñ³ ïðè ñïîñòåðåæåííÿõ ñëàáêèõ îá’ºêò³â îòðèìóþòü

çà äîïîìîãîþ òåëåâ³ç³éíèõ ñèñòåì. Òåëåâ³ç³éíèé ìåòîä âèêîðèñòîâóþòü â

àñòðîíîì³¿ ç 50-õ ðîê³â ÕÕ ñò. Â³í äàº çìîãó çíà÷íî ïîñèëþâàòè áëèñê ñëàá-

êèõ îá’ºêò³â, ïåðåäàâàòè çîáðàæåííÿ â³ä òåëåñêîïà â ëàáîðàòîðíå ïðèì³-

ùåííÿ, çá³ëüøóâàòè ìàñøòàá çîáðàæåííÿ, éîãî êîíòðàñòí³ñòü ³ ÿñêðàâ³ñòü,

ðîçãëÿäàòè öå çîáðàæåííÿ àáî ôîòîãðàôóâàòè éîãî.

Òåëåâ³ç³éíèé òåëåñêîï ñêëàäàºòüñÿ ç ï’ÿòè îñíîâíèõ áëîê³â åëåêòðîííî¿

àïàðàòóðè: ïåðåäàâàëüíî¿ òåëåâ³ç³éíî¿ òðóáêè, â³äåîï³äñèëþâà÷³â, êàíàëó

çâ’ÿçêó, ïðèéìàëüíî¿ òåëåâ³ç³éíî¿ òðóáêè — ê³íåñêîïà, áëîê³â æèâëåííÿ òà

ðåãóëþâàííÿ ðåæèìó ðîáîòè. Â àñòðîíîì³¿ âèêîðèñòîâóþòü äåê³ëüêà òèï³â

ïåðåäàâàëüíèõ òðóáîê — ñóïåðîðò³êîí, â³ä³êîí ³ ñóïåðâ³ä³êîí. Ïðè öüîìó äî-

ñÿãàºòüñÿ ïîñèëåííÿ îñâ³òëåíîñò³ ó 10

–10

ðàç³â. Åôåêòèâí³ñòü òåëåâ³ç³é-

íî¿ ñèñòåìè áóäå çíà÷íî âèùîþ, ÿêùî ¿¿ âèêîðèñòàòè ðàçîì ç êàñêàäíèì

ÅÎÏ. Òàê, íà òåëåñêîï³ ç ä³àìåòðîì ãîëîâíîãî äçåðêàëà óñüîãî 0,5 ì îòðè-

ìóþòü çîáðàæåííÿ çîð³ 20

ïðè åêñïîçèö³¿ 4 ñ.

Çàâäÿêè òåëåâ³ç³éíîìó ìåòîäîâ³ ç’ÿâèëàñÿ ñïåêë-³íòåðôåðîìåòð³ÿ — ìå-

òîä îòðèìóâàííÿ ìîìåíòàëüíîãî çîáðàæåííÿ îá’ºêòà (ïðè åêñïîçèö³ÿõ äå-

ЧастинаIV.Основитеоретичноїтапратичноїастрофізии

209

ê³ëüêà ñîòèõ ÷àñòîê ñåêóíäè), ä³àìåòð ÿêîãî áëèçüêèé äî äèôðàêö³éíîãî.

Òèì ñàìèì óñóâàºòüñÿ åôåêò ðîçñ³þâàííÿ ñâ³òëîâèõ ïðîìåí³â íà íåîäíîð³ä-

íîñòÿõ àòìîñôåðè. Ç³ñòàâëåííÿ òàêèõ îêðåìèõ çîáðàæåíü äîñë³äæóâàíîãî

îá’ºêòà ³ ¿õ ñïåö³àëüíà ñòàòèñòè÷íà îáðîáêà äàº çìîãó âèçíà÷èòè éîãî ïðî-

ñòîðîâó ñòðóêòóðó. Òàê, çîêðåìà, ìîæíà âèÿâèòè íåîäíîð³äíîñò³ íà ïîâåðõí³

îêðåìèõ ç³ð-íàäã³ãàíò³â, àáî «ïîáà÷èòè» îêðåì³ êîìïîíåíòè ó ïîäâ³éíèõ

çîðÿíèõ ñèñòåìàõ.

Ïîëÿðèìåòðè. ßê â³äîìî, êîëèâàííÿ åëåêòðè÷íîãî ³ ìàãí³òíîãî âåêòîð³â

â åëåêòðîìàãí³òí³é õâèë³ â³äáóâàºòüñÿ ó íàïðÿìàõ, ïåðïåíäèêóëÿðíèõ äî

íàïðÿìó ïîøèðåííÿ õâèë³. Äëÿ êîæíî¿ õâèë³, âèïðîì³íåíî¿ êîíêðåòíèì

àòîìîì, ìîæíà âêàçàòè ïëîùèíó, â ÿê³é â³äáóâàºòüñÿ êîëèâàííÿ âåêòîðà

íàïðóæåíîñò³ åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ (ïëîùèíó ïîëÿðèçàö³¿). ßê ïðàâèëî, ñïî-

ñòåðåæóâàíå âèïðîì³íþâàííÿ ó ñâî¿é ñóì³ íåïîëÿðèçîâàíå. ßêùî ïëîùè-

íè ïîëÿðèçàö³¿ óñ³õ õâèëü â³ä äæåðåëà º ïàðàëåëüíèìè, òî éîãî âèïðîì³íþ-

âàííÿ º ïîâí³ñòþ ïîëÿðèçîâàíèì. ßêùî æ ó âèïðîì³íþâàíí³ º ò³ëüêè ïåâ-

íèé äîì³øîê ïîëÿðèçîâàíîãî ñâ³òëà, òî âîíî íàçèâàºòüñÿ ÷àñòêîâî

ïîëÿðèçîâàíèì. Åôåêò ïîëÿðèçàö³¿ âèíèêàº ïðè â³äáèâàíí³ íåïîëÿðèçîâà-

íîãî ñâ³òëà â³ä ñåðåäîâèùà, ïðè ðîçñ³þâàíí³ íà ïèëèíêàõ, àòîìàõ àáî

åëåêòðîíàõ. Öå âèêîðèñòîâóþòü ïðè âèãîòîâëåíí³ àíàë³çàòîð³â, ùî º ñêëà-

äîâîþ ÷àñòèíîþ ïîëÿðèìåòðà — ïðèëàäó äëÿ âèì³ðþâàííÿ ñòóïåíÿ ïîëÿ-

ðèçàö³¿ ñâ³òëà.

Ïîëÿðèìåòð âñòàíîâëþþòü ïåðåä ôîêàëüíîþ ïëîùèíîþ òåëåñêîïà. Ïî-

âåðòàþ÷è àíàë³çàòîð íàâêîëî îïòè÷íî¿ îñ³ òåëåñêîïà, âèçíà÷àþòü ³íòåíñèâ-

í³ñòü ïîëÿðèçîâàíîãî âèïðîì³íþâàííÿ ïðè ð³çí³é éîãî îð³ºíòàö³¿. Äëÿ ïî-

ëÿðèçîâàíîãî ñâ³òëà º äåÿêå ïîëîæåííÿ àíàë³çàòîðà (ïåâíèé ïîçèö³éíèé

êóò), ïðè ÿêîìó ³íòåíñèâí³ñòü âèïðîì³íþâàííÿ íàéá³ëüøà. Öå — ìàêñè-

ìóì ïîëÿðèçàö³¿ ²

max

. Ó ïåðïåíäèêóëÿðíîìó íàïðÿì³ ³íòåíñèâí³ñòü âèïðî-

ì³íþâàííÿ áóäå íàéìåíøîþ — ²

min

. Âåëè÷èíà

max min

−

íàçèâàºòüñÿ

ñòóïåíåì ïîëÿðèçàö³¿ (âèì³ðþºòüñÿ ó â³äñîòêàõ).

ßê çãàäóâàëîñÿ, ïîëÿðèçîâàíèì º ñèíõðîòðîííå âèïðîì³íþâàííÿ: ó íüî-

ìó åëåêòðè÷íèé âåêòîð ïåðïåíäèêóëÿðíèé äî íàïðÿìó ìàãí³òíîãî ïîëÿ, â

ÿêîìó ãàëüìóþòüñÿ ðåëÿòèâ³ñòñüê³ åëåêòðîíè.

10.3. Ìåòîäè ðåºñòðàö³¿ åíåðã³¿ ó ïîçàîïòè÷íèõ ä³àïàçîíàõ

Äëÿ êîæíîãî ç³ ñïåêòðàëüíèõ ä³àïàçîí³â ³ñíóþòü ñïåöèô³÷í³ ìåòîäè ðåº-

ñòðàö³¿ âèïðîì³íþâàííÿ. Êîðîòêî îïèøåìî ¿õ.

Ðàä³îä³àïàçîí. Ïîòðàïëÿþ÷è íà àíòåíó, åíåðã³ÿ âèïðîì³íþâàííÿ ó ðàä³î-

ä³àïàçîí³ ÷åðåç ô³äåðíó ë³í³þ íàäõîäèòü ó ðàä³îïðèéìà÷ òà ðåºñòðàòîð. Åíåð-

ã³ÿ öÿ íàäçâè÷àéíî ìàëà. ßê âèñëîâèâñÿ îäèí ç ðàä³îàñòðîíîì³â, óñ³º¿ ¿¿, ç³-

Розділ10.Методиреєстраціївипромінюваннянебеснихтіл

210

áðàíî¿ çà âñå ³ñíóâàííÿ ðàä³îòåëåñêîï³â, çàìàëî, ùîá çðîáèòè çóñèëëÿ ³ ñòðó-

ñèòè ïîï³ë ç öèãàðêè. Îñíîâí³ ïðèíöèïè ðîáîòè ñó÷àñíîãî ðàä³îïðèéìà÷à

— ðàä³îìåòðà — òàê³. Àíòåíà ïåðåòâîðþº åíåðã³þ âèïðîì³íþâàííÿ ó ñëàá-

êèé åëåêòðè÷íèé ñòðóì, ùî ñòâîðþº ó ïðèéìàëüí³é àïàðàòóð³ øóì ïåâíî¿

ïîòóæíîñò³, ÿêèé âèçíà÷àº àíòåííó òåìïåðàòóðó T

Äîñèòü ñëàáêå êîñì³÷íå ðàä³îâèïðîì³íþâàííÿ ïðèéìàºòüñÿ íà ôîí³ ïî-

òóæíîãî âëàñíîãî øóìó ïðèéìà÷à. ²íòåíñèâí³ñòü öüîãî øóìó õàðàêòåðèçó-

ºòüñÿ øóìîâîþ òåìïåðàòóðîþ T

. Îñê³ëüêè íà ïðàêòèö³ àíòåííà òåìïåðà-

òóðà Ò

íàáàãàòî ìåíøà â³ä øóìîâî¿ T

, âèä³ëåííÿ ñëàáêîãî êîñì³÷íîãî ðà-

ä³îâèïðîì³íþâàííÿ ç ïîòóæíèõ øóì³â äîñÿãàºòüñÿ çà äîïîìîãîþ

ðåºñòðóþ÷èõ ïðèñòðî¿â, ÿê³ óñåðåäíþþòü ñèãíàëè çà äåÿêèé ÷àñ τ (ùî íà-

çèâàºòüñÿ ñòàëîþ ÷àñó âèõ³äíîãî ïðèñòðîþ). Êîðèñíèé ñèãíàë çà öåé ÷àñ

áåçïåðåðâíî íàêîïè÷óºòüñÿ, à øóìîâèé ñòðóì çàçíàº íåïåð³îäè÷íèõ êîëè-

âàíü, òîìó éîãî äîñèòü ëåãêî âèÿâèòè ³ âðàõóâàòè.

Íàïðèêëàä, ñòàíäàðòíèé ïðèéìà÷, ùî ïðàöþº íà äîâæèí³ õâèë³ λ = 21

ñì, ìàº øóìîâó òåìïåðàòóðó T

= 1000 Ê, âèÿâëÿº ñèãíàë ç T

= 0,3 Ê. Ñó-

÷àñí³ ðàä³îìåòðè çäàòí³ âèÿâëÿòè ñèãíàë, ³íòåíñèâí³ñòü ÿêîãî åêâ³âàëåíò-

íà òåìïåðàòóð³ 0,001 Ê.

Âàæëèâîþ ëàíêîþ ðàä³îìåòðà º ï³äñèëþâà÷. Ñüîãîäí³ âèêîðèñòîâóþòü

òðè òèïè ï³äñèëþâà÷³â, ÿê³ äàþòü ì³í³ìóì øóì³â, — ïàðàìàãí³òí³ (ìàçåðè),

ïàðàìåòðè÷í³ ³ òðàíçèñòîðí³. Ó ìàçåðàõ (ïðàöþþòü ó ñàíòèìåòðîâîìó ä³à-

ïàçîí³) ìîëåêóëè àáî àòîìè çáóäæóþòüñÿ äîïîì³æíèì ãåíåðàòîðîì, à ñèã-

íàëè, ÿê³ ïîñòóïàþòü ç àíòåíè, ñòàþòü ïîøòîâõîì äëÿ ðåçóëüòóþ÷îãî ñèã-

íàëó. Øóìîâà òåìïåðàòóðà ìàçåð³â áëèçüêà äî 10 Ê. Ï³ä ÷àñ ðîáîòè ï³äñè-

ëþâà÷ îõîëîäæóºòüñÿ ð³äêèì ãåë³ºì.

Ó ïàðàìåòðè÷íèõ ï³äñèëþâà÷àõ çàñòîñîâóþòü âëàñòèâ³ñòü íàï³âïðîâ³äíè-

êîâèõ ä³îä³â çì³íþâàòè ñâîþ ºìí³ñòü ï³ä âïëèâîì çîâí³øíüîãî åëåêòðè÷-

íîãî ïîëÿ. Øóìîâà òåìïåðàòóðà öèõ ï³äñèëþâà÷³â 80–100 Ê. Äëÿ òðàíçèñ-

òîðíèõ ï³äñèëþâà÷³â, ÿê³ îõîëîäæóþòü äî òåìïåðàòóðè 20 Ê ³ âèêîðèñòî-

âóþòü â ä³àïàçîí³ ñàíòèìåòðîâèõ ³ äåöèìåòðîâèõ õâèëü, T

≤ 15–35 Ê.

²íôðà÷åðâîíå âèïðîì³íþâàííÿ. Ïðèéìà÷³ ²×-âèïðîì³íþâàííÿ ïðèéíÿ-

òî ä³ëèòè íà äâ³ ãðóïè: òåïëîâ³ (òåðìîïàðè, áîëîìåòðè) ³ ôîòîíí³ àáî êâàí-

òîâ³ ïðèéìà÷³ (¿õ îñíîâîþ º ÿâèùå ôîòîåôåêòó).

Òèïîâèì òåïëîâèì äåòåêòîðîì ²×-âèïðîì³íþâàííÿ º íàï³âïðîâ³äíèêî-

âèé áîëîìåòð (òåðì³ñòîð). Â³í ñêëàäàºòüñÿ ç ïëàñòèíêè íàï³âïðîâ³äíèêà

(îêñèä àáî ñóëüô³ä ìåòàëó, íàïðèêëàä ñâèíöþ), ïðèêð³ïëåíî¿ íà ï³äêëà-

äö³ òà ç’ºäíàíî¿ ç ìåòàëåâèìè åëåêòðîäàìè. Âåëè÷èíó ïðîìåíèñòî¿ åíåð-

ã³¿, ÿêà ïàäàº íà ïëàñòèíêó áîëîìåòðà, âèì³ðþþòü çà çì³íîþ ¿¿ åëåêòðè÷-

íîãî îïîðó.

×óòëèâ³ñòü òåïëîâèõ ïðèéìà÷³â â 10–100 ðàç³â ìåíøà, í³æ ôîòîííèõ,

ïðîòå âîíè çðó÷í³ø³ â åêñïëóàòàö³¿. Á³ëüø³ñòü ôîòîííèõ ïðèéìà÷³â ìîæå

ôóíêö³îíóâàòè ëèøå â óìîâàõ ãëèáîêîãî îõîëîäæåííÿ (äî 70 Ê ³ íàâ³òü

äî 4,2 Ê).

ЧастинаIV.Основитеоретичноїтапратичноїастрофізии