개구 차폐 간섭법

개구 차폐 간섭법은 스펙클 간섭법의 한 형태로 지상 기반 망원경에서 회절 한계 이미징을 허용하는 것으로 제임스 웨브 우주 망원경에서 고대비 이미징 모드로 계획되어 있는 것이다. 이 기술을 사용하면 지상 기반 망원경에서 가능한 최대의 해상도에 도달할 수 있으므로 직경이 큰 지상 기반 망원경에서 허블 우주 망원경보다 훨씬 더 큰 해상도를 생성할 수 있다. 이 기술에서 주된 한계는 상대적으로 밝은 천체에만 적용할 수 있다는 것이다. 복수의 작은 구멍을 통해서만 빛을 허용하는 마스크가 망원경 앞에 배치된다. 이 구멍의 배열은 소형 천문 간섭계의 역할을 한다. 이 방법은 John E. Baldwin과 Cavendish Astrophysics Group의 공동 작업에 의해 개발되었다.

a)에서는 개구 마스크를 재이미지화 개구면에 사용하는 간단한 실험을 보여준다. b)와 c)는 Peter Tuthill과 협력자들에 의해 켁 망원경의 2차 거울 앞에 배치된 개구 마스크의 다이어그램을 보여준다. 검은색 실선 모양은 하위개구(마스크의 구멍)를 나타낸다. 켁 망원경의 주 반사경 세그먼트 배치의 투영이 겹쳐서 그려져 있다.

설명

개구 차폐 기술에서 이중 스펙트럼 분석 (반점 마스킹) 방법은 일반적으로 차폐된 개구를 통해 촬영한 이미지 데이터에 적용되는데, 여기서 대부분의 개구는 차단되고 빛은 일련의 작은 구멍(하위 개구)을 통해서만 통과할 수 있다. 개구 마스크는 폐쇄량(closure quantities)을 사용하여 이러한 측정에서 대기 노이즈를 제거하므로 이중 스펙트럼이 차폐되지 않은 개구보다 더 빠르게 측정될 수 있다.

단순화를 위해 개구 마스크는 일반적으로 2차 반사경 앞에 배치되거나(예: Tuthill et al. (2000)) 또는 그림 1.a)와 같이 재이미지화된 개구 면에 배치된다(예: Haniff et al. (1987); Younget al. (2000); Baldwin et al. (1986)). 마스크는 일반적으로 비중복(non-redundant) 또는 부분 중복(partially redundant)으로 분류된다. 비중복 마스크는 어느 두 쌍의 구멍도 동일한 분리 벡터(동일한 기준선)를 갖지 않는 작은 구멍의 어레이로 구성된다(개구 합성 참조).

각 구멍의 쌍은 이미지 평면의 고유한 공간 주파수에서 일련의 줄무늬를 제공한다. 부분적으로 중복된 마스크는 일반적으로 공간의 중복성을 최소화하고 처리량과 조사된 공간 주파수 범위를 최대화하는 것 사이에서 절충안을 제공하도록 설계된다(Haniff & Buscher, 1992; Haniff et al., 1989). 그림 1.b)와 1.c)는 Peter Tuthill과 협력자들에 의해 켁 망원경의 2차 거울 앞에 사용된 개구 마스크의 예를 보여준다. 그림 1.b)는 비중복 마스크이고 그림 1.c)는 부분적으로 중복된다.

고광도에서는 스펙클 마스킹 관측의 신호 대 잡음비가 개구 마스크로 개선될 수 있지만, 광자 잡음 제한 검출기에서는 가장 희미한 한계 등급이 실질적으로 개선될 수 없다(Buscher & Haniff(1993) 참조).

같이 보기

• 가시광선 및 적외선 파장에서의 천문간섭계 목록

참고 문헌

• 개구 마스킹에 대한 Peter Tuthill의 박사 학위 논문(PostScript) ( PDF )
• Baldwin et al. (1986)
• 부셔 & 하니프 (1993)
• Haniff et al. (1987)
• Haniff et al., 1989
• Buscher et al. 1990년
• 하니프와 부셔, 1992
• Tuthill et al. (2000)
• Younget al. (2000)

추가 자료

• NIRISS 비중복 개구 마스크를 사용한 고해상도 이미징

외부 링크

• 오래된 방법이 새로운 별에 생명을 불어넣다 – ABC Science Online
• 개구 마스킹으로 제작된 고해상도 타임랩스 동영상의 예
• Peter Tuthill은 조리개 마스킹 업적으로 Eureka 상을 수상했다. Archived 2011년 4월 14일 - 웨이백 머신