Erste Beobachtungen mit dem abstimmbaren Infrarot-Heterodynsystem THIS

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die technische Weiterentwicklung des durchstimmbaren Infrarot-Heterodynsystems THIS (Tuneable Heterodyne Infrared Spectrometer) sowie die Planung, Vorbereitung und Durchführung diverser Beobachtungseinsätze des Instruments an unterschiedlichen Teleskopen. Auf technischer Seite konnte der sehr erfolgreiche Einsatz von Quanten- Kaskadenlasern als Lokaloszillatoren, die Empfindlichkeit des Systems erstmals auf das Niveau von CO2-Laser gepumpten Instrumenten bringen. Frequenzstabilität und radiometrisches Verhalten des Instruments konnten für Beobachtungszeiträume von einigen Stunden nachgewiesen werden.Weiterhin wurde ein in den Empfänger integriertes, optisches Guide-System für den Einsatz an Teleskopen entwickelt und aufgebaut. Die neu entwickelte Optik macht THIS durch die Verwendung einer integrierten optischen Kamera sowie eines Scannerspiegels zur Auswahl von Beobachtungspositionen am Himmel weitgehend unabhängig vom Teleskoptyp und damit vielseitig einsetzbar. Die technischen Neuerungen und die mechanische Stabilität des neuen Aufbaus wurden u. a. während Messperioden am Observatorium Hoher List bei Daun/Eifel sowie am McMath-Pierce Solar Telescope auf dem Kitt Peak nahe Tucson/Arizona erstmalig außerhalb des Labors genutzt und getestet. Es konnten Molekül-Absorptionen aus Sonnenflecken aufgenommen und aus den vollständig aufgelösten Linienprofilen die Anregungstemperaturen des Materials bestimmt werden. In diesem Zusammenhang wurde eine theoretische Analyse der Kalibration von am Teleskop gewonnenen Spektren durchgeführt und auf die gemessenen Daten angewandt ...