中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

本文针对山东大学威海天文台的一米望远镜，设计了中阶梯光栅高分辨率光谱仪（SERS）的总体方案，并对其视向速度测量精度进行了分析，重点分析了温度、气压对高精度视向速度测量的影响，其结果对高分辨率光谱仪的研制具有普遍意义。测量视向速度的最常用的方法就是通过高分辨率光谱仪，拍摄待测天体的光谱和比较光谱，然后精确测量待测天体的谱线波长，将所测的天体波长值和该谱线的实验室结果比较，根据多普勒原理求得视向运动速度数值。

根据物理学的多普勒原理，天体相对观测者的相对运动会改变观测者接收到的辐射波长。辐射波长的变化Δλ，与天体相对于观测者视向运动的速度V有关，而且V=Cλ /λ₀。其中C为光速，Δλ =λ −λ₀，λ 为位移后实测所得的谱线波长，而λ₀是天体视向速度等于零时同一谱线的波长。天体远离观测者时谱线红移；接近观测者时紫移。由此可知，测量谱线的位移量可以求出视向速度。高精度视向速度测量对天体物理研究非常重要,目前天文学家已发现约400颗太阳系外恒星存在行星系统,其中绝大多数(90%)是用视向速度法测得,国际上大望远镜的高分辨率光谱仪的视向速度测量精度可以达到米/秒级。针对恒星视向速度精度要求的日益提高，由于温度，气压等外部环境对光谱仪器定标带来的影响越来越受到重视，以中阶梯光栅视向速度光谱仪（SERS）为例，分析了温度、压力对该光谱仪器的视向速度精度测量的影响。