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马歇尔太空飞行中心的能力改进 - x ...
马歇尔太空飞行中心的 X 射线和低温设备 (XRCF) 是世界上最大的 X 射线光学校准设备，也是 NASA 首屈一指的低温光学测试设备。该设备专为校准钱德拉望远镜而建，曾参与过其他几项 X 射线任务，直到 2005 年才开始专注于低温下的正入射光学测试。最近，该设备的 X 射线测试功能已恢复使用并进行了更新。已添加新的光束监视器、焦平面探测器以及测试物品和仪器定位系统。X 射线数据采集系统已更新。正在开发实时位置监控计量系统，该系统将能够通过发散光束的部分照明校准大直径光学器件。将讨论该设备新扩展的 X 射线测试功能。
光纤传感 - AMA 科学
FiSens 是一家年轻的公司，由弗劳恩霍夫海因里希-赫兹研究所的一个团队于 2018 年创立。十多年来，该团队一直专注于开发逐点 (PbP) 飞秒激光工艺，用于在光纤内刻印 FBG 和其他光栅结构。利用这种专有工艺，FiSens 还在光纤芯内创建了精确周期性的椭圆体纳米结构。通过这种专利设备 [8]，FiSens 可以将普通光谱仪通常需要的所有光学成像组件（狭缝、透镜或镜子、衍射光栅、透镜）直接编码到光纤芯中（图 5）。由此产生的光谱仪只需要第二个组件：一个探测器（例如 CMOS），放置在光纤旁边的侧焦平面上，以捕获所有高强度的耦合和衍射光。
高频同轴脉冲管微制冷机
大型红外焦平面、滤光片或冷光学器件，目前使用更重的冷散热器。带有同轴脉冲管和挠性轴承压缩机的超小型、低质量低温冷却器的开发已经超越了之前描述的实验室版本 1，达到了工程模型成熟度。压缩机直接按比例缩小自 Northrup Grumman 的 TRL-9 飞行传统压缩机产品线。1,2,3,4 低温冷却器采用全焊接压缩机、小型轻型战术驱动电子设备和可与集成杜瓦组件接口的飞行式冷头。这种更成熟的冷却器实现在运行时受到随机和正弦振动，并未显示出永久性性能变化。它在剧烈振动下运行，在施加振动时仅表现出微小的性能变化。它已经过热性能测试，结果显示可重复早期开发模型的性能。
追踪微流体液滴中细菌种群的随机生长
微流体液滴中的细菌生长与生物技术、微生物生态学以及了解小群体中的随机种群动态有关。然而，自动测量液滴内的绝对细菌数量已被证明具有挑战性，迫使人们使用替代测量方法来测量种群大小。在这里，我们介绍了一种微流体设备和成像协议，可以对数千个液滴进行高分辨率成像，这样单个细菌就可以停留在焦平面上，并且可以自动计数。使用这种方法，我们跟踪了液滴中数百个重复大肠杆菌种群的随机生长。我们发现，在早期，生长轨迹的统计数据符合 Bellman-Harris 模型的预测，其中没有分裂时间的继承。我们的方法应该可以进一步测试随机生长动力学模型，并有助于更广泛地应用基于液滴的细菌培养。
用于空间应用的微型太阳能磁力仪的光学设计
摘要：测量太阳的磁场是监测太阳活动和预测空间天气的关键组成部分。本文提出的研究的主要目的是研究在保留其光学质量的同时减少太阳能磁力仪的尺寸和重量的可能性。本文介绍了一系列不同的设计，以及它们的优势和优势，以及对每个设计的光学性能的分析。所有提出的设计均基于磁光线过滤器（MOF）技术。是设计研究的结果，提出了一个超级紧凑的布局，提出了一个微型太阳能磁性图。尺寸为345 mm×54 mm×54 mm，光质量几乎在衍射极限处。该设计的入口焦距为f/17.65，在望远镜图像焦平面上的板尺度为83.58 arcsec/mm，并且产生0.79的宏伟速度。视野的直径为1920 Arcsec，相当于±0.27度，足以覆盖整个太阳盘。
波前像差对激光诱导击穿产生流动影响的实验研究
研究了相位像差及其对激光诱导击穿引起的流场发展的影响。使用可变形镜将相位像差施加到波长为 1064nm 的高能激光脉冲上。设计了一个实验装置来捕捉激光诱导击穿引起的流场运动，该装置着重于捕捉流场的横向轮廓和同轴轮廓。结果显示，由于非平面相的存在，火花吸收的激光脉冲能量 (181mJ) 显著降低，这是由于在通常发生击穿的焦平面中扩散所致。在收集的数据中，研究了 Zernike 0 ◦ 散光、Zernike Y-彗形像差和 Zernike 球面像差的单个实例。著名的 Horn-Schunck 光流法用于分析阴影图像，产生运动的密集光流场表示。结果表明，所研究的每种像差都会产生独特的流场，显示出超特定局部流规范的潜力，并进一步讨论了其含义。
DNA绑定套件
一旦将SOI连接到两个DNA手柄，每个DNA手柄的生物素部分将允许将SOI绑在两个被困在光学镊子中的链霉菌素涂层珠之间（图1）。在此构型中，如果选择了用荧光团手柄的手柄，则荧光团将侧面SOI（来自连接部位的11 bps），并可用于将SOI定位在焦平面上，然后再与荧光蛋白一起孵育。这可以在开始DNA-蛋白质相互作用测量之前实现最佳荧光成像条件的设置，从而可以捕获第一个相互作用。通过选择标记的句柄不同，可以实现与SOI的不对称配置，并且在C-trap中束缚时可以确定5'-3''方向性。此外，如果两个手柄都用Atto荧光团标记，则可以将两个荧光团之间的已知距离用作束缚的DNA上的标尺，以精确确定与SOI相互作用的荧光蛋白DNA序列上的位置。
量子点红外光电探测器：综述
摘要。量子点红外光电探测器（QDIP）定位成为红外（IR）检测领域的重要技术，尤其是对于高温，低成本，高产，高收益检测器阵列所需的军事应用所需的技术。高操作温度（≥150k）光电探测器通过启用低温露水和斯特林冷却系统的成本降低了红外成像系统的成本，并被热电冷却器代替。QDIP非常适合在升高温度下检测中期光，该应用可能被证明是下一个量子点的商业市场。虽然量子点外延的生长和IR辐射的标记内吸收良好，但量子点非均匀性仍然是一个重大挑战。在150 K处的最新IR检测，而QDIP焦平面阵列的性能与77 K的HGCDTE相当可比。带隙工程以减少深色电流并增强多光谱检测（例如共鸣隧道QDIP），QDIP的性能和适用性将继续提高。
发动机健康管理 - Ingenia
EELT 仪器 望远镜需要仪器来探测光子并生成数字图像和光谱。正如可以预料的那样，这些仪器也带来了重大的工程挑战。人们正在研究一系列仪器概念来解决科学问题，从探测和了解系外行星，到早期宇宙中星系的成像光谱。这些仪器的光谱范围从 0.35 到 14 μm，光谱分辨率 (λ/Δλ) 从几十到 150,000，视场从 1 角秒到 10 角分。这里展示了英国-法国 EAGLE 概念的一个例子，它展示了技术挑战。该仪器旨在通过同时收集和分析来自 20 个星系的红外光来提高望远镜的效率。机器人目标选择系统用于将拾取镜放置在仪器焦平面上的星系图像上。光束控制镜将这些图像中继到一组成像光谱仪。每个通道都包含一个自适应光学系统，该系统采用一种称为多目标自适应光学的新技术。EAGLE 仪器将使人们能够研究早期宇宙中的星系动态，以帮助了解它们是如何形成的以及它们中恒星形成的速度有多快。
用于高光谱大气遥感的地球同步成像傅里叶变换光谱仪 (GIFTS)：仪器概述和初步性能结果
地球同步成像傅里叶变换光谱仪 (GIFTS) 是为 NASA 新千年计划 (NMP) 地球观测-3 (EO-3) 任务开发的。本文讨论了 GIFTS 测量要求以及 GIFTS 传感器为提供所需的系统性能而使用的技术。还介绍了最近完成的仪器校准的初步结果。GIFTS NMP 任务挑战是展示新兴的传感器和数据处理技术，以使用大气成像和高光谱探测方法彻底提高气象观测能力和预报准确性。GIFTS 传感器是一种具有可编程光谱分辨率和空间场景选择的成像 FTS，允许近实时地交换辐射测量精度和大气探测精度以达到区域覆盖。通过使用低温迈克尔逊干涉仪和两个大面积红外焦平面探测器阵列实现系统灵敏度。由于资金限制，GIFTS 传感器模块作为工程演示单元完成，可以升级以获得飞行资格。通过热真空测试和严格的红外校准活动，已成功证明满足下一代地球同步探测要求的能力。