Obscured Activity: AGN, Quasars, Starbursts and ULIGs Observed by the Infrared Space Observatory

Some of the most ‘active’ galaxies in the Universe are obscured by large quantities of dust and emit a substantial fraction of their bolometric luminosity in the infrared. Observations of these infrared luminous galaxies with the Infrared Space Observatory (ISO) have provided a relatively unabsorbed view to the sources fuelling this active emission. The improved sensitivity, spatial resolution and spectroscopic capability of ISO over its predecessor Infrared Astronomical Satellite (IRAS) of enabled significant advances in the understanding of the infrared properties of active galaxies. ISO surveyed a wide range of active galaxies which, in the context of this review, includes those powered by intense bursts of star formation as well as those containing a dominant active galactic nucleus (AGN). Mid-infrared imaging resolved for the first time the dust enshrouded nuclei in many nearby galaxies, while a new era in infrared spectroscopy was opened by probing a wealth of atomic, ionic and molecular lines as well as broad band features in the mid- and far-infrared. This was particularly useful, since it resulted in the understanding of the power production, excitation and fuelling mechanisms in the nuclei of active galaxies including the intriguing but so far elusive ultraluminous infrared galaxies. Detailed studies of various classes of AGN and quasars greatly improved our understanding of the unification scenario. Far-infrared imaging and photometry revealed the presence of a new very cold dust component in galaxies and furthered our knowledge of the far-infrared properties of faint starbursts, ULIGs and quasars. We summarise almost nine years of key results based on ISO data spanning the full range of luminosity and type of active galaxies.     

弹道靶红外辐射测量

为深入认识再入物理现象 ,在弹道靶上做了模型头部和近尾流红外辐射测量。发射器为 1 4.5mm口径的二级轻气炮 ,模型为1 0mm的球 ,材料为聚碳酸酯和铝 ,模型发射速度 4～6km/s,使用红外InSb探测器测量波长 3～ 5 .4μm的红外辐射 ,靶室压力 5 .32kPa。实验中使用光电法测量模型速度 ,两站阴影照相进行模型姿态监测和速度核实。实验结果表明 :球模型的红外辐射强度强烈依赖于模型材料和模型飞行速度。对不同材料模型头部和尾流部辐射强度的定性比较说明由于低温材料烧蚀产物的存在 ,极大地增强了头部和近尾流区的辐射强度 ,而且延长了尾流辐射长度     

红外隐身材料的研究进展

红外探测器的高度发展已使用于目标表面的热红外隐身材料成为飞行器隐身技术中的一个重要组成部分。但对这种材料的发展情况,以往的文献一向较少涉及。本文概括了这种材料的一般性能要求,较全面地评述了十余年来红外隐身材料研究中各主要方面的发展情况,并分析了一些重要材料品种的特点、性能水平、技术影响因素、存在的问题和发展趋势。     

红外探测阵列对固体导弹尾焰跟踪定位的研究

通过分析研究建立了前视红外探测阵列ＦＬＩＲ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｌｏｏｋｉｎｇ Ｉｎｆｒａ－Ｒｅｄ）对导弹进行精确跟踪、定位的数学模型，其中包括导弹的运动模型、大气干扰模型和探测阵列的观测模型。利用探测阵列ＦＬＩＲ的原始观测数据，扩展卡尔曼滤波器（ＥＫＦ）精确跟踪导弹目标。由于导弹与探测器的距离较远，故为视为点目标。导弹在探测阵列上投影的位置由两部分组成：导弹真实运动位置和由于大气干扰造成的偏移。滤波     

Expectations for Infrared Spectroscopy of 9P/Tempel 1 from Deep Impact

The science payload on the Deep Impact mission includes a 1.05–4.8 μm infrared spectrometer with a spectral resolution ranging from R∼200–900. The Deep Impact IR spectrometer was designed to optimize, within engineering and cost constraints, observations of the dust, gas, and nucleus of 9P/Tempel 1. The wavelength range includes absorption and emission features from ices, silicates, organics, and many gases that are known to be, or anticipated to be, present on comets. The expected data will provide measurements at previously unseen spatial resolution before, during, and after our cratering experiment at the comet 9P/Tempel 1. This article explores the unique aspects of the Deep Impact IR spectrometer experiment, presents a range of expectations for spectral data of 9P/Tempel 1, and summarizes the specific science objectives at each phase of the mission.     

高超声速小钝锥尾流化学非平衡辐射研究

本文主要目的是研究化学非平衡对高超声速小钝锥尾流辐射的影响。计算结果表明：激发发射辐射比化学发光辐射重要，红外辐射比可光辐射重要。结果还表明：由化学非平衡瞬时辐射模型计算求得的ＮＯ５．３μ的辐射能比由局部平衡辐射模型求得的辐射能大３０￣７０％。由此可知，小钝锥尾流的化学非平衡辐射模型对辐射的影响是不能忽略的。     

对红外制导系统的噪声分析与动态模拟

本文基于近红外制导系统噪声分析的框架模型，在分析探讨主要噪声源的基础上，给出了基本噪声立意，建立了探测器等组成部件基本噪声的功率谱分析式，设计出一种以红外探测器为抑制主体的减噪系统。通过目标、误差响应率的测定与跟踪试验获得较好的效果。     

高超声速圆锥边界层失稳条纹结构实验研究

边界层转捩的准确预测是高超声速飞行面临的关键气动问题之一。为研究高超声速边界层失稳和转捩机理,以前缘半径1.6mm、半锥角7°的圆锥模型为研究对象,在FD-07高超声速风洞中采用红外热图技术开展边界层转捩实验测量。通过与工程计算结果对比,确认模型表面边界层流态。实验结果表明:有迎角条件下,模型表面中后段出现条纹结构,条纹结构的起始位置随着周向角的增加而向上游移动;随着迎角的增加,条纹起始位置向上游移动,条纹强度差异和条纹与模型中心线的夹角越来越大。实验获得的条纹结构与不同频率扰动波相互作用直接数值模拟获得的条纹结构现象一致。通过对比分析,认为边界层内不同频率扰动波相互作用是产生条纹结构的一种机制。     

离散粗糙元诱发边界层转捩的实验研究

针对直升机转子叶片模型表面离散粗糙元诱发边界层转捩问题开展了实验研究,分析不同雷诺数下粗糙元尺寸参数对转捩位置的影响。实验在中航工业气动院直升机转子叶片模拟装置进行,在模型转子叶片表面布置不同尺寸的离散柱状粗糙元,利用红外热像技术探测边界层转捩,并提出一种基于湍流／层流区域面积比的转捩位置判定准则,目的是实现边界层转捩位置自动识别,进而分析粗糙元尺寸参数对转捩位置的影响。实验转速为300至600 r／m,对应叶尖切向速度为25～40 m／s。实现了对旋转叶片边界层转捩位置的定量测量,通过实验验证,转捩位置判定算法正确可靠,初步得到了不同高度 DRE 诱发转捩位置与雷诺数之间的关系,随着粗糙元高度的增加,转捩位置逐渐靠前。     

星外管路多层隔热组件热参数确定方法

提出了利用整星热平衡试验数据确定星外管路多层组件热参数的方法,解决了以往星外管路热设计在地面热试验验证不充分的难题。以某卫星星外管路为例,通过对星外管路试验状态模型的修正,确定了星外管路多层隔热组件热参数,并分析了星外管路的在轨极端温度。根据确定的星外管路多层隔热组件热参数计算出的星外管路温度,与在轨温度数据符合较好,验证了此方法的有效性。