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Entwicklung eines Prototyps für die bodengebundene Temperaturmessung an der Mesopause mit einem Räumlich-Heterodynen Interferometer / vorgelegt von Johannes Christian Adrian Stehr. Wuppertal, [2022]
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Einleitung
Die Mesopausenregion
Dynamische und thermische Struktur der Mesopausenregion
Das Hydroxyl-Nachtleuchten und die Bestimmung der Mesopausentemperatur
Spektrum des OH-Leuchtens
Bestimmung der OH-Temperaturen
Unsicherheiten der Temperaturbestimmung
Räumlich-Heterodyne Interferometer
Statisches Michelson-Interferometer
Reflexionsgitter
Messprinzip räumlich-heterodyner Interferometer
Heterodynes Spektrum
Linienform und spektrales Auflösungsvermögen
Feldweitung
Räumlich aufgelöste Spektralmessung
Entwurf des GRIPS-HI Prototyps
Konzeption des räumlich-heterodynen Interferometers
Beugungsgitter, Auflösung und Littrow-Wellenzahl
Keilprismen und Feldweitung
Design der optischen Systeme
Interferenzmuster bei abbildendem Betrieb
Detektoroptik
Voroptik
Kameramodul
Aufbau
Thermische Störsignale
Mechanisches Design
Simulation des Konzepts
Simulation von Interferogrammen
Feldweitung und mechanische Toleranzen
Kriterien der Feldweitung
Evaluation der erzielten Feldweitung
Mechanische Toleranzen der Glasbausteine
Spektrometrische Eigenschaften des Systems
Signal und Rauschen
Ableitung der Spektren
Analyse der Spektren
Temperaturableitung aus synthetischen OH-Spektren
Adaption des Verfahrens nach Lange
Temperaturableitung aus drei Spektrallinien
Experimentelle Charakterisierung
Konzept und Aufbau der Testquelle
Experimentelle Ergebnisse
Datenaufbereitung
Allgemeine Parameter
Charakterisierung der Linienintensitäten
Diskussion des Streifenkontrasts
Strategie für die Kalibrierung
Atmosphärische Spektralmessung
Signalstärke
Spektren
Temperaturbestimmung
Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Ausblick
Anhang
Interpretation des Rayleigh-Kriteriums im Interferogramm
Optimierung der feldweitenden Prismen mit Raytrace
Vergleich verschiedener Fensterfunktionen
Qualitative Beurteilung der Abbildungsqualität
Partielle räumliche Kohärenz der Testlichtquelle
Kontrastbestimmung
SNR-Werte der Atmosphärenmessung