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Charakteristisch für die mit ROSAT im Energiebereich von (0.1-2.4) keV
beobachtete kurzwellige Röntgenstrahlung ist die gegenüber dem
längerwelligen Bereich des elektromagnetischen Spektrums dominante
Teilcheneigenschaft der Strahlung. Da die Energie eines einzelnen
Röntgenphotons im keV Bereich etwa 1000 mal größer ist als die
eines im optischen Bereich beobachtbaren Lichtquants, ist eine Bündelung
der Röntgenstrahlung durch Linsensysteme nach der Art, wie man sie zum
Beispiel von optischen Instrumenten her kennt, in der Röntgenastronomie
nicht möglich. Vielmehr erreicht man hier eine Ablenkung der
Röntgenphotonen nach dem Prinzip der streifenden Reflexion an einer
polierten Oberfläche.
Die heute üblichen Röntgenteleskope erreichen die notwendige
Abbildungsqualität dabei duch die Verwendung eines Parabolspiegels sowie
eines hyperbolisch geformten zweiten Spiegelsystems zur Korrektur der
Abbildungsfehler. Ein Prinzip, das zum ersten Mal von dem deutschen
Physiker Hans Wolter bei der Konstruktion von
Röntgenmikroskopen benutzt wurde, jedoch dort wegen nicht ausreichend
glatt polierter Oberflächen scheiterte (Wolter 1952). Die Wellenlänge
der Röntgenstrahlung ist vergleichbar mit der Größe eines einzelnen
Atoms, so daß die Oberflächen von Röntgenoptiken nur eine geringe
Mikrorauhigkeit aufweisen dürfen, um eine Streuung der Photonen zu
verhindern und eine gezielte Reflexion der Röntgenquanten zu
ermöglichen. Der bisherige Erfolg der ROSAT-Mission begründet sich
daher nicht zuletzt auf die hohe Fertigungsgüte der verwendeten
Spiegeloberflächen, die mit einer noch nie erreichten Mikrorauhigkeit
- von etwa dem dreifachen Durchmesser des Wasserstoffatoms - die
glattesten Flächen der Welt besitzen.
Die folgenden Unterabschnitte spezifizieren das bei ROSAT verwendete
Spiegelsystem und stellen den in der Fokalebene angebrachten
High Resolution Imager sowie dessen Wirkungsprinzip näher vor.
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Roberto Saglia
5/6/1998