Entwicklung und Bau des Ferninfrarot-Spektrometers FIFI LS und ISO-Beobachtungen des galaktischen Zentrums:
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IN HEILT SV6RZ6ICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG 2
EINLEITUNG 12
I ENTWICKLUNG DES FERNINFRAROT-SPEKTROMETERS FIFI LS 15
1 FLUGZEUGGESTUETZTE ASTRONOMIE 16
1.1 ASTRONOMIE IM FERNINFRAROT. 16
1.2 DIE ENTWICKLUNG DER FLUGZEUGGESTUETZTEN ASTRONOMIE . 18
1.3 DAS SOFIA OBSERVATORIUM. 18
2 DAS FERNINFRAROT-SPEKTROMETER FIFI LS 22
2.1 KONZEPT UND SPEZIFIKATION. 22
2.1.1 UEBERLEGUNGEN ZUM DESIGN. 22
2.1.2 PRINZIP DER ABBILDENDEN 3D-SPEKTROSKOPIE. 24
2.1.3 FUNKTIONSWEISE DER BILDFELDZERLEGER. 26
2.1.4 FUNKTIONSWEISE DER BEUGUNGSGITTER. 28
2.2 OPTISCHES DESIGN. 34
2.2.1 UEBERBLICK. 34
2.2.2 DAS SOFIA TELESKOP. 35
2.2.3 DIE EINGANGSOPTIK'. 38
2.2.4 DIE SPEKTROMETER. 40
2.2.5 DIE KALIBRATIONSOPTIK. 53
2.2.6 DIE NACHFUEHROPTIK. 54
2.2.7 DAS FIFI LS FILTERSCHEMA. 54
2.3 BEUGUNGSRECHNUNGEN. 58
2.3.1 DAS BEUGUNGSPROBLEM.'. 58
2.3.2 GRUNDGLEICHUNGEN DER SKALAREN BEUGUNGSTHEORIE . 59
2.3.3 BEUGUNGSANALYSE DES LANGWELLIGEN SPEKTROMETERS. 63
2.3.4 DAS SPEKTRALE AUFLOESUNGSVERMOEGEN VON FIFI LS. 75
2.4 OPTOMECHANISCHE KOMPONENTEN. 77
2.4.1 DER GITTERANTRIEB. 77
2.4.2 SONSTIGE KOMPONENTEN. 85
2.5 DIE DETEKTOREN. 85
2.6 KRYO-MECHANISCHES DESIGN. 88
2.6.1 UEBERBLICK. 88
2.6.2 DAS KRYOGENE SYSTEM . 90
5
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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2.6.3 DAS VAKUUMGEFAESS.
95
2.6.4 HALTERUNG DES INSTRUMENTES AM SOFIA TELESKOP. 96
2.7 ZUSAMMENFASSUNG: CHARAKTERISIERUNG VON FIFI LS.
97
II BEOBACHTUNG DES GALAKTISCHEN ZENTRUMS MIT ISO 101
VORBEMERKUNG 102
3 DAS INFRARED SPACE OBSERVATORY ISO 104
3.1 DER SATELLIT. 104
3.2 INSTRUMENTE. 106
3.3 DAS SWS SPEKTROMETER. 107
3.3.1 AUFBAU.
107
3.3.2 BEOBACHTUNGSARTEN. 109
3.3.3 KALIBRATION. HL
4 DIE MORPHOLOGIE DES GALAKTISCHEN ZENTRUMS 113
4.1 DIE INNERE GALAKTISCHE REGION.
113
4.2 DER SAGITTARIUS A KOMPLEX.
114
4.2.1 SAGITTARIUS A WEST. 116
4.2.2 DER MOLEKULARE RING.
118
5 SWS BEOBACHTUNGEN 121
5.1 BEOBACHTETE QUELLEN.
121
5.2 DATENREDUKTION.
122
5.3 LINIENDATEN.
124
5.3.1 SAGITTARIUS A* .
125
5.3.2 MOLEKULARER RING.
133
6 DIE REKOMBINATIONSLINIEN DES ATOMAREN WASSERSTOFFS 146
6.1 GRUNDLAGEN.
146
6.2
BERECHNUNG DER LINIENINTENSITAETEN.
147
6
.
2.1
STRAHLUNGSTRANSPORT.\
147
6
.
2.2
UBERGANGSWAHRSCHEINLICHKEITEN. 148
6.2.3 DIE BESETZUNG DER NIVEAUS . 150
6.2.4 LINIENINTENSITAET.
154
7 EXTINKTION IM INTERSTELLAREN MEDIUM 157
7.1 INTERSTELLARER STAUB. I
57
7.1.1 EIGENSCHAFTEN. I
57
7.1.2 ENTSTEHUNG UND EVOLUTION. 158
7.1.3 BEDEUTUNG IM INTERSTELLAREN MEDIUM. 160
7.2 GRUNDLAGEN DER INTERSTELLAREN EXTINKTION. 162
7.2.1 GRUNDGLEICHUNGEN. 162
7.2.2 BEOBACHTETE GESETZMAESSIGKEITEN. 164
7.3 DAS EXTINKTIONSGESETZ ZUM GALAKTISCHEN ZENTRUM. 166
7.3.1 METHODIK.
167
7.3.2 NORMIERUNG. 168
6
7.3.3 DAS EXTINKTIONSGESETZ. 173
8 DIE PHYSIKALISCHEN BEDINGUNGEN IM MOLEKULAREN RING 181
8.1 ANALYSE DER H
2-LINIEN. 181
8.1.1 MOLEKULARER WASSERSTOFF IM INTERSTELLAREN MEDIUM. 181
8.1.2 GRUNDLAGEN: H
2
-LINIENEMISSION. 182
8.1.3 ANREGUNGSDIAGRAMME. 183
8.1.4 ERGEBNISSE UND INTERPRETATION. 185
8.2 BERECHNUNG DER ELEKTRONENDICHTE. 192
LITERATURVERZEICHNIS 195
DANKSAGUNG 201
LEBENSLAUF 203
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