
【电】 dicke radiomerter
base; basic; foundation; key; primary; radix
【化】 group; radical
【医】 base; basement; group; radical
radiometer
【医】 radiometer
狄基辐射计(Dickey Radiometer)是一种高灵敏度的微波辐射测量仪器,由美国物理学家罗伯特·狄基(Robert H. Dicke)于1946年发明。它在射电天文学和宇宙学领域具有里程碑意义,尤其在宇宙微波背景辐射(CMB)的探测中发挥了关键作用。
采用"开关比较法"(switch-comparison method),通过快速切换天线接收的宇宙信号与内部参考源(如低温负载),结合锁相放大技术,显著降低仪器噪声并提高测量精度。其核心公式可表示为:
$$ Delta T = T{text{sky}} - T{text{ref}} $$
其中 ( T{text{sky}} ) 为天空信号温度,( T{text{ref}} ) 为参考源温度。
狄基辐射计通过降低 ( 1/f ) 噪声(闪烁噪声),实现了对微弱宇宙信号的探测,灵敏度比传统辐射计提升数十倍。这一突破为1965年彭齐亚斯和威尔逊意外发现CMB提供了技术基础。
利用电子开关对信号进行调制,结合同步检测原理,有效分离背景噪声与目标信号,成为现代精密测量仪器的标准设计。
狄基最初设计该仪器旨在检验乔治·伽莫夫的"大爆炸理论"预言的CMB存在性。尽管其团队未率先发现CMB,但辐射计的设计直接促成了该发现,并因此获得1978年诺贝尔物理学奖。
技术原理延伸至气象卫星(如NOAA系列)的微波成像仪、地球观测系统的辐射计设计中,用于大气温湿度剖面反演。
Dicke, R. H. (1946). "The Measurement of Thermal Radiation at Microwave Frequencies". Review of Scientific Instruments, 17(7), 268–275.
DOI链接 (核心原理首次发表)
"The Discovery of Cosmic Microwave Background" in Physical Review Letters (1965) 引用狄基辐射计技术路径。
Ulaby, F. T. et al. Microwave Radar and Radiometric Remote Sensing. University of Michigan Press (2014),详述现代辐射计设计演进。
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“狄基辐射计”的英文翻译为Dicke radiometer(),是一种用于测量电磁辐射的装置。以下是综合解释:
如需进一步区分其与常见辐射计的差异,可结合具体应用场景分析。
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