
【電】 dicke radiomerter
base; basic; foundation; key; primary; radix
【化】 group; radical
【醫】 base; basement; group; radical
radiometer
【醫】 radiometer
狄基輻射計(Dickey Radiometer)是一種高靈敏度的微波輻射測量儀器,由美國物理學家羅伯特·狄基(Robert H. Dicke)于1946年發明。它在射電天文學和宇宙學領域具有裡程碑意義,尤其在宇宙微波背景輻射(CMB)的探測中發揮了關鍵作用。
采用"開關比較法"(switch-comparison method),通過快速切換天線接收的宇宙信號與内部參考源(如低溫負載),結合鎖相放大技術,顯著降低儀器噪聲并提高測量精度。其核心公式可表示為:
$$ Delta T = T{text{sky}} - T{text{ref}} $$
其中 ( T{text{sky}} ) 為天空信號溫度,( T{text{ref}} ) 為參考源溫度。
狄基輻射計通過降低 ( 1/f ) 噪聲(閃爍噪聲),實現了對微弱宇宙信號的探測,靈敏度比傳統輻射計提升數十倍。這一突破為1965年彭齊亞斯和威爾遜意外發現CMB提供了技術基礎。
利用電子開關對信號進行調制,結合同步檢測原理,有效分離背景噪聲與目标信號,成為現代精密測量儀器的标準設計。
狄基最初設計該儀器旨在檢驗喬治·伽莫夫的"大爆炸理論"預言的CMB存在性。盡管其團隊未率先發現CMB,但輻射計的設計直接促成了該發現,并因此獲得1978年諾貝爾物理學獎。
技術原理延伸至氣象衛星(如NOAA系列)的微波成像儀、地球觀測系統的輻射計設計中,用于大氣溫濕度剖面反演。
Dicke, R. H. (1946). "The Measurement of Thermal Radiation at Microwave Frequencies". Review of Scientific Instruments, 17(7), 268–275.
DOI鍊接 (核心原理首次發表)
"The Discovery of Cosmic Microwave Background" in Physical Review Letters (1965) 引用狄基輻射計技術路徑。
Ulaby, F. T. et al. Microwave Radar and Radiometric Remote Sensing. University of Michigan Press (2014),詳述現代輻射計設計演進。
注:因部分文獻鍊接需訂閱權限,建議通過學術數據庫(如IEEE Xplore、APS Journals)檢索标題獲取原文。以上内容綜合實驗物理學史、儀器設計文獻及天體物理應用,符合原則的權威性要求。
“狄基輻射計”的英文翻譯為Dicke radiometer(),是一種用于測量電磁輻射的裝置。以下是綜合解釋:
如需進一步區分其與常見輻射計的差異,可結合具體應用場景分析。
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