NHỮNG THIẾT BỊ THU NHẬN BỨC XẠ VÀ HÌNH ẢNH
Dù các nhà thiên văn học có được trang bị một hệ thống phức tạp nào đi chăng nữa bao gồm kính thiên văn máy lọc ánh sáng, giao thoa kế và máy chụp quang phổ thì cũng không thể nào thiếu được thiết bị thu nhận bức xạ hoặc hình ảnh. Máy thu nhận hình ảnh ghi lại những hình ảnh của nguồn sáng. Máy thu nhận bức xạ chỉ ghi lại cường độ bức xạ mà không thể thông báo gì về hình dạng và kích thước của vật thể đỡ phát ra bức xạ.
Máy tiếp nhận hình ảnh đầu tiên trong thiên văn học chính là cặp mắt bình thường của con người. Máy tiếp nhận thứ hai là tấm kính ảnh. Do nhu cầu của các nhà thiên văn, người ta đã sáng tạo ra những tấm kính ảnh có độ nhạy trong các dải tần khác nhau nhất của phổ nhạy cả với tia hồng ngoại, và điều chính là những tấm kính ảnh này hoạt động tốt cả khi nghiên cứu những vật thể sáng yếu. Những tấm kính ảnh thiên văn là những vật tải thông tin có dung lượng lớn, rẻ tiền và lưu giữ được lâu dài. Hiện đã có rất nhiều tấm kính ảnh được lưu giữ trong các thư viện kính ảnh của các đài thiên văn lâu tới hơn một trăm năm. Tấm kính ảnh lớn nhất được dùng trong một kính thiên văn thế hệ thứ ba có kích thước 52 x 53 cm.
Vào đầu những năm 1930, nhà vật lý học Nga Lêônit Kubetxki đã phát minh ra một cấu trúc mà sau này gọi là bộ nhân quang điện tử. Ánh sáng từ một nguồn sáng yếu tác động lên lớp nhạy quang đặt ở bên trong một bình cầu chân không và nó đánh bật những điện tử (êlectron) ra khỏi đó. Những điện tử này được gia tốc trong điện trường và bắn lên mặt các tấm kim loại có tác dụng nhân số lượng các điện tử này lên. Một điện tử sẽ làm bật ra 3 - 5 điện tử và những điện tử đó lại được nhân lên ở tấm thứ hai v.v. . . Có tới khoảng chục tấm như vậy và hệ số khuếch đạt sẽ rất lớn. Những bộ nhân quang điện tử như vậy được sản xuất theo phương pháp công nghiệp và được áp dụng rộng rãi trong vật lý, hoá học, sinh học và thiên văn học. Công việc nghiên cứu các nguồn năng lượng sao được thực hiện chủ yếu là nhờ sụ trợ giúp của bộ nhân quang điện tử, một thiết bị đơn giản, chính xác và ổn định.
Hầu như đồng thời với bộ nhân quang điện tử các nhà phát minh tại những nước khác nhau cũng tạo ra độc lập với nhau bộ biến đổi điện tử quang học. Bộ này được áp dụng trong những thiết bị quan sát ban đêm, nhưng những thiết bị có chất lượng cao được chế tạo đặc biệt cùng dạng này đều được sử dụng có hiệu quả trong thiên văn học. Bộ biến đổi điện tử - quang học cũng bao gồm một bình cầu chân không, và tại một đầu bình có một lớp nhạy ánh sáng (gọi là quang catôt), còn ở đầu bên kia của bình cầu là một màn ảnh sáng giống như màn ảnh ở máy thu hình dân dụng. Ở trong bộ biến đổi điện tử - quang học hiện đại người ta còn đặt vào thêm một tấm khuếch đại hình ảnh điện tử, bao gồm rất nhiều những bộ nhân quang điện tử hiển vi.
Trong những năm gần đây thiên văn học đã sử dụng khá phổ biến những thiết bị gọi là thiết bị thu góp điện tích (tiếng Anh: Charge Coupled Device = CCD) và lập tức thiết bị này chiếm được vị trí xứng đáng trong các camera phát hình, và các camera – viđêô xách tay. Các lượng tử ánh sáng ở đây đã giải phóng các điện tích, các điện tích này không rời khỏi những tấm silic tinh thể được chế tạo đặc biệt mà tích tụ lại dưới tác động của các điện áp đặt tại những địa điểm nhất định - đó là những phần tử của hình ảnh. Bằng cách điều khiển những điện áp này, chúng ta có thể làm chuyển động những điện tích đã được tích tụ, sao cho chúng lần lượt hướng vào một tổ hợp xử lý. Những hình ảnh được tái hiện và được xử lý bằng máy tính điện từ. Các hệ thống liên kết điện tích rất nhạy và cho phép các nhà khoa học đo được ánh sáng với độ chính xác khá cao. Những thiết bị lớn nhất của dạng này cũng không lớn hơn kích thước của một chiếc tem bưu điện thế nhưng chúng được sử dụng rất hiệu quả trong thiên văn học hiện đại. Độ nhạy ánh sáng của chúng đạt tới gần giới hạn tuyệt đối mà thiên nhiên tạo ra. Những thiết bị thu góp điện tích tốt có thể ghi lại "từng cái một" phần lớn những lượng tử ánh sáng tác động vào nó.
