望远镜周围环境对宁静度的影响——两地点的光学观测对比

本文介绍了对本台太阳观测区两个周围环境相差较大的地点所进行的光学对比观测。通过对观测资料的处理、统计和归算,讨论了望远镜周围环境对宁静度的影响。证实了影响太阳望远镜宁静度的近处局部效应通常是很强的。近处建筑物和裸露的沥青或水泥地表提供严重破坏良好宁静度的永久性对流源。     

1m红外太阳望远镜光电导行系统的反馈控制分析

我国正在研制中的1m红外太阳望远镜是目前国内唯一的地平式真空太阳塔,主要用于活动区磁场的精细光谱分析和太阳活动区磁场的时空精细结构研究.要求望远镜必须长时间高精度跟踪太阳(0.3"/30s、1"/10min)才能实现它的科学目标.光电导行是实现望远镜高精度跟踪观测目标的关键控制技术,通过检测观测目标像在图像传感器上的移动量作为反馈控制信号对望远镜实行闭环控制.首先建立了光电导行系统的控制系统模型,然后分析了系统的稳定性能、暂态性能、时域特性、频域特性及跟踪性能,并采用PID控制器对系统进行优化设计,以提高光电导行反馈控制系统的稳定性和跟踪精度.通过计算机仿真设计,采用PID控制算法能实现1m红外太阳望远镜的跟踪要求.     

NVST垂直双光谱切换扫描系统

1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope, NVST)的科学目标之一是对太阳活动区域进行二维光谱扫描观测。基于1 m新真空太阳望远镜多波段光谱仪(Multi-Band Spectrometer, MBS)和大色散光谱仪(High Dispersion Spectrometer, HDS)提出了垂直双光谱切换扫描系统,可实现相互垂直的两个光谱仪的光谱扫描观测任务,并实现两个光谱仪之间的切换。分析了光谱扫描观测的原理和过程,结合终端仪器系统的具体构造,完成了扫描系统的光机结构设计和装调分析,并对扫描系统进行了性能测试,包括系统稳定性、扫描直线度以及扫描步幅精度。测试结果满足预期功能需求和精度要求,为后续1 m新真空太阳望远镜进行常规光谱扫描观测提供了支持。     

NVST偏振观测系统的运动控制实现

中国科学院云南天文台1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,NVST)是我国在太阳物理和空间科学对太阳进行光学和近红外观测的主力设备,主要科学目标是高精度、高时空分辨率的太阳磁场测量。1 m新真空太阳望远镜采用机械扫描偏振观测方式,由于光学系统的结构特性导致望远镜在跟踪太阳的过程中不可避免地引入了随时间变化的偏振效应,因此在进行偏振观测时需要进行系统定标,整个系统由定标单元、分析单元和探测器组成,其间涉及的多个运动部件均有复杂精密的运动要求。针对偏振定标过程和偏振观测过程中各光学器件的运动需求,给出了定标单元和分析单元的控制要求,实现了不同观测模式下各部件的运动要求。基于TCP/IP协议的远程控制方案,集成了采用串口通讯的各商用驱动控制器,开发了一套在.NET架构下的定标单元控制软件和相应的用户界面,并预留了观测控制系统接口。性能测试表明,系统符合观测要求,现已投入使用,为后续的偏振观测奠定了基础。     

APOSOS项目15 cm光电望远镜故障监测方法研究

为了对海外站点和无人值守望远镜进行动态监测,判断望远镜是否处于正常的工作状态,提出了一种联合使用天文定位数据和轴系定位数据对望远镜的运行状态进行动态监测的方法。该方法对观测得到的天文定位与轴系定位数据进行误差计算,对比分析两种数据的误差范围,判断望远镜的工作状态。利用该方法对亚太地基光学空间物体观测系统项目位于伊朗和巴基斯坦的两台15 cm地基光电望远镜的观测数据进行检验,结果发现:其中1台15 cm望远镜轴系定位中方位角存在较大误差,误差在上百角秒,设备存在问题。通过对比此设备在国内与国外两地观测数据的误差,确定了出现问题的时间和地点。观测站工作人员对望远镜出现问题的报告印证了分析结论,证明了方法的有效性。     

新浮磁流区的观测和分析

本文利用紫金山天文台的太阳精细结构望远镜在1991年10月至1992年6月间拍摄到的标准新浮磁流区(EFR)的资料,研究了四个EFR的生长和发展。我们的观测肯定了新浮磁流区早期的一些观测结果,如EFR从光球下浮出前色球大气就已被加热,以及引起磁场位形改变导致暗条激活。我们还发现反转磁极性的EFR并不向正常方向旋转,观测到EFR中的弧形暗条系(AFS)里除了正常的流动外,还具有和经典的AFS中物质流动相异常的运动。     

太阳H_α高分辨图象系统的建立和研究

为了研究太阳耀斑的物理过程和高能现象,在云台太阳精细结构望远镜建立一套太阳H_α图象接收和处理终端。它可获取太阳耀斑过程的高分辨观测资料和数字化处理结果。对太阳H_α活动区的监测和研究有重要意义。     

太阳光谱望远镜的Stokes光谱测量

中国科学院云南天文台"太阳Stokes光谱观测与理论研究”团组自进入国家天文观测中心以来,经过一年多的努力,对50cm太阳光谱望远镜原偏振测量部分进行了彻底改造,由原来的D.C.调制改为A.C.调制,且增加了偏振测量校正系统.其机械,电控设计和加工于2000年2月完成,3月完成了光学调试,4月上旬完成了偏振解调和图像处理的软件编制.自2000年4月下旬以来,对23周峰年出现的部分活动区进行了较为成功的斯托克斯光谱测量,其偏振测量精度可达2×10-3,已接近国际水平,为该团组开展的课题研究打下了良好的基础.以此望远镜与怀柔观测基地太阳磁场望远镜相配合,将使我国太阳矢量磁场和速度场的研究更上一个台阶.给出了偏振测量的具体方法和部分测量结果.尽管取得了以上的成绩,但在近期内将对该偏振测量方式作进一步改进,用双光束分析代替单光束分析,使偏振测量精度提高到5×10-4,从而使之不仅能在活动区而且也能在宁静区得到矢量磁场的信息,不仅如此,还可对太阳第二光谱进行测量,提高我们依托该望远镜进行研究的广度和深度.     

基于Lyot滤光器的NVST磁像仪光学系统设计

我国1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope, NVST)能够实现优于0.2″的高分辨成像观测,但还不具备高分辨磁场的常规观测能力。很多磁结构和太阳活动都存在于较小的尺度,需要进行高分辨磁场测量。1 m新真空太阳望远镜的台址具备优良的视宁度,若磁像仪具备快速调制能力,并配合高分辨统计重建技术,有望实现亚角秒分辨率的太阳磁场测量。1 m新真空太阳望远镜测量磁场面临的主要问题包括折轴光路带来的时变偏振、望远镜姿态变化和风载带来的光轴偏移以及湍流的影响等多种问题。针对太阳磁场高分辨观测的需求及1 m新真空太阳望远镜面临的太阳磁场测量问题,详细分析了1 m新真空太阳望远镜太阳光球磁场的测量需求,制定了磁像仪的基本参数,提出了偏振分析器需求,设计了光球磁场的高分辨观测方案。最后利用ZEMAX光学设计软件为磁像仪设计了光路,结果显示光学设计能够满足高分辨成像的需求。     

AR5395:精细结构,磁剪切和耀斑

用26cm太阳望远镜的高分辨光球色球照片和北京夭文台怀柔站的太阳磁图证认出AR5395活动区中5段剪切的磁极性反转线(中性线)。考察这些线段与黑子精细结构,活动区暗条以及耀斑活动之间的关系。结果表明,多数观测到的耀斑发生在磁剪切     

AR5629:1989年8月17日耀斑环的观测

利用怀柔太阳磁场望远镜,我们观测到1989年8月17日出现在太阳西边缘的耀斑环,它们产生在AR5629上(S17,L74)。当时,该活动区已转到日背面,约10°左右。17日,从UT0132至UT0911,我们取得了该耀斑环的一系列Hβ单色光资料(图1)和它们的二维实时视向速度场(图2)。从观测中,我们可以看到环的形成演化的全     

云南天文台高分辨太阳光球CCD图象系统

介绍了配置在云南天文台太阳精细结构望远镜的高分辨光球ＣＣＤ图象系统的总体性能、硬件配置、附加光学系统和软件。给出了它的技术检测和试用结果。最后提出了若干改进和完善的考虑,以及对有关观测和研究方面的一些预其和展望。     

云南天文台高分辨太阳光球CCD图象系统

介绍了配置在云南天文台太阳精细结构望远镜的高分辨光球ＣＣＤ图象系统的总体性能、硬件配置、附加光学系统和软件。给出了它的技术检测和试用结果。最后提出了若干改进和完善的考虑,以及对有关观测和研究方面的一些预期和展望。     

紫金山天文台赣榆观测站精细结构望远镜终端系统改造及最新观测结果

为了观测太阳耀斑高速电子轰击色球,紫金山天文台赣榆观测站将原精细结构望远镜改造为高速CCD精细结构望远镜,拍摄到局部H_α活动区．在光学系统里增加缩焦器,引进干涉偏振滤光片后,高速CCD就能记录H_α各波段的单色像．经过1999年至2004年的反复试验和改进,目前H_α图像的空间分辨率己达1个角秒,时间分辨率为每秒钟30至40帧图像．2004年11月观测到一个M1．1级耀斑,我们将H_α紫移(H_α-0．5(?))高速图像和硬X-射线暴、射电微波暴比较,结果发现：初始的耀斑成对亮点在上升相相互靠近,特别是微波暴源也显出类似的靠近运动,以前从未观测到这种现象,它可解释为磁弧脚根沿中性线的剪切运动．     

中科院光学天文联合实验室所属云南天文台1m 望远镜 Coudé系统新终端改造成功

中科院光学天文联合实验室昆明基地“１ｍ望远镜Ｃｏｕｄé系统观测终端改造”项目于１９９９年４月９日通过台级验收。经测试鉴定,验收组一致认为改造后的Ｃｏｕｄé终端天体光谱图像数据化观测处理系统达到国内先进水平,为天体的高色散分光观测和谱线的精细结构测量分析提供了一套稳定可靠的观测设备。云台１ｍ望远镜Ｃｏｕｄé摄谱仪是从前东德Ｚｅｉｓｓ引进的,于１９８０年６月完成安装调试并投入使用。１９８９年前,该系统一直采用天文照相干板进行分光观测。此后,以谭徽松研究员和赵昭旺高级工程师为主的研制组成功地研制出国内…     

太阳塔选址踏勘、筛选报告

在昆明附近离云南天文台60km之内的许多点中选出5个点来作白天宁静度的观测,而且这些观测已经进行完毕。这5个点属于四种地形:湖边、湖边的小山、水库边和山地。观测用的仪器是一架3.5″Questar望远镜。观测在1980年12月到1981年5月进行,这期间昆明地区连续晴天较多。 根据5个点上的观测,进行分析和处理所得的初步结果表明,滇池边的马村点上,太阳象的清晰度和稳定度都最好。 本工作结果表明在昆明附近地区找到一个安放太阳塔的好地点是可能的。     

26厘米高分辨真空太阳光球色球望远镜

２６厘米高分辨真空太阳光球色球望远镜华家骏２６厘米高分辨真空太阳光球色球望远镜，又称太阳精细结构望远镜，由南京天文仪器研制中心和云南天文台联合研制（紫金山天文台参加协作）。１９８５年底，第一台在云南天文台安装，并交付试观测；中国科学院组织厂科学技术成...     

红外波段太阳观测技术方法研究

1m红外太阳塔是我国未来重点发展的地面太阳观测设备 ,本文的所有工作均围绕着与此相关的红外波段太阳观测技术方法展开。1 .针对望远镜实验平台—云台太阳光谱仪 ,建立了光谱仪分光流量模型 ,并用多种实验手段验证了其可靠性。利用该模型计算了FeⅠ 1 .56μm红外太阳光谱的分光流量 ,分析了实验观测的可行性及改进方案。2 .针对探测器实验平台—PtSi红外焦平面阵列相机 ,建立了FeⅠ 1 .56μm光谱观测信噪比模型 ,模拟了各种噪声对观测的影响。在此基础上 ,在国内首次成功进行了FeⅠ1 .56μm红外太阳光谱的面阵观测实验。3 .在红外观测实验所处的高背景低对比度条件下 ,讨论了红外太阳光谱观测的图像处理方法 ,分析了观测中出现的干涉条纹的来源及解决办法 ,初步建立起了一整套红外太阳光谱与成像的定标方法和图像处理方法。4 .首次利用PVA材料 ,设计研制了一套FeⅠ 1 .56μm近红外Stokes参量偏振仪 ,并将该偏振仪安装在美国国立天文台McMath望远镜上进行了观测实验。针对一太阳黑子 ,通过扫描进行了二维的Stokes参量观测。同时建立了一套从Stokes参量反演磁矢量场的方法 ,并将反演的结果与怀柔太阳磁场望远镜的观测结果进行了比对。5.针对 1m红外太阳塔的太阳光谱仪系统 ,给出了垂直多波段光谱仪和红外     

平场数据采集间隔对莱曼阿尔法太阳望远镜平场精度的影响分析

莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)是先进天基太阳天文台(ASO-S)卫星的载荷之一,它包括白光太阳望远镜(WST),全日面太阳成像仪(SDI)和日冕仪(SCI)等仪器. 1991年Kuhn, Lin和Loranz提出的方法(简称KLL方法)是WST和SDI在轨平场定标的方法之一.为了研究WST和SDI的平场定标精度对KLL方法的相邻位置时间间隔的敏感性,使用太阳动力学观测卫星(SDO)的日震和磁成像仪(HMI)及太阳大气成像仪(AIA)的全日面成像观测数据测试和分析在使用KLL方法时相邻位置时间间隔对所得平场精度的影响.结果显示在LST使用KLL方法进行平场定标时,相邻位置时间间隔越短越好.具体分析表明,WST平场精度对相邻位置采样时间间隔不敏感,而SDI时间间隔需要在240 s范围内.分析结果对卫星姿态调整到稳定所需的时间给出了一定限制.     

ASO-S卫星工程LST爆发模式触发和终止方案

先进天基太阳天文台(ASO-S)是计划于2021年底或2022年上半年发射的中国首颗综合性太阳探测卫星,莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)作为ASO-S的有效载荷之一,具体包括莱曼阿尔法全日面成像仪(SDI)、日冕仪(SCI)以及白光望远镜(WST) 3台科学仪器和2台导行镜(GT),其主要目标是在多个波段对太阳上的两类剧烈爆发现象(太阳耀斑和日冕物质抛射)进行连续不间断的高分辨率观测.为了实现这一观测目标, LST所有仪器的观测模式中均包含了一种针对爆发事件而设置的爆发模式.该模式下, SCI将以更高的频率进行图像采集, SDI和WST则以更高的频率对爆发所在区域进行图像采集.测试结果表明,观测图像经过中值滤波、像元合并处理后,可以通过监测图像各像元亮度的相对变化提取爆发事件的时间和位置信息.这些信息将为LST观测模式间的相互切换提供重要电子学输入.