北京天文台1.29米红外望远镜投入试观测

鉴于红外天文研究的重要性和富有成果的前景,1981年,冯克嘉、王绶琯和刘彩品等同志提出了建造一个专用红外望远镜的倡议,经科学院数理学部审定,“1.2米红外望远镜及其测光系统”作为院重点课题列入了计划,望远镜由南京天文仪器厂负责建造;红外测光系统则由北京天文台研制。经过三年多的共同努力,1.29米红外望远镜已于85年     

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。     

8m中国巨型太阳望远镜偏振光学设计

望远镜的仪器偏振是影响太阳磁场测量的重要因素,为了获得精确的太阳磁场信息,对大型太阳望远镜光学系统进行偏振优化设计非常必要.针对8 m中国巨型太阳望远镜(Chinese Giant Solar Telescope, CGST)的偏振设计需求,提出了基于四镜偏振补偿结构的望远镜折轴光学系统设计方案.基于偏振光线追迹方法,分析了该方案仪器偏振在望远镜光瞳和视场上的分布特性以及视场分布特性随望远镜运动和波长的变化.结果表明,在HeI 1.083μm和FeI 1.565μm磁敏谱线所在的近红外波段, CGST仪器偏振满足2×10^-4测量精度要求的“无偏振视场”为0.91′,而在可见光波段该“无偏振视场”为0.5′.     

太阳Stokes光谱望远镜的结构及其数据处理方法

云南天文台的太阳Stokes光谱望远镜是一台通过测量磁敏谱线的Stokes参数I,Q,U和V的轮廓来研究太阳磁场精细结构的光谱型矢量磁场测量仪。它利用4个完整的Stokes轮廓所蕴含的丰富信息,完全确定辐射的偏振状态,从而精确地测定太阳黑子区的矢量磁场。文章首先介绍了该望远镜的结构,进而详细地介绍了该望远镜所测量的偏振光谱资料的处理方法。     

弱偏振器件Mueller矩阵测量的校准及应用

1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,NVST)的高分辨磁像仪采用了同步重建技术,其中用到了分束镜。分束镜从设计上一般会进行偏振优化,尽量减小偏振效应,但还是不可避免地对太阳磁场的偏振测量造成影响,因此,对分束镜偏振特性的测量是1 m太阳望远镜进行太阳磁场偏振测量的必需步骤。运用空气Mueller矩阵校准法对Mueller矩阵测量结果进行了校准,测量了两块用于磁场偏振测量的分束镜样品,比较了不同分束镜方案的Mueller矩阵及其对偏振测量的影响,并测量了平板玻璃的Mueller矩阵随入射角变化的结果,比较测量结果与理论值之间的偏差,利用空气Mueller矩阵进行校准后测量系统达到5×10~(-3)的Mueller矩阵测量精度。     

中国天文界的老寿星——李鉴澄先生二三事

20 0 0年 1月 2 0日 ,是李鉴澄先生九十五华诞。李鉴澄先生是江苏吴江人 ,1 92 9年毕业于厦门大学数学系 ,1 93 0年赴南京到前国立中央研究院天文研究所工作。当时从国外归来的著名天文学家余青松所长正在创建自行设计的第一座近代天文台———紫金山天文台。在创建紫金山天文台的初期 ,李鉴澄先生从土木建设到仪器设备的安装调试等都亲自参加了工作。当天文台初具规模之后 ,他便利用当时仅有的仪器设备 ,从事天文研究工作。他对 1 60厘米光学望远镜的性能作了观测研究 ,又利用 61厘米反射望远镜、2 0厘米赤道仪、太阳分光仪等仪器对天体进…     

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.     

CMOS图像传感器在太阳磁场观测中的应用研究

磁场是太阳物理的第1观测量,当前太阳磁场观测研究正迈向大视场、高时空分辨率、高偏振测量精度以及空间观测的时代.中国首颗太阳观测卫星—先进天基太阳天文台(ASO-S)也配置了具有高时空分辨率、高磁场灵敏度的全日面矢量磁像仪(FMG)载荷,针对FMG载荷的需求,讨论了大面阵、高帧频互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)图像传感器应用于太阳磁场观测的可行性.首先,基于滤光器型太阳磁像仪观测的原理,比较分析了目前CMOS图像传感器(可用的或是可选的两种快门模式)的特点,指出全局快门类型更适合FMG;其次搭建了CMOS传感器实验室测试系统,测量了CMOS图像传感器的像素增益及其分布规律;最后在怀柔太阳观测基地的全日面太阳望远镜上开展了实测验证,获得预期成果.在这些研究基础上,形成了FMG载荷探测器选型方向.     

天文镜面保护铝膜偏振特性测量方法

望远镜的仪器偏振效应主要由金属镜面的反射偏振引起,是当前高精度天文偏振测量面临的主要技术问题.为了消除仪器偏振对偏振测量精度的影响,在实验室对金属镀膜材料的偏振特性进行精确全面的测量研究显得至关重要.针对保护铝膜提出一种偏振特性测量方法,该方法使用两种光电调制方式对保护铝膜的缪勒(Mueller)矩阵关键元素进行直接测...     

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。     

云南天文台太阳光谱望远镜加Stokes光电偏振分析器的考虑

云南天文台太阳光谱望远镜是无偏振对称光路系统,经过重新装调望远镜空间分辨率在１”以内,光谱上的空间分辨率在１”～２”,跟踪精度在５ 分钟内１”,以上光学参数达到可以加装Ｓｔｏｋｅｓ 偏振分析器,用于参加２３ 周太阳峰年矢量磁场的光谱轮廓研究     

中国天文学会学术会议(序号226):1999年太阳物理年会(1999年9月2325日, 南京)

１９９９年度中国太阳物理年会于 ９月 ２３～２５日在南京紫金山天文台田家炳天文学术交流中心召开。会议由中国天文学会太阳和日球专业委员会、中国科学院天文委员会太阳分支学科组、中国科学院九五基础研究重大项目（ＳＴＯＲＭ２３）协同组织。参会单位包括中国科学院紫金山天文台、北京天文台、云南天文台、空间科学与应用研究中心、地球物理研究所、武汉物理和数学研究所;以及国家海洋局极地研究所和南京大学等。与会代表共计３６人。 会议开幕式由会议科学委员会主席、南京大学方成院士主持,中国天文学会太阳和日球专业委员会主任…     

1983年6月11日日全食的光学观测

1983年6月11日,由北京天文台、紫金山天文台和南京天文仪器厂组成的中国日食观测队天文组在巴布亚—新几内亚成功地作了一次日全食观测。 这次日食的最佳观测地点是印尼爪哇岛,所以大部分国家的观测队都集中于日惹,但由于种种原     

1983年6月11日日全食光学观测

由北京天文台、紫金山天文台和南京天文仪器厂组成的中国日全食观测队天文组在1983年6月11日的日全食中成功地进行了下述几种项目的光学观测:(1)色球和日冕的光谱观测——拍摄波区为3600埃到6600埃,平均色散度约6.4埃/毫米,高度分辨率约110公里。(2)宽带日冕的光度及偏振观测。(3)日食全过程的彩色摄影。 本文对仪器结构、观测方法和获得的资料作了简要介绍。     

关于光球横向磁场和电流的测定(英文)

本文给出了一个在观测中辨别光球横向磁场指向的一个判据。并证明了光球横向电流与横向磁场的指向无关,因而完全可以由向量磁象仪测定。     

有限元分析技术在空间太阳望远镜结构设计中的应用

有限元分析技术是现代工程领域中进行结构分析的一种数值方法，已经广泛应用于天文仪器设计。它可使设计者了解被设计对象相应的特性，发现强度或刚度等方面的薄弱点，从而改进和优化设计。以空间太阳望远镜主桁架和主镜室的设计为例，从几何建模、单元划分入手，对静力学分析、模态分析、动态响应和热分析等各方面在空间太阳望远镜设计中的应用进行了阐述；分析了有限元分析存在的误差、产生的原因以及如何减少误差；叙述了有限元分析技术应用于天文仪器尤其是空间天文仪器的发展趋势。     

抚仙湖1米新真空太阳望远镜空间二维偏振光谱观测模式的设计与实现

作为抚仙湖1 m新真空太阳望远镜的观测终端之一,多波段光谱仪需具备2种观测模式:空间二维扫描观测及偏振光谱测量,从而实现诊断太阳矢量磁场及其动力学特征的科学目标。首先明确观测模式对3大重要光电机构(空间扫描机构、偏振分析器和仪器偏振定标机构)的基本要求;其次从实测太阳物理需要出发,分析这些要求的具体实现方法(连续式或步进式)、控制精度(10~(-2)或10~(-3))以及信噪比提高方法(多帧叠加或多组叠加)等;最后给出多种观测模式的流程图,并将不同观测模式集成于一个采集控制程序之中,投入实测,分别进行多组活动区二维空间扫描观测和黑子偏振光谱测量,取得了较好的结果。     

用于太阳视频矢量磁象仪和视频多普勒仪的双折射滤光器的新双带方案

本文分析了用于太阳视频矢量磁象仪和视频多普勒仪的Ramsey双带方案的优缺点,提出了新的双带方案:将滤光器中次厚级放在最前部,以代替原Ramsey方案中最厚级放于最前部的结构。详细计算表明,新双带方案优于传统的单带方案,传统的单带方案优于Ramsey双带方案。在相同磁场条件下,它们的总体信噪比是0.963:～0.800:0.578。新方案可能对新的空间视频矢量磁象仪和新建的地面系统有重要价值,也可按此改进已有的地基视频矢量磁象仪系统。     

佘山1.56米望远镜与SLR望远镜旋转不动点的测量

佘山1.56米光学望远镜观测站与卫星激光测距(satellite laser ranging,SLR)观测站是进行天文地球动力学研究的重要观测站。应用这些观测站进行空间测量需要这两个观测站在空间的准确坐标。为此重点介绍了1.56米望远镜与SLR望远镜旋转不动点的观测方案和计算方法。归心结果经确认达到厘米精度,能够实施相应的观测任务。     

太阳物理光学仪器的新进展

对过去三年来（１９９０．９－１９９３．８），太阳物理光学仪器的进展作了简要的综述。它主要包括高空间分辨率设备，磁像仪和偏振器，两维光谱仪，大型望远镜和大型观测网，以及空间系统等五个方面。这些进展表明，太阳物理的观测技术和方法正外在具有历史意义的重大转变之中，即运用并推动现代光学，现代接收与处理系统，以及空间技术的重大发展的历史阶段。