在太阳磁场大气中FeIλ 5324.19(?)谱线的形成深度

本文在用Unno-Beckers方程计算光球和黑子本影磁场内FeIλ5324.19谱线形成过程中,计算了该谱线Stokes参数随5000连续谱光学深度分布的贡献函数及形成深度随波长的变化。计算结果表明:磁光效应的存在给该线横向磁场定标参数Q、U的形成深度的确定带来一定的复杂性,对I和V的形成深度的确定没有明显的影响。结合北京天文台太阳磁场望远镜半宽0.15的双折射滤光器,确定所观测磁场信息的形成深度。当对日面中心观测,在滤光器调至线心时,I形成在光球层及黑子高度100公里左右,在偏离线心0.15时V分量形成高度亦如此,Q、U分量的情况较复杂。     

太阳磁场望远镜中KD~*P电光调制器

本文讨论了正在研制的太阳磁场望远镜中由窄带双折射滤光器作单色器,分别用电视-计算机和光电倍增管作接收器时,运用KD~*P电光调制器及相应的锯齿波和矩形波高压电源,测量矢量磁场及视线速度场的原理和方法。研制了宽视场KD~*P调制器,并讨论了高压电源波形误差的影响。KD~*P调制器与高压电源联试表明,调制器及电源的有关性能良好。     

太阳磁场望远镜的进展

由南京天文仪器厂,北京天文台,长春物理研究所和福州物质结构研究所等四单位联合研制的太阳磁场望远镜已在1982年基本完成,目前正在天文仪器厂由北京天文台太阳物理研究室进行试观测。初步结果表明仪器性能良好。 这台望远镜采用拆射系统,物镜口径35厘米,有效视场4′×6′。为了测量在磁场作用下磁敏谱线偏振光的四个Stokes参数,即向量磁场和视向速度场,采用了KD~*P调制器和专门设计的窄带干涉滤光器组成的偏振测量系统。由于不存在歪曲横向磁场的仪器偏振,可以测量向量磁场。仪器备有三种接收系统:照相、光电和视频系统,也就兼有所有三种磁象仪的功能。 1975年,北京天文台太阳物理研究室进行了台址选择的工作,最后选定了北京郊区怀柔水库内的一个小半岛,望远镜将安置在岛端高25米的水泥塔上。观测室土建和园顶正在施工之中。圆顶是特殊设计的,必要时可移出到水泥塔顶北端,与望远镜相距15米。 本文概述了仪器的研制结构和性能,并同美国马歇尔飞行中心的30厘米向量磁象仪作了比较。介绍了进一步提高仪器性能的措施。     

全日面太阳磁场望远镜精密温控系统研制

双折射滤光器是太阳观测中的重要设备,其中的双折射晶体的折射率对温度变化非常敏感,光学设计要求滤光器温度控制系统的稳定精度达到0.01℃以内,才能保证滤光器精确稳定地工作。太阳望远镜中双折射滤光器构型复杂,使用环境恶劣,其高精度温控一直是国际公认的核心技术。针对全日面太阳望远镜滤光器的温控问题,设计了基于积分分离PI加前馈的复合温控系统,实现了对滤光器的高精度恒温控制。系统使用24位AD实现高精度温度采集,采用数字滤波算法提高测温精确度;积分分离PI结合环境温度作为参数的前馈控制的复合控制方法,输出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)控制策略,实现对滤光器高精度温控。相比原有的滤光器温控系统,本系统在保持原有温控精度的前提下,大大简化了系统设计。结果表明,当设定温度为42.216℃时,在实验室中,温控精度达到±0.001℃。该温控系统已经在怀柔观测基地投入使用,最大温度波动0.007 5℃,控制效果准确稳定,获得大量高质量科学数据。     

多条太阳光球FeI线在磁场中形成及形成深度的综合分析(Ⅰ)

针对多通道滤光器太阳磁场望远镜的磁场观测定标及掌握(所采用的)谱线特征之需要,取VAL宁静太阳大气模型计算了7条Fel光球线的Stokes轮廓、形成深度、贡献函数分布,从而较为系统地对多条反常及正常Zeeman线的特征及性质作出了分析与总结,解释了在磁光效应影响下Stokes Q,U参量的形成深度曲线在近线心区域处出现陡峭峰值的原因。     

可调Lyot双折射滤光器的积分透过率守恒及调试方法

本文用计算方法,找出了可调Lyot双拆射滤光器的积分透过率是守恒的:由最原始级确定的滤光器周期中,不管各级的调节波长装置如何移动,即不管各级的透过带位置如何放置,其滤光器的积分透过率守恒,恒等于主带(最厚级透过带宽)的半宽.据此特征以及太阳方和斐线线心光度极小的特征,本文提出一种方法,只需用光电倍增管和普通微安表,直接利用装有双拆射滤光器的太阳望远镜,就能方便地调到所用谱线中心. 对几个选定的波带位置,从理论上计算和实际上观测滤光器的总透光量,并进行比较,推算了太阳磁场用窄带双折射滤光器的总附加散射光量,这种散射光是由光学元件不完善等所引起的。无论太阳磁场测量或太阳单色光度测量都迫切需要了解这种附加总散射光量.     

可调Lyot双折射滤光器积分透过率守恒的严格证明及一种主带外总光量的测定方法

本文求出了Lyot滤光器透过率函数的原函数,进而导出了计算Lyot滤光器积分透过率的公式,求出了当滤光器的级数趋向于无穷时主带积分透过率占全带积分透过率比的极限值,并对胡岳风、艾国祥发现的可调Lyot双折射滤光器积分透过率守恒,给出了分析证明。最后,本文还提出了一种滤光器主带外总光量的测定方法。     

与耀斑相关的磁场演化

本文利用紫金山天文台太阳光谱仪缝前附属Ｄａｙｓｔａｒ滤光器拍摄的，发生在ＮＯＡＡ５３９５活动区中的三个耀斑的Ｈα单色光资料，对比北京天文台怀柔观测站取得的光球磁场资料，研究耀斑产生位置与光球磁场演化的关系，结果表明：（１）在所研究的５０个耀斑亮核中，有３８个位于新浮磁流区附近，另有少数亮核出现在磁对消区；（２）耀斑亮核多集中在横场方向交叉，剪切角大的复杂磁区，耀斑后多数区域磁场结构简化；（３）耀斑     

太阳磁场的红外研究

在简短的引言之后,本文首先叙述在红外波段观测太阳磁场的优越性,然后依次描述用He I10830A、FeI 1.5μ和Mg112μ等红外磁敏线的观测、资料及分析方法。这些谱线分别在色球层、光球最深层和光球上层形成,因此用它们可以探测太阳大气中很大范围的磁场。接着以磁元和黑子磁场为例,介绍现有的主要研究成果。结束语对我国的红外太阳磁场研究提出一些建议。     

中国丽江积分视场光纤光谱仪分辨能力实验室测试结果

中国丽江积分视场光纤光谱仪(China Lijiang Integral Field Unit,简称CHILI)是中国第一台用于夜天文观测的科学级积分视场光纤光谱仪,安装在丽江天文观测站2.4 m光学望远镜上。CHILI运输到中国前,在美国德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)进行了实验室测试。本次实验主要针对CHILI的蓝端,主要测试内容有本底、平场、暗场和波长定标。为了明确知道谱线在像素位置上的精准波长和CHILI探测器的分辨能力,对测试数据进行了波长定标和光谱分辨能力的计算。结果显示,CHILI蓝端的波长范围约为3 500～5 300,在此波长范围内,光谱分辨本领FW H M■5,其对应的光谱分辨率R=λ/?λ约为600～1 000,符合CHILI预期要求。     

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.     

多通道双折射滤光器——Ⅲ.多通道头及多通道望远镜

本文讨论多通道滤光器的第三种型式——带多通道头的滤光器。在多通道头中设置较初级的滤光级次,分出各所需要的通道,使指定的工作谱线分别通过各通道,然后分别在各通道之后配置高级次的滤光级,构成整个多通道滤光器。这一结构:1)不需要将最热敏的最厚级置于滤光器最前部,避免了温敏引起的波带位置不稳定;2)各通道可根据工作需要各自选择带宽;3)有利于在其后配置众多的Fabry-Perot和Daystar等各种单通道滤光器;4)可将天文台中现存的所有滤光器,经过多通道头组合在一起,在一个镜筒中实现同时的多通道观测。 本文还讨论了与多通道滤光器相配合的多通道太阳望远镜的一些结构特点和设计方法。     

太阳磁场理论外推研究进展

太阳磁场是研究太阳物理的关键。目前对太阳磁场的精确测量只限于光球层。对日冕磁场结构的了解,则多是以观测的光球磁场作为边界条件,在某种理论模型下进行外推。势场模型、线性无力场模型和非线性无力场模型是无力场假设下的三种理论外推模型。文章介绍了太阳磁场理论外推的基本方法和最新进展,和对三种模型中使用较多的外推方法,列举了它们在天文研究中的一些应用,同时也简略讨论了外推方法中存在的一些问题。     

云台双筒望远镜H_α滤光器的调试检测

本文介绍了云南天文台双筒望远镜Hα滤光器的调试检测。得到了滤光器透过带带宽,工作温度以及各偏带状态下的光谱特征等参数。     

AR6659光球色球的磁场速度场的演化特征及其与大耀斑的关系

ＡＲ６６５９是２２周以来最重要的一个活动区，它爆发了２２周最强大的高能事件。本文用云南天文台的光球、色球精细结构照片和北京天文台怀柔站的磁场速度场资料，分析了该活动区磁场速度场的二维位形和大耀斑期间的演化特征，本文分析的４个大耀斑均爆发在中性线附近的Ｎ极区磁场梯度大的地方及色球速度场的红移区，偏带观测也显示耀斑物质是向红端移动的。耀斑波沿横场传播在离本黑子群几万至十几万公里的地方激起感生耀斑，在原     

太阳磁场观测研究

简要回顾了近几年国际上太阳磁场研究的一些重要进展，包括耀斑与磁切和电流的关系，电流螺度和磁螺度，磁场拓扑性，三维磁场外推，色球磁场研究，日冕磁场研究，内网络磁元，磁流和振荡，极区磁场观测以及色球磁元观测等方面内容，同时也介绍了怀柔太阳观测站最近所取得的主要成果，自20世纪90年代以来，YOHKOH高分辨率的太阳X射线数据，SOHO的多波段大尺度观测，TRACE的高分辨太阳过渡区资料，为研究太阳磁场从内部到距离几十太阳半径处的大范围演化提供了依据，高效的空间资料结合长期的地面资料，将是正派推动太阳磁场研究的重要手段和必然趋势。     

太阳磁场的观测

分析了太阳的观测磁图所涉及的磁场位形，以及磁场观测研究中的一些问题。     

太阳磁场的观测

分析了太阳的观测磁图所涉及的磁场位形 ,以及磁场观测研究中的一些问题。     

黑子磁场的Stokes光谱反演技术

对太阳大气磁场的可靠测量有助于人们更好地理解太阳活动区内外的许多活动现象,如耀斑的触发和能量释放过程、黑子的形态和黑子大气的平衡、日珥的形成等.由于原子在磁场中的一些能级会产生分裂(Zeeman效应),使对应这些能级的谱线分裂成若干个具有不同偏振特性的分量,因此目前对黑子磁场的测量主要是通过偏振光,即Stokes参量I、Q、U、V的观测来实现的.该文主要介绍近30年来太阳黑子光谱反演的方法以及所取得的成就;同时也对光谱反演和滤光器型的望远镜矢量磁场的测量进行了简单的比较.     

双折射滤光器及其在天文学中的应用

本文综述了双折射滤光器的发展简史,它的各种类型、特点及应用价值。介绍了它的最新进展——偏振实体Michelson干涉滤光器和多通道双折射滤光器,特别强调了视频光谱仪系统所具有的发展潜力。