激光球波面干涉仪在天文光学中的应用

本文叙述了用氦氖气体激光管做为光源的干涉仪光路原理、使用方法、注意事项及在天文光学镜面制造中的应用.该仪器现在专用来检验张角≤1:3的会聚球波面的完善性.因此可以用来无接触的直接检验任意口径的镀铝或未镀铝的凹球面镜;加入辅助镜后可以检验平面镜、天文望远镜用的各种非球面镜、介质(如光学玻璃)的均匀性、光学系统的质量、光轴校正及安装变形情况;也可给出物镜对于现用激光波长(6328)的波面差及测出某些象差.     

大型拼接镜面望远镜子镜装卸装置的研究

自从400 yr前伽利略第1次使用望远镜观测天空以来,人类为了探索更深的宇宙,望远镜的口径越做越大,拼接镜面望远镜成为趋势.本世纪初一批大口径拼接望远镜先后被研制出来,这其中包括我国的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜LAMOST.随着望远镜口径增大,子镜单元增多,子镜单元的装卸问题日益突出.本文试图对这一问题进行探讨,设计了一套用于LAMOST球面主镜的子镜单元装卸装置,希望为大口径望远镜的子镜装卸提供一些思路和借鉴.     

Φ1650mm口径反射镜的坦克链支撑研究

Phi 1650mm口径反射镜是某套大口径精密光学元件检测装置中的定标校正模块, 用于对检测光路中的缩焦透镜等光学部件进行定标. 反射镜口径越大, 由于自身重力引起的变形问题越严重, 面型精度受到的影响也越大. 对于Phi 1650mm口径反射镜, 系统要求的技术指标是面型误差的均方根(Root Mean Square, RMS)小于1/70波长(波长为\lk 632.8nm). 针对这块光轴始终处于水平状态的大口径反射镜, 提出了坦克链支撑方案, 并与传统的钢带支撑做对比. 对坦克链支撑方案进行有限元分析, 逐步确定了坦克链节数和中心距, 根据标准选取了型号C2162H的双节距大滚子坦克链. 基于赫兹接触理论, 对坦克链滚子与反射镜的边缘非线性接触进行了模型简化. 经过Zernike多项式拟合后, RMS为2.58nm, 满足设计要求. 坦克链支撑结构简单、成像质量好, 同时降低了反射镜的倾覆风险, 可靠性高.     

KAGRA引力波探测器中蓝宝石测试镜光学性质研究

低温制冷技术是下一代激光干涉仪引力波探测器的核心技术之一. 日本引力波探测器KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector)作为该技术的前沿开拓者, 将运行在20K的超低温环境中, 并使用在低温下热噪声较低的单晶蓝宝石晶体作为测试镜. 然而, 高质量大尺寸低吸收率的蓝宝石晶体极难制备. 此外, 由于蓝宝石晶体存在晶格结构不均匀, 很容易导致不必要的双折射效应, 从而影响探测器的目标灵敏度. 基于上述问题, 开发了两套大尺寸光学测量系统, 首次系统研究了KAGRA低温蓝宝石测试镜的光学特性. 首先, 根据探测器对测试镜热噪声的要求, 开发了一套基于光热共光路干涉技术的光学测量系统, 该系统可对测试镜以及测试镜表面涂层的光学吸收进行有效的表征. 其次, 基于光学吸收测量系统, 开发了一套双折射效应测量系统, 该系统可以有效表征测试镜中双折射的均匀性. 目前两套测量系统的搭建与调试已完成, 对蓝宝石测试镜光学吸收的测量灵敏度达到了1.5ppm/cm, 双折射测量系统的空间分辨率小于0.3mm times 0.3mm. 该工作对降低大尺寸低温测试镜双折射效应及提高探测器灵敏度具有重要意义.     

φ325mm熔石英标准球面镜的检测结果

本文叙述了口径为325mm熔石英标准球面材料及表面的检测结果。哈特曼检验结果表明球面表面均方根误差约为1/50λ。峰谷值差为1/30λ,是一块精度相当高的标准球面镜。结果与阴影图也很一致,完全可用于检验高精度平面镜。     

大口径离轴非球面镜预应力环抛方法研究

提出了一种加工离轴非球面的预应力环抛方法,基于预应力加工方法的基本原理,利用环抛机来磨制离轴非球面.设计了一套专门的加载装置,将拼接镜面中具有不同离轴量的非球面子镜转化成曲率半径相同的球面子镜进行磨制,可以在同一台环抛机上进行抛光.利用这种方法,花费连续40 h的时间,磨制了一块按照中国30 m极大口径望远镜(CFGT)主镜参数比例缩小的离轴抛物面,顶点曲率半径21.6 m,离轴量3.6 m,离轴口径为330 mm,最大非球面度为16μm.试验表明该方法效率高,适用于批量加工,特别是极大口径天文望远镜拼接主镜的大批量非球面子镜研制.     

小曲率大口径球面的检验

小曲率大口径球面的检验需要使用几种检验方法。凹球面检验的实例表明这样检验是有效的成功的,同样也适用于小曲率大口径凸球面的检验。     

天狼空间站

专业人士所称的“天文级”与“科普级”望远镜即为爱好者所称的“专业级”与“业余级”,其实专业级与业余级原本没有太具体的区别。当然无论什么级,倘若爱好者要想获得一台200mm口径折射镜成品整机,恐怕应说是望尘莫及,因为造价均在10万元以上,可要是只追求大口径主镜的像质,倒也不算太勉强。近日笔者从南京天狼天文仪器厂获得一套口径208mm,焦距2400mm的双分离透镜,因该镜边沿有5mm左右的嘣边,所以才以5000元的处理价获得。其实嘣边处经无     

一米R-CC望远镜定位误差及相对弯程检验

本文用20颗星的两次观测资料,计算了一米望远镜的定位误差,主光路与导星镜的相对弯程以及相对弯程与地理纬度φ,恒星的赤纬δ和时角t之间的关系。     

摆镜平台寿命试验

摆镜平台是大口径空间天文望远镜图像稳定控制系统中的一个活动部件,为评估其寿命,设计和实现了摆镜平台寿命试验系统,并进行了摆镜平台寿命试验,得到了初步的试验结果.分析了摆镜平台所处的空间环境和工作条件,给出了摆镜平台驱动信号的产生方法和试验加速方法.在分析摆镜平台位移特性的基础上,给出了试验数据的处理方法和失效准则.初步试验的结果表明,摆镜平台在一年的时间里运行正常,在加速因子为5.5的情况下,等效摆镜平台已在卫星上正常工作五年半.     

“Small Equipment Strategy” in the Development of Astronomy

Astronomy is an observational science. This paper points out that in the development of astronomy, the means of observation at every stage has as its main body the large equipment of the time, but equally important is the simultaneous development of small equipment as strategic complement. A number of historical examples are cited. The recently suggested“Special Radio Telescope Dedicated to Pulsar Research” originates in the small equipment strategy, and a brief introduction to this instrument is included here.     

Force-free magnetic fields may have a "loss of equilibrium"

By comparing the light curves in optical, hard x-ray, and soft x-ray wavelengths for 8 well-observed flares, we confirm previous results indicating that the white light flare (WLF) is associated with the flare impulsive phase. The WLF emission peaks within secondsafter the associated hard x-ray peak, and nearly two minutesbefore the 1–8 soft x-ray peak. It is further shown that the peak power in nonthermal electrons above 50 keV is typically an order of magnitudelarger, and the power in 1–8 soft x-rays radiated over 2 strdn at the time of the WLF peak is an order of magnitudesmaller, than the peak WLF power.Operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., under cooperative agreement with the National Science Foundation. Partial support for the National Solar Observation is provided by the USAF under a Memorandum of Undestanding with the NSF.     

"日中乌"辨析

从观测资料可认证史载“日中乌”是指太阳黑子,而“阳乌载日”则是日全食时的日冕。二者并非神话,而是写实文字。     

The Mass Function of Young Star Clusters in the "Antennae" Galaxies

We determine the mass function of young star clusters in the merging galaxies known as the "Antennae" (NGC 4038/9) from deep images taken with the Wide Field Planetary Camera 2 on the refurbished Hubble Space Telescope. This is accomplished by means of reddening-free parameters and a comparison with stellar population synthesis tracks to estimate the intrinsic luminosity and age, and hence the mass, of each cluster. We find that the mass function of the young star clusters (with ages less, similar160 Myr) is well represented by a power law of the form psi&parl0;M&parr0;~M-2 over the range 104 less, similarM less, similar106 M middle dot in circle. This result may have important implications for our understanding of the origin of globular clusters during the early phases of galactic evolution.     

"水平式"施密特(Schmidt)望远镜光学系统的调整方法与步骤

近年来我们为青海德令哈观测站安装了一台施密特(Schmidt)望远镜,还把云南天文台原德制施密特望远镜机架进行了设计、改装成"水平装置".它们的改正镜口径约为Φ400mm,焦距约为800mm,用于观测人造卫星及空间碎片,用CCD作为接收器,提高了工作效率,为神州发射提供了资料.本文所述的是对这两台施密特望远镜光学系统的调整方法与步骤.     

SiS in Orion-KL: evidence for "outflow" chemistry

SiS has been conclusively detected toward Orion-KL via its J = 6-5 and J = 5-4 rotational transitions at 91 and 109 GHz. Line profiles indicate that the species is present at an LSR velocity of 7.5 km s-1 with a half-width at zero power of 36 km s-1. Such characteristics associate SiS with the moderate velocity outflow (V approximately 18 km s-1) centered on IRc2 and observed in thermal SiO, the NH3 "plateau," and OH, H2O, and SiO masers. The column density estimated for SiS in this region is Ntot = 4 x 10(15) cm-2, corresponding to a fractional abundance of f approximately 4 x 10(-9). Such an abundance implies an SiO/SiS ratio of approximately 60 in the outflow material, remarkably close to the cosmic O/S ratio of approximately 40 and contrasting with the SiO/SiS value of > approximately 10(3) predicted by ion-molecule models. This difference is probably a result of the high temperatures and densities present in the outflow, which favor thermal equilibrium abundances similar to those observed in the circumstellar shells of late-type stars rather than "ion-molecule"-type concentrations. In addition to SiS, some twenty new unidentified lines near 91 and 109 GHz were detected toward KL, as well as transitions arising from HC5N, HC13CCN, HCC13CN, O13CS, and, possibly, CH3CH2OH, CH3CHO, and CH3OD.     

天大噎记录的天文年代分析

古本《竹书纪年》记载有：“周昭王十九年，天大噎，雉兔皆震，丧六师于汉。”这与阴天发生的日全食现象十分相似。事件发生在昭王末年南征荆楚的过程中，地点应当在从周都到洞庭湖以南之间的某处。由前人的研究可知昭王十九年应在公元前1010。940年之间。在充分讨论了天文计算的不确定性后得到这一地区可见的9次大食分日食，其中公元前1009和976年的两次日食可能在洞庭湖以南造成日全食，其他地点也都有相当大的食分。在对夏商周断代工程得到的西周年表作微小调整后，昭王十九年天大睦可以认定为公元前976年5月31日日全食。这对“夏商周断代工程”所定出的昭王前后年代是一个独立的支持。     

天大曀记录的天文年代分析

古本《竹书纪年》记载有：“周昭王十九年,天大曀,雉兔皆震,丧六师于汉。”这与阴天发生的日全食现象十分相似。事件发生在昭王末年南征荆楚的过程中,地点应当在从周都到洞庭湖以南之间的某处。由前人的研究可知昭王十九年应在公元前1010～940年之间。在充分讨论了天文计算的不确定性后得到这一地区可见的9次大食分日食,其中公元前1009和976年的两次日食可能在洞庭湖以南造成日全食,其他地点也都有相当大的食分。在对夏商周断代工程得到的西周年表作微小调整后,昭王十九年天大睦可以认定为公元前976年5月31日日全食。这对“夏商周断代工程”所定出的昭王前后年代是一个独立的支持。     

火星重力场模型发展回顾及对萤火一号的展望

首先回顾了火星重力场探测的历史、各有关探测器的轨道特征和获取的资料情况,特别对最成功的MGS项目的情况作了详细介绍。然后对确定火星重力场模型过程中的有关问题作了介绍,包括动力学模型、三体摄动问题、太阳光压和大气阻力模型等。重点介绍了其中的先验条件和求解重力场的算法,后者主要介绍GSFC采用的最小二乘法和先验约束方法及其数据定权和误差校准的经验。文中还对火星重力场与地形学进行了比较分析,并对火星重力场时变性的探测与研究作了重点讨论。最后对火星重力场探测中存在的主要问题作了详细讨论,并展望了我国第一颗火星探测器"萤火一号"对火星重力场研究的可能贡献。     

《天文学名词》数据库新版网站设计与实现

<天文学名词>数据库网站是天文学名词审定委员会开展名词审定工作和为广大用户提供名词查询检索以及其它相关服务的网络平台.随着名词审定工作的不断推进和广大用户对名词数据库功能需求的不断增加,原有的网络平台从功能和信息量上都无法满足当前的需求.<天文学名词>数据库新版网站借助成熟的数据库和网络技术,围绕名词的征集、审定、发布、查询检索等环节,充分实现了广大用户和天文学名词审定委员会所需要的功能.提供了更加丰富的信息.介绍了新版数据库及网站的设计原则、实现方法,并从功能需求出发着重介绍后台数据库和用户界面的设计与实现.<天文学名词>数据库网站是一个典型的由数据库驱动的简单网络应用系统,本文所涉及的工作和介绍的经验将为类似应用系统的开发提供切实可行的参考.