用于2.4m望远镜的网络气象站

在进行天文观测时,天气因素的影响是很大的,为适应天文观测技术发展的要求,在2.4m镜附近需要建立一个网络气象站,一方面可以对天气状况实时监测,另一方面其他设备可以从网上查询并使用这些数据,以满足2.4m望远镜必须要有气象状况输入才能正常地在RoboticMode下工作的要求。文中介绍了1 wirenet气象站的原理以及软硬件设计。     

大型光学望远镜扇形子镜支撑方法的探讨

基于对大型光学望远镜子镜的要求,比较六边形和扇形两种子镜的优缺点.用有限元法分析扇形子镜在自重下的变形,确定扇形子镜的支撑点数和排列方式.并具体分析了通过18点、24点、27点三种支撑点的排列方式,分别计算不同支撑点下的子镜变形.通过计算表明,27点的支撑方式可以满足子镜的镜面RMS小于10nm的技术要求,并讨论子镜的轴向和侧向支撑方案.计算了在轴向和侧向支撑的条件下,各子镜在水平,垂直以及45°三个极限位置的镜面RMS值.     

大型光学望远镜扇形子镜拼接设计及仿真分析

目前,国际上大型望远镜拼接镜面采用的拼接子镜几乎都是六边形而没有采用扇形。比较六边形子镜和扇形子镜各方面的优缺点,建立六边形和扇形子镜的有限元模型,均采用18点轴向支撑,优化支撑方式,计算各子镜在自重作用下,镜面在水平位置,倾斜45°和垂直位置时的变形参数RMS值。结果表明在面积和支撑点数目均相同的条件下,扇形子镜在理论上可以获得与六边形子镜近似的镜面RMS值,但是在实际应用中扇形子镜的支撑,镜面调控与六边形子镜相比将更加复杂困难。     

LAMOST反射施密特改正镜新型镜罩设计

针对LAMOST反射施密特改正镜的特殊防护及功能要求,经多种方案设计和实验,最终设计和制造了一套新型轻质帘式镜罩系统,并得到了成功应用。首先回顾LAMOST反射施密特改正镜镜罩的功能要求,以及镜罩的样机实验和方案遴选;详细介绍最终选定的新型轻质帘式镜罩系统的具体机械结构、电气控制方法以及现场安装调试等研究设计工作。该新型镜罩主体功能件为轻型布帘罩体,两侧各通过一组滑块联接于两根平行的弯曲C形轨道,并由2组4只电机通过拉线的方式实现电动开闭;为允许反射施密特改正镜可转至竖直位置,轨道的末端采用电动推拉实现弯折,以避免结构干涉。该镜罩已在LAMOST望远镜上投入正常运行,安全性得到了考验和确认。     

扩束光学系统的自动温度补偿机构设计

扩束光学系统对温度有较高的敏感度,为了减小温度对光学系统的影响,设计了一种自动温度补偿机构。该机构通过材料之间热膨胀系数不同进行相互补偿,从而保证镜间距的稳定性,并且通过ANSYS软件分析扩束系统温度从20℃升高到30℃,40℃和50℃时,主次镜镜间距的变化量,最后通过ZMAX软件对变化后的系统进行光学仿真分析。分析结果表明,未采用自动温度补偿机构设计,扩束光学系统主次镜镜间距分别变化0.027 22 mm, 0.054 43 mm和0.081 64 mm,系统波前误差均方根(Root Mean Square, RMS)从0.001 3λ变为1.389 8λ, 2.778 2λ和4.165 6λ(λ=632.8 nm),无法满足光学成像质量要求;而采用自动温度补偿结构设计后,扩束光学系统主次镜镜间距分别变化0.000 05 mm, 0.000 09 mm和0.000 14 mm,系统波前误差均方根从0.001 3λ变为0.002 6λ,0.004 6λ和0.007 2λ,仍然可以满足光学成像质量要求。因此该自动温度补偿机构可以有效地抑制大温差对扩束光学系统成像质量的影响。     

参考腔模式匹配及其在激光稳频中的应用

窄线宽激光器是光钟的核心部件,也是原子光精密测量的关键仪器。利用参考腔的功率反射率和功率透射率与损耗的关系给出了窄线宽激光器系统稳频中腔镜损耗的理论表达式。对腔镜的实际反射率与损耗进行了实验测量和计算。实验结果表明,优化模式匹配效率,可以进一步减小腔镜损耗。更重要的是,腔镜损耗的优化有助于提高稳频的锁定质量。     

ASO-S/FMG稳像系统的柔性支撑摆镜设计与仿真

全日面矢量磁像仪(Full-disk vector MagnetoGraph, FMG)是先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)的主载荷之一,摆镜作为FMG稳像系统的重要组成部分,其力学性能是决定载荷观测指标的重要一环,需要对其进行仿真.设计了一种侧面固定的柔性支撑镜体结构,通过调整垫片厚度,可以得到由弹性压片提供的不同大小支持力.为了确定合理的支持力范围,建立3种不同参数模型,使用有限元软件对摆镜模型进行了在轨无重力环境的静力学仿真以及摆镜摆动频率为100 Hz、摆幅为±0.1 mrad时的动力学仿真,并进一步分析了地面有重力试验环境对面形的影响.仿真结果表明所设计的摆镜机构模型均满足通光口径内静态和动态的面形波峰波谷差(PeakValley, PV)小于1/10波长,面形均方根误差(Root Mean Square, RMS)小于1/40波长的光学系统要求,地面有重力环境不会对面形产生显著影响.在仿真结果的基础上,对其中一种模型进行加工装配和实际测试,测试结果表明摆镜结构设计合理,仿真计算结果有效.     

摆镜图像稳定控制系统在NVST中的应用研究

由于1 m太阳望远镜采用圆顶移开并远离望远镜的敞开式观测模式,使得望远镜跟踪系统受风的影响较大,表现为观测时图像随风出现较大幅度的低频抖动。为解决这一问题,首先根据望远镜现有的光学系统和风载影响下焦面图像抖动的特点,在氧化钛高分辨率成像通道中设计了基于二维摆镜的图像稳定系统。然后根据二维摆镜系统的实测特性,建立系统的传递函数,设计控制器。深入的数值模拟分析和实验表明,在五到六级风作用的情况下,摆镜图像稳定系统工作在25 Hz就能将1 m太阳望远镜焦面图像抖动的均方根值控制在0.5″以内,表明二维摆镜的图像稳定系统可以稳定望远镜由随机风载引起的图像抖动。     

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.     

1958—1960年徐家汇观象台超人差稜镜等高仪观测的初步分析

一、引言超人差稜镜等高仪因为观测精确度较高,不但可以在固定台站精密测定时间与纬度,而且它的结果还可以用来做星表位置改进以及光行差常数、章动常数等的改进工作.上海徐家汇观象台自从1958年开始采用了一具 OPL 型14号超人差稜镜等高仪进行工作后,已经积累了数年的观测资料.本文对1958到1960年间早期的观测结果进行初步研究,分析了在这期间组内和组     

由两块拼接反射镜组成的光学系统的衍射能量分布

LAMOST的光学系统由反射施密特改正板MA 和球面主镜MB 组成 ,MA 和MB 均为对角径 1 .1m的六角形子镜的拼镜面 .本文计算了星在子午圈上时望远镜观测不同的天区零视场和有视场时的光学系统衍射能量分布 ,还计算了MA 不变MB 改为整块的 6m镜以及MA 和MB 均为对角径 1 .5m的六角形子镜的拼镜面的衍射能量分布 .对这些计算结果进行分析 ,论证了六角形子镜尺寸选择的合理性     

深空天体摄影的硬件操作技巧——对极轴（上）

在多数情况下,一支好的极轴镜能够确保对极精度在3-5个角分,更重要的是,数码产品单张照片可以在15分钟以内完成,这样可以尽量避免导星后由于极轴拍摄不准而产生的场旋现象。     

折、反射镜之分辨率比较

1前言 折射镜和反射镜在使用上的争论一直是业余天文界历久不衰的话题。反射镜虽然口径大、价格又便宜,但在拍摄业余天文照片时常会感觉到,反射镜照出来的照片总是比不上折射镜。虽然分辨率好像差不多。即很接近的两颗星可以分得开,但反射镜照出来的色彩总是没有折射镜来得饱和。但若使用大光圈摄星镜时又似乎没这个现象,到底原因是什么呢？让我们探讨一下。     

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.     

构建实时三维太阳光谱望远镜的建议

提出了一种新型太阳光谱望远镜的建议，这种望远镜能够同时记录太阳日面观测区域的两维空间的色散（三维光谱），即一系列同步狭窄带通的光谱图像。借助该望远镜我们可以得到高时间分辨率的光谱图（10ms），进而能够做细致的光谱分析。该望远镜由一组子望远镜组成，每个子镜负责记录观测区域的一个事先设计好的透过带，所有透过带覆盖了所研究谱线的整个光谱波段，可以用来诊断不透明的低层大气物质流的三维速度场、重构太阳活动区（即太阳耀斑区）的三维结构。此外，若每个子镜都加栽上偏振仪时，则能够得到精确的矢量磁场，这种矢量磁场能够作为第二代视频磁场测量仪。此望远镜由一组紧密排列的子镜组成，文章分别给出了两种不同排列子镜的方式。描述了用来观测的每个子镜的透过带的样品光学表，并且提出了不同探测器的同时成像技术。最后，我们把该望远镜和ATST（Advanced Technology Solar Telescope）进行了比较。     

月黑风高 怀柔试镜——初试Φ153F4.9折射镜

φ153口径、F4.9焦比的折射镜的确在国外的产品目录上都少见,本人也曾谈到,“目前尚未见过国产F6以下折射镜能说像质优秀的”。近日试用了天狼F750-153折射镜后,有了新的感觉。该镜外观黑白相间,主体为白色,调焦座为黑色,遮光罩与主镜体连结处有一道黑圈,外观清纯典雅。通体金属,让人充满信心。斜齿驱     

象增强器在导星镜上的应用

型号为XX1340三级象增强器被加装在云南天文台一米望远镜20厘米导星镜上,提高了导星镜认星、导星能力。导星星等增加2.76等,可看到14.5等星(目视星等)。它可用于恒星导星及目视观测,也可以用于其它天文观测的导星及目视观测。     

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.     

TEC目镜转塔

1994年前苏联移民尤里·潘楚宁(Yuri Petrunin)在美国科罗拉多州创建了TEC公司,以性能优异的马·卡镜、140APO折射镜而声誉鹊起。前不久TEC开始为爱好者提供五头目镜转塔。转塔经由精密数控机床加工而成。可容纳5个31.7毫米目镜。每一个转塔包括:17个数控加工部件(无塑料件,全金属)、16个小零件     

在各类反射望远镜系统中设计改正透镜的初步讨论

本文讨论在反射望远镜系统中不限制主镜、副镜的表面形状,加入改正透镜后怎样达到同时消去球差、彗差、象散以及场曲的效果,以提高成象的光学质量.一、改正透镜在主焦点系统中的应用1.改正透镜在经典的抛物面主镜主焦点系统中的应用为了提高抛物面反射镜轴外象点的光学质量,罗斯(F.E.Ross)提出可以在焦面以前