近代天文圆顶发展概况

综述了国内外天文圆顶的各种设计方案，比较了各种方案的性能，并介绍了为改善圆顶性能，降低造价进行的相关研究，以及为下一代巨型地面望远镜圆顶进行的预研究．结合目前正在研制的大天区多目标光纤光谱望远镜——LAMOST，简述了我国LAMOST望远镜圆顶的设计方案及其相关研究的概况。     

兴隆2.16米望远镜圆顶吊装通道通风研究

圆顶引起望远镜附近的大气湍流,造成望远镜成像质量与观测精度下降,较差的圆顶视宁度浪费了优秀台址的观测条件。圆顶通风是大型望远镜圆顶设计中必不可少的部分,可以有效解决圆顶视宁度问题。为了减小兴隆2.16 m望远镜圆顶视宁度对观测的影响,将圆顶吊装通道改造为通风口,并使用计算流体动力学软件对通风效果进行分析。分析结果表明,将圆顶吊装通道改造为通风口可以提高圆顶内外热平衡速率,使圆顶内空气更稳定,从而降低圆顶视宁度对观测的影响。根据通风效果模拟结果,可对通风策略进行优化设计。圆顶通风的研究可为2.16 m望远镜圆顶通风改造提供参考依据,以提高望远镜成像质量和观测效率。     

基于ASCOM和Modbus/TCP协议的天文圆顶控制系统

圆顶是天文望远镜系统的重要外围设备,随着望远镜技术的发展,圆顶控制技术得到不断进步。为实现云南天文台自动差分像运动大气视宁度监测仪完全自动化,开发了一套基于ASCOM和Modbus/TCP协议的圆顶控制系统。结合ASCOM天文技术标准和Modbus/TCP协议规范,详细介绍了系统的结构原理和实现方法。实测结果表明,系统具有较好的稳定性和兼容性,完全满足自动观测的需求,为中小型天文望远镜圆顶设计提供了经验和方法。     

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。     

古城堡的华丽变身——爱尔兰黑石城堡天文台

不久之前,爱尔兰科克市一座古老的城堡——黑石城堡做了一次华丽的转身,变身为黑石城堡天文台。这座天文台配备了天文圆顶和望远镜,并且向广大公众开放,让人们在这里接触宇宙、了解宇宙、认识宇宙。     

基于ASCOM及PLC的随动天文圆顶控制

四川稻城县无名山址点是云南天文台新近选定的天文台址。为实现在无名山50 cm光学望远镜开展远程自动观测,需要对圆顶进行远程自动控制驱动开发。基于天文公共对象模型(Astronomy Common Object Model, ASCOM)标准,采用Modbus/TCP协议连接可编程控制器(Programable Logical Controller, PLC),实现了圆顶的自动控制。重点介绍了圆顶控制原理和实现方法,结果表明,圆顶控制系统具有融合度高、使用方便的特点,满足远程自动观测的需求,对于中小型观测系统具有一定的借鉴意义。     

膜圆顶及塔架对南极望远镜风载影响的仿真分析

为了充分利用Dome A地区绝佳的视宁度条件, 计划将南极望远镜安装在15m高的塔架上并使用轻质膜圆顶. 研究了在塔架和膜圆顶作用下风载对望远镜观测环境的影 响, 利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)分析了在10m·s^-1稳态风作用下,不同风向角、方位轴转动角以及镜筒转动角时,望远镜周围风速、湍动能的分布情况以及光程差的变化,同时研究了风屏对风速、湍动能的改善作用和带来的温升.结果表明,塔架和圆顶周围的风速与湍动能分布对风向的改变不敏感;迎风状态时望远镜附近的湍流分布与风速分布情况整体优于背风状态;当风速为10m·s^-1时,在距离风屏1m远、3m高的位置处风速降为来流风速的1/3至1/4,望远镜附近的平均温升值为0.044 K.     

天文台 圆顶观测室

上期和大家介绍过望远镜和赤道仪,今期不得不提它的好拍档「天文台圆顶观测室」,大家还可以自己动手造一个呢!天文台的工作天文台史专门利用天文观测仪来研究天文学的机构.     

呼盟民族少年宫天文台正式投入使用

呼盟民族少年宫天文台正式投入使用内蒙古自治区呼伦贝尔盟民族少年宫新楼于去年６月１日竣工。新颖别致的少年宫大楼顶端为我国纬度最高的天文台，直径８米的天文圆顶和赤道式４００ｍｘｎ反射望远镜由南京天文仪器厂提供。建成后，天文台已正式对外开放。直径１０米的天...     

正确测定望远镜光能集中度的方法

正确测定望远镜光能集中度的方法苏定强（中国科学院南京天文仪器研制中心，南京２１００４２）主题词天文光学－望远镜－光学检验天文望远镜广泛采用的象质判据是光能集中度，即一定比例的光能量集中在多大的圆中。例如，七十年代的优秀望远镜光能集中度的标准是８０％的...     

The seeing at the William Herschel Telescope

We present results from a study of the seeing quality at the 4.2-m William Herschel telescope at La Palma. The median intrinsic seeing at the site is found to be excellent, and is comparable to that at the Paranal and Mauna Kea observatories. Contributions to the seeing from turbulence within the telescope dome are insignificant. Furthermore, the optical quality and tracking stability of the telescope are good, so that long-exposure image widths close to the limit imposed by the site seeing can be expected.     

山东大学威海天文台视宁度研究

山东大学威海天文台拥有口径1 m的赤道式反射光学望远镜,于2007年6月建成并投入使用。对天文台2008年、2009年的所有观测数据用编写的IRAF自动处理程序进行处理得到了大气视宁度值,对得到的大气视宁度进行了分析研究,并与天文台气象站获得的气象数据一起进行了分析。经分析得到了山东大学威海天文台的大气视宁度状况,同时得到了一些大气视宁度随气象因素变化的规律。     

Thermalizing a telescope in Antarctica – analysis of ASTEP observations

The installation and operation of a telescope in Antarctica represent particular challenges, in particular the requirement to operate at extremely cold temperatures, to cope with rapid temperature fluctuations and to prevent frosting. Heating of electronic subsystems is a necessity, but solutions must be found to avoid the turbulence induced by temperature fluctuations on the optical paths. ASTEP 400 is a 40cm Newton telescope installed at the Concordia station, Dome C since 2010 for photometric observations of fields of stars and their exoplanets. While the telescope is designed to spread star light on several pixels to maximize photometric stability, we show that it is nonetheless sensitive to the extreme variations of the seeing at the ground level (between about 0′′.1 and 5′′) and to temperature fluctuations between –30°C and –80 °C. We analyze both day‐time and night‐time observations and obtain the magnitude of the seeing caused by the mirrors, dome and camera. The most important effect arises from the heating of the primary mirror which gives rise to a mirror seeing of 0′′.23 K^–1. We propose solutions to mitigate these effects. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Mechanical design of the solar telescope GREGOR

The mechanical structure of the GREGOR telescope was installed at the Observatorio del Teide, Tenerife, in 2004. New concepts for mounting and cooling of the 1.5‐meter primary mirror were introduced. GREGOR is an open telescope, therefore the dome is completely open during observations to allow for air flushing through the open, but stiff telescope structure. Backside cooling system of the primary mirror keeps the mirror surface close to ambient temperature to prevent mirror seeing. The large collecting area of the primary mirror results in high energy density at the field stop at the prime focus of the primary which needs to be removed. The optical elements are supported by precision alignment systems and should provide a stable solar image at the optical lab. The coudé train can be evacuated and serves as a natural barrier between the outer environmental conditions and the air‐conditioned optical laboratory with its sensitive scientific instrumentation. The telescope was successfully commissioned and will start its nominal operation during 2013 (© 2012 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

三孔较差视宁度监视仪及试观测报告

本文介绍了云南天文台研制的三孔较差视宁度监视仪，统计了１９９４年３月至７月期间的试观测情况，及仪器定标和数据处理结果。     

对Pickering视宁度等级判定法的补充

使用望远镜目视星像评估视宁度时,常用Pickering视宁度等级(Pickering Seeing Scale)判定法,但这个等级并未仔细考虑望远镜的光瞳函数对衍射环的影响。事实上经典的Pickering视宁度等级并不非常适合目前常用的有副镜的折反射望远镜,本文通过数值模拟和解析计算验证了这个问题,并在此基础上对Pickering视宁度等级判定法做了相应的补充。     

Measuring Seeing from Solar Scintillometry and the Spectral Ratio Technique

In principle, the optical transfer function can be described by a single parameter, the Fried parameter r ₀, which reveals the net effect of the turbulence along the line of sight. We present measurements of the Fried parameter obtained from the spectral ratio technique and compare them to data from solar scintillometry and from angle-of-arrival fluctuations. The measurements were performed at the Big Bear Solar Observatory (BBSO) in 1997 and 1998 – before and after a series of steps were taken to reduce dome seeing. The results show that the dome seeing was considerably reduced and now approaches the seeing conditions measured outside the dome. The Fried parameter as measured by the spectral ratio technique now frequently exceeds r ₀=10 cm at our lake site observatory. Accounting for the remaining dome and window seeing, the scintillometer and the angle-of-arrival data imply the potential for an r ₀>20 cm for BBSO during days of good seeing.     

云南天文台丽江高美古和昆明的大气视宁度研究

研究云南天文台昆明凤凰山和丽江高美古两地点的大气视宁度。利用云南天文台于1994年建立的3孔较差视宁度监视仪（3孔DIMM），对这两个地点的视宁度对比观测。还利用云南天文台的1米望远镜所得到的视宁度与3孔DIMM所测的视宁度进行对比。1米望远镜和3孔DIMM同时观测了7个晚上，各取得308组数据，它们的视宁度平均分别为0．90〃和0．84〃。还讨论了3孔DIMM采用不同曝光时间对视宁度测量值的影响，从实验得出3孔DIMM采用20ms曝光比采用8ms曝光所测视宁度的值要好15％左右。从1995年5月－1996年12月，对丽江高美古和昆明凤凰山二地进行了视宁度的对比观测。在高美古和昆明分别观测了234夜和256夜，观测结果是两个点的视宁度平均；丽江为0．70〃，昆明为0．95〃，同时也统计了两个点的月平均视宁度和最好夜的视宁度，并讨论了两地视宁度随时间的变化规律。     

一种基于AS-I总线的圆顶随动系统

介绍了一种采用AS-I现场总线技术进行位置检测的望远镜圆顶随动方法。该方法采用断续跟踪的方式，不但安装和维护简单，而且具有运行时震动小等特点。给出了由望远镜转动中心与圆顶球心不重合引起的偏差的计算公式，并对其进行了分析。