1.56m望远镜新CCD相机MPP模式开与关的对比(英文)

1 .5 6m望远镜新CCD系统是在里克天文台用其控制电路组装而成的。该系统能在MPP模式与非MPP模式之间自由快速转换。我们比较了两种模式的性能差异 ,得到 :(1)增益和读出噪音不变。 (2 )在 - 10 0℃温度 ,MPP模式的暗流对短的或中等长度的露光可以忽略 ,并且暗流对CCD芯片的温度变化不太敏感 ;非MPP模式的暗流有确定的图案 ,对CCD的温度变化比MPP敏感。因此稳定的低温是必须的 ,并且使用时须减暗流。 (3)使用MPP的代价是 ,相对于非MPP模式 ,动态范围至少减小约 90 0 0adu(增益 4 .6e- /adu)。用户使用时应按照科学目的选择模式。     

图像移位堆叠方法用于暗天然卫星的天体测量

暗弱天然卫星与主带小行星相比,具有亮度低、速度变化快的特点.在观测这类天体时,不能简单地延长曝光时间来提高其信噪比.尝试观测多幅短曝光的CCD (chargecoupled device)图像,采用移位堆叠(shift-and-add)方法,希望提高目标成像的信噪比,获得暗弱天然卫星的精确测量结果.使用2018年4月9—12日夜间,中国科学院云南天文台1 m望远镜(1 m望远镜)拍摄的木星5颗暗卫星的229幅CCD图像,实施了移位堆叠试验.为了验证结果的正确性,与相近日期中国科学院云南天文台2.4 m望远镜(2.4 m望远镜)观测的相同木卫图像的测量结果进行了比较和分析.位置归算采用了JPL (Jet Propulsion Laboratory)历表.结果表明,对CCD图像使用移位堆叠方法,通过叠加约10幅曝光时间100 s的图像, 1 m望远镜能观测暗至19等星的不规则天然卫星,而且测量的准确度与2.4 m望远镜的测量结果有良好的一致性.     

基于BATC 1999-2008十年观测值班记录的兴隆天气情况统计

基于BATC巡天组近十年的观测值班记录,统计了兴隆观测站可观测时间随月份的变化,结果表明平均每年大约有195个可观测夜(约1986小时),其中大约有87个观测夜(约918小时)用来巡天,约有18个观测夜用来测光.另外还统计了兴隆观测站施密特望远镜十年来北极天区的观测图像中星像的半高全宽(FWHM)随月份的变化,结果表明一年内平均星像的半高全宽约为2.3像元(老CCD)或2.2像元(新CCD).一般来说,夏季的星像要好于冬季,这与刘颖(Liu)等人2003年[1]的结果基本一致.     

一种基于异构操作系统的RTS2CCD相机扩展方法

RTS2作为远程望远镜控制的开源框架,在天文自主观测领域得到了广泛的应用,在观测仪器中,CCD是天文望远镜系统中一个必不可少的组成部分。在实际工作环境中,部分CCD在Linux操作系统下缺乏支持,致使该设备无法在RTS2框架中协同工作,在无替代CCD的情况下导致整个望远镜系统无法正常使用。借助Windows下的Direct Show技术对视频设备的支持,在Linux与Windows异构操作系统间利用Socket通信技术建立访问控制桥梁,从而扩展出一种新的CCD类型。通过测试,RTS2能借助该设备控制Windows下的CCD,并实时获取图像,研究取得了一定的成果:(1)使用Direct Show技术控制和访问Windows驱动模型(Windows Driver Model,WDM)的所有CCD获得一种通用的CCD访问方式;(2)借助Socket通信进行延伸对RTS2框架下的其他类型设备在异构操作系统下扩展具有参考意义。     

光学／红外望远镜和技术的进展

天文望远镜和技术在20世纪末取得了空前的辉煌成就,并将取得更辉煌的成就(1)大型望远镜的研制口径10m的两架Keck望远镜已分别在1994年和1996年投入工作.ESOVLT四架8m望远镜中的第一架已在1998年Firstlight,最后一架也将在今年内Firstlight.两架Gemini8m中的一架和一架Subaru8m望远镜都已完成.HET9m望远镜正在最后调试.由两个8m望远镜组成的LBT将于2004年完成,一架10m(复制的Keck)和一架9m(复制的HET)望远镜正在研制中.这些望远镜已配备或将配备先进的光学、红外CCD照相机和光谱仪,如Keck的NIRSPEC、VLT的FORS、ISAAC等.巡天计划中SDSS、2dF、2MASS和DENIS仪器已完成,都已投入观测.LAMOST正在积极研制中,VISTA即将开始研制.现在CalTech等已开始研制口径30m的极大望远镜(ELT),ESO和NOAO已开始了口径100m望远镜的预研,中国和英国也提出了很好的ELT方案.(2)探测器的改进当前CCD的量子效率QE蓝片已达70%～80%,红片已达90%,已投入使用的最大的拼接的CCD为12k×8k,几个8k×8k的CCD已用在望远镜上.当前20k×18k的拼接的CCD正在研制中.天文观测上CCD已取代了照相机底片.红外波段HgCdTe1k×1k的CCD已投入工作,2k×2k的正在研制中.(3)光干涉系统的进展多个光干涉系统已投入观测并取得了一系列天文成果,如GI2T,COAST、IOTA,NPOI,PTI、ISI、SUSI、MIRA;一些光干涉系统正在发展中,如CHARA、MRO、LBT;特别是两架Keck望远镜、四架VLT都配以一些较小的望远镜组成巨大的干涉阵,前者最长基线140m,后者200m,将在今后的数年内完成并投入观测.(4)自适应光学系统的应用许多3～4m级的望远镜已配置或正在研制相应的自适应光学系统,红外和可见光波段的衍射极限的像已在3～4m级的望远镜上获得,Keck和ESO都正在发展用于10m和8m望远镜的自适应光学系统.正在研制和预研中的30m到100m口径的望远镜也都配有自适应光学和光干涉系统.注本报告以McleanIS等执笔的IAUCommission9三年进展报告(见ReportsonAstronomy1996～1999,IAUTransaction,Vol.24A,p.316～327)为蓝本,补充扩大而成.     

CIRA 1972在160—2000公里高度范围的大气密度的一种分析模型

本文导出了与CIRA 1972内符合精度较高的一种分析模型. 模型包含:周日变化(F_1、F_2),标高随高度的变化(μ),半年变化(其小因子合并到ρ_0、H、μ中处理)、氦的季节-纬度变化(S_5~0、S_5~T),以及周日变化、氦的季节-纬度变化和地磁活动随高度的变化(H_1、S_5~x、K). 模型的内符合精度,在160—250公里约为5％;在250—400公里约12％;在400—2000公里约25％.适用于人造卫星大气阻力摄动的分析型公式.     

南京大学65cm反射式望远镜CCD相机的性能研究

2021年6月,使用南京大学本科实验教学的65 cm反射式望远镜系统,对其后端的电荷耦合器件(Charge-Coupled Device, CCD)的性能采用圆顶平场法进行了实际测定,得到了CCD相机的快门函数;同时用平场序列曝光,检测了CCD相机的线性。CCD相机的读出值从0到61 900模数转换单位(Analog-Digital Unit, ADU)非线性小于1%,同时CCD相机的増益为1.02e^-/adu,读出噪音为13e^-。但对于恒星这样的点光源的观测,当像元的数值高于38 000 adu时产生溢出。因此,在使用本CCD相机做点光源观测研究时,需要选择恰当的曝光时间,避免星像溢出。实际天文观测中,利用此研究得到的快门函数可以对观测图像进行校准,有效提高测光精度。     

上海天文台1.56米望远镜#1 CCD照相机的测光性能变化

上海天文台1.56米望远镜的#1 CCD照相机,在2002年安装时一切正常。之后的十多年间,CCD芯片没变,但控制系统几经维修,其测光性能也几度变化。2004年开始,I波段测光性能发生奇怪退变,CCD上若干小区域的灵敏度下降约3%,并且呈现小的非线性(平场改正无效)。但此现象仅限于I波段,亦即仅涉及近红外光,B,V,R波段均未发现异常。大约在2009-2011年所拍摄的CCD资料,其测光结果呈现严重非线性。何时发生此类严重非线性现象,需要对拍摄的所有CCD资料检测才能确定。2013年对控制系统进行维修后,测光性能基本恢复正常。1.56米望远镜曾经是中国国家天文光学开放实验室的一部分。现在该望远镜的所有观测数据已进入中国虚拟天文台,按有关规定,其所有的CCD天文观测资料对整个天文界开放使用。未来潜在用户需要注意其性能变化,以免被误导。     

近地天体望远镜配置大阵面CCD后轴外像差的校正

近地天体望远镜由SI600S (4k×4k) CCD升级为STA1600LN (10k×10k) CCD后,观测视场由4 deg~2增至9 deg~2,可用视场直径由望远镜原设计视场的3.14°增至4.28°,超出原设计36%,同时作为CCD密封窗的场镜增厚8.75 mm;两个因素导致10k CCD成像的轴外像差增大,视场外围的像质变差.依据望远镜原始设计光学参数,借助光学设计软件ZEMAX进行像质改善尝试,最终选择在10k CCD场镜前插入一个由两片球面透镜组成的场改正镜,使10k CCD的轴外像差得到校正.同时还提出了一个进一步拓展近地天体望远镜观测能力的设计方案,将望远镜的可用视场从目前的14.38 deg~2扩展至28.27 deg~2.     

CCD平场改正精度对CCD测光精度的影响

本文讨论了CCD平场改正精度对CCD测光精度的影响。结果表明,CCD平场改正精度对CCD测光精度有很大的影响。因此,在CCD的测光精度范围之内,为了提高观测的极限星等,必须认真做好平场。此外还表明:(1)在同样的平场改正精度下,平场改正精度对CCD测光精度的影响还与视星等有关。星等值越大(天体越暗),影响就越大;(2)在一般情况下,只要被观测对象的视星等亮于18等(包括18~m),平场改正精度对CCD测光精度的影响都小于0.12~m;(3)当被观测对象的视星等暗于19等时,必须提高平场的改正精度,使其平场改正精度高于本文的结果,否则测光精度将太差、结果不能用。     

云台一号CCD系统

我国第一台二维CCD天文探测系统已经在云南天文台正式安装成功。经过试测,结果令人满意。这台系统目前暂定名为“云台一号”CCD系统。 云台一号CCD系统采用RCA 53612 XO CCD器件。其主要特性大致可归纳如下: 光谱响应;3,000—10, 000埃 量子效率;75％(极大波长6,000埃处) 噪声:小于90电子 满阱电荷:1.3·10~5电子/象素 线性:优于1％ 暗流:小于0.05电子/秒/象素(-120℃工作时) 象素数:512×320 象素尺寸:32×32微米 收集和控制计算机为DEC PDP 11/23。外部设备包括:九迹磁带、温氏硬盘、实时显示器、高分辨率图象监视器和图象终端等。CCD控制及图象处理软件是用FORTH语言写成的。     

A Performance Study of the CCD Cameras of the Joint Laboratory of Optical Astronomy

A performance study of several CCD cameras of the Chinese Joint Laboratory of Optical Astronomy (CJLOA) is presented. The main results are: 1) We propose a modified classical method to analyse the linearity of CCD cameras. This method is more sensitive and accurate as well as more intuitive, especially in measuring around the 0.1%-0.2% range of nonlinearity. 2) To illustrate the advantage of the method, the linearity performance of the CCD cameras at CJLOA has been measured and analysed. 3) For the CCD systems tested, there is no unique formula to represent the correlation over the entire CCD frame between the deviation from linearity and the pixel value, i.e., different pixel has different correction even though their pixel values are the same. 4) For the BFOSC (BAO Faint Object Spectrograph Camera) Loral CCD camera and the Tek CCD camera at the 1.56-m reflector, blooming (bleeding) happens long before saturation, and we suspect whether it could have resulted from the charge transfer efficiency (CTE) n     

CCD漂移扫描观测星表ACR和CMC13的系统误差研究

对2000年前后发表的两部用CCD漂移扫描观测的天体测量星表——ACR(As- trometric calibration regions along the celestial equator)和CMC13(Carlsberg Merid- ian Catalog 13)进行误差分析.通过与UCAC2(The second U.S.Naval Observatory CCD Astrograph Catalog)星表比较,采用数值法,分析了误差的形式和量级大小.并从星表观测方式和数据归算的角度,分析了误差的主要可能来源.发现ACR和CMC13在赤纬方向存在明显的星等差,位置差值随赤经存在与CCD视场大小相近的周期性变化,位置差值随赤纬存在与归算带尺寸大小相近的系统性变化.     

天文CCD片内放大器的噪声特性及其抑制方法

分析了低光度天文应用时CCD器件的主要噪声源的噪声特性和三种典型CCD读出信号处理方式的噪声抑制效果;提出了天文CCD读出信号的相关多次采样(CMS)处理新方法,并分析了四次采样抑制CCD读出噪声的实验结果。     

小行星动态(2001.08～2001.09)

月份 获永久编号小行星数 小行星命名数2001.08 863(10 0) 123 (5 4)2001.09 1420(28 0) 52(1 0) (括号内数字分别指国家天文台施密特CCD小行星项目组和紫金山天文台的发现数) 在8月4日的小行星通报上,小行星中心改变了从年初开始的每两期公布一次新的小行星命名的惯例,而在这一期继7月份的小行星命名之后,继续给出了新的小行星命名。这使得9月2日的小行星通报上     

哈雷彗星的CCD观测

本文简单介绍了使用新近附设于我国云南天文台一米望远镜卡塞格林焦点的1号CCD系统观测哈雷彗星的情况。我们首先在1984年10月24日观测到这颗彗星,并于1984年11月5日成功地获得清晰的彗星CCD照片。     

太阳活动周期的小波分析

运用小波技术对太阳射电流量2800 MHz,太阳黑子数和太阳黑子面积数周期进行分析．其结果表明: (1)这3个系列的数据显示最显著的周期是10．69年,其他周期并不明显．(2)小波功率谱给出了全部时间-周期范围的功率谱变化,它显示了在某个周期处于某个时段的局部功率的变化,小波功率谱分析表明,小于1年的周期仅仅在太阳活动最大期附近比较明显．(3)太阳射电2800 MHz,太阳黑子数和太阳黑子面积数的几个周期(10．69年,5．11年, 155．5天)的小波功率谱比较相似,出现峰值的时间相同;曲线的起伏相似,周期越小,曲线起伏的频率越大．     

电荷耦合器件(CCD)及其在天文中的应用

电荷耦合器件(CCD)是近十年来新兴的一种光检测器,近来已为天文界所重视。本文先概述CCD的工作原理及目前各国天文台常用的几种CCD产品。然后简单介绍天文观测用的CCD系统的结构;并对CCD的优缺点及应用范围作了评述。     

FSRQ 0208-512的光学波段长周期光变分析和色指数变化研究

从SMARTS (The Small and Moderate Aperture Research Telescope System)数据库,收集到了平谱射电类星体(FRSQ) 0208-512天体光学波段B、 V、 R的观测数据,数据从2008年2月–2017年8月,时间跨度近10 yr.分别获得了光学B波段数据627组、V波段数据634组、 R波段数据639组.通过加权小波Z变换法(WWZ)和蒙特卡洛模拟的LombScargle periodogram (LSP)方法研究得出了如下结论:(1)在两种方法中都得到了光学B、V、R 3个波段有可能存在396 d左右约为1.08 yr的周期性光变;(2)得到了B波段星等B与光学波段色指数(B-V)呈正相关关系,当B星等越小时色指数(B-V)越小,即越亮越蓝;(3)通过光学3个波段的1.08 yr的长周期光变得到天体中心黑洞质量M约为0.12×106M⊙,辐射区半径RM=1.052×108km,其中M⊙为太阳质量.     

1984年2月14日大角星色球活动的CaⅡ H,K线观测

我们用云台一米望远镜Coudé摄谱仪得到大量的大角星(αBoo)的高分辨率光谱,从中找到1984年2月14日一组随时间变化的CallH,K线光谱。经对比分析,我们认为这可能是一次大角星的色球爆发,其特征如下:在连续观测近四小时中获得5张光谱片,可看出CallH,K线轮廓的变化。它们变化的顺序是:开始出现轮廓的不对称一轮廓仍然不对称并伴随着峰值发射增强一轮廓恢复到对称状况;K_2线中K_(2V)与K_(2r)最大不对称为20％。发射极大时K_(2S2)峰值增强20％左右。K_(1r)和K_(1V)的变化也明显。特别是K_3线在K_2线峰值增强时出现吸收线反转出发射线核。