应用自适应光学望远镜所取得的天文观测成果

自适应光学技术已经成为现代地基天文光学望远镜的重要部分。在世界各地的天文台中 ,许多大型光学望远镜的自适应光学系统正在建造 ,不少的系统已经投入使用。自适应光学技术经过二十多年的发展 ,取得了越来越多的令人激动的天文观测成果 ,自适应光学正在接近成熟并正向天文实际应用的阶段转化。本文根据近几年来自适应光学望远镜在天文中的应用 ,对其所取得的天文成果给予介绍 ,并讨论了自适应光学系统所能开展的天文研究课题。     

光学反射望远镜主、副镜安装调整不良引起的象差

一架先进的设计、精心加工的光学望远镜,在工厂或组装车间检查光学质量合格后,在观测地点安装调整后必须要经过检验。因为在安装调整中,如果光学部件(如主镜和副镜)的光轴有横向偏离、倾斜,或者相互间距有偏差,都会使星象质量变坏。以我台将要进口的2.4m反射望远镜为例,讨论了在主副镜的安装调整中若产生误差,给星象质量带来的影响,从而可作为检验和验收望远镜时的参考。     

应用自适应光学望远镜所取得的天文观测成果

自适应光学技术已经成为现代地基天文学学肓远镜的重要部分。在世界各地的天文台中,许多大型光学望远镜的自适应光学系统正在建造,不少的系统已经投入使用。自适应光学技术经过二十多年的发展,取得了越来越多的令人激动的天文观测成果,自适应光学正在接近成熟并正向天文实际应用的阶段转化。本文根据近几年来自适应光学望远镜在天文中的应用,对其所取得的天文成果给予介绍,并讨论了自适应光学系统所能开展的天文研究课题。     

光学反射望远镜主、副镜安装调整不良引起的象差

一架先进的设计、精心加工的光学望远镜，在工厂或组装车间检查光学质量合格后，在观测地点安装调整后必须要经过检验。因为在安装调整中，如果光学部件(如主镜和副镜)的光轴有横向偏离、倾斜，或者相互间距有偏差，都会使星象质量变坏。以我台将要进口的2．4m反射望远镜为例，讨论了在主副镜的安装调整中若产生误差，给星象质量带来的影响，从而可作为检验和验收望远镜时的参考。     

挑战技术极限——天文学中的主动光学

二十世纪后半叶,光学天文较之过去有了重大的革新。主动光学与自适应光学就是其中的代表.现在,越来越多新建的望远镜都采用了上述两种技术,并且,一些已经建成的望远镜也进行了这方面的改造。无论是主动光学还是自适应光学,其最终目的都是为了使望远镜达到更高的空间分辨率,也就是让观测到的星像更好。但是,主动光学技术和自适应光学技术无论从工作原理还是使用范围,以及技术要求上都有很大区别。我们将陆续介绍这两种既有很多相似点又有差异的新技术。     

上海天文台1.56米望远镜光电光度计的研制

本介绍了上海天台1.56米望远镜光电光度计的光学设计、机械设计、电路原理和计算机软件。该光度计是在北京天台兴隆60厘米望远镜光电光度计的基础上研制的。结合1.56米望远镜的实际情况，在光学设计、机械结构设计、探测灵敏度、观测波段、动态范围、快速测光、软件功能以及仪器电路部分结构上都有了很大改进。     

兴隆1m光学望远镜杂散光效应研究

兴隆1m光学望远镜采取了加装挡板等基于经验和定性分析的杂散光抑制措施。用Tracepro光学分析软件对圆顶内1m望远镜的杂散光传播路径做了计算和分析,提出了对1m望远镜的杂散光抑制的改进措施,通过在Tracepro中计算的系统杂散光"归一化点源辐照度透过率(PSNIT)"函数对改进措施进行了评价。计算结果表明:对于有效视场外30°范围的杂散源,改进措施可使得1m望远镜的PSNIT全部下降到10-10;模拟1m望远镜在满月条件下对偏月25°的天体观测(R波段、15等星、t=15~150s),1m望远镜观测信噪比可提高约147%。     

地面光学观测CCD终端图像的采集

近年来,ＣＣＤ迅速广泛地应用于地面光学观测,简单易用的窗口式操作系统在系统软件领域占据统治地位,天图像采集软件也随之需要更新。针对目前常见的地面光学观测系统－天望远镜和ＣＣＤ系统,选用ＤＨ－ＶＲＴ－ＣＧ１００图像采集卡,利用ＶＣ＋＋５．０开发了一套基于Ｗｉｎｄｏｗｓ９８年台的图像采集软件。该软件对于地面光学自动观测具有实用意义,并具备继续扩充的特点,以便同行进行二次开发。     

光学天文多缝干涉方法的讨论

本文简述了传统光学干涉仪的一种改良装置－多缝干涉仪，它可以提高可测星等，克服传统方法易受波长变化和双星亮度差异影响的缺点，保证测量精度。其可能应用领域是中、小尺寸望远镜以及下一代的望远镜的光学干涉观测。     

射电源0716＋714和0839＋187的光学定位

利用北京天文台具有ＣＣＤ终端的６０ｃｍ光学望远镜观测射电源的光学对应体，得到了０１７１６＋７１４和０８３９＋１８７精确的光位置。参考星表采用拉帕玛的１８ｃｍ全自动子午环观测资料编制的ＣＡＭＣ星表，该星表是ＦＫ５星表系统。     

光学望远镜附属仪器的发展动向

本文简要地评述了作为天体物理学研究的重要设备——光学望远镜的附属仪器最近的发展动向和天体物理一些研究领域对它提出的一些新要求。     

基于Lyot滤光器的NVST磁像仪光学系统设计

我国1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope, NVST)能够实现优于0.2″的高分辨成像观测,但还不具备高分辨磁场的常规观测能力。很多磁结构和太阳活动都存在于较小的尺度,需要进行高分辨磁场测量。1 m新真空太阳望远镜的台址具备优良的视宁度,若磁像仪具备快速调制能力,并配合高分辨统计重建技术,有望实现亚角秒分辨率的太阳磁场测量。1 m新真空太阳望远镜测量磁场面临的主要问题包括折轴光路带来的时变偏振、望远镜姿态变化和风载带来的光轴偏移以及湍流的影响等多种问题。针对太阳磁场高分辨观测的需求及1 m新真空太阳望远镜面临的太阳磁场测量问题,详细分析了1 m新真空太阳望远镜太阳光球磁场的测量需求,制定了磁像仪的基本参数,提出了偏振分析器需求,设计了光球磁场的高分辨观测方案。最后利用ZEMAX光学设计软件为磁像仪设计了光路,结果显示光学设计能够满足高分辨成像的需求。     

天文学家的耳朵：射电望远镜

很多小朋友都知道光学望远镜的用途,它像天文学家的“眼睛”,观测来自天体的光。至于射电望远镜,又名无线电望远镜（Radio Telescope）,就像天文学家的耳朵,能收集来自宇宙深处的无线电波,把这些看不见的讯号,经计算机处理,化成图像,方便观测研究。     

窄线赛弗特1星系Arakelian564的测光

使用上海天文台1.56m望远镜，对窄线赛弗特1星系Ark564进行了时间跨度为3星期的观测。给出了VRI波段的光学观测结果。使用交叉相关方法研究了三个波段之间的时间延迟，但是未发现有时间延迟。     

分光仪PSPO的光学设计

本文介绍棱镜分光光度仪PSPO的光学设计结果．PSPO以TH7832双线CCD作为系统探测器，可同时观测0．365－1.0微米波长范围内的天体及周围背景的低色散光谱．仪器的入射焦比为F／18，平均光谱分辨率约为10nm．本文简单介绍了PSPO的光学调整，并给出了波长校正实验和配备名古屋大学50公分望远镜进行试观测的结果．设计和实验结果表明，光学设计很好地满足了天文课题对仪器的设计要求，PSPO已可以应用于天文观测．     

观测天体光谱的纤维光学方法及2.16m望远镜实用系统

本文描述了近年来广泛发展起来的天体物理实测技术中的一项重要进展——纤维光学分光技术方法在天体光谱观测中的应用及2.16m望远镜实用系统的特点和初步应用结果     

兴隆85cm望远镜的夜天光平场及Fringing效应

北京师范大学参与共建的85 cm光学望远镜是中国科学院国家天文台兴隆观测站的主力观测设备之一.利用该望远镜在2019年5月12日的非常规观测数据,构建了其在B、V、 R、 I 4个波段的夜天光平场,并与相应的天光平场进行了比较.发现天光平场改正的典型误差在0.5%左右,全视场最大可达1.5%–2.0%.同时,还构建了I波段夜天光背景的Fringing模型,并开放给该望远镜用户使用.     

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.     

主动光学—新一代大望远镜的关键技术

对主动光学技术在现代天文光学望远镜中的作用和工作原理作了较全面的介绍和评化,结合作者近十年的工作对薄镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术的各个关键部分,如波前检测,波前拟合,校正力的确定,共焦和共同的检测作了较详细且深入的讨论和评述,也介绍了我国目前正在研制的同时采用薄镜面主动光学和拼接镜面主动光学技术的大天区面积多目标光纤光镜望远镜的主动光学系统。     

主动光学─新一代大望远镜的关键技术

对主动光学技术在现代天文光学望远镜中的作用和工作原理作了较全面的介绍和评论。结合作者近十年的工作对薄镜面主动光学技术和拼接镜面主动光学技术的各个关键部分,如波前检测、波前拟合、校正力的确定、共焦和共面的检测作了较详细且深入的讨论和评述．也介绍了我国目前正在研制的同时采用薄镜面主动光学和拼接镜面主动光学技术的大天区面积多目标光纤光谱望远镜的主动光学系统。