太阳光谱望远镜的Stokes光谱测量

中国科学院云南天文台"太阳Stokes光谱观测与理论研究”团组自进入国家天文观测中心以来,经过一年多的努力,对50cm太阳光谱望远镜原偏振测量部分进行了彻底改造,由原来的D.C.调制改为A.C.调制,且增加了偏振测量校正系统.其机械,电控设计和加工于2000年2月完成,3月完成了光学调试,4月上旬完成了偏振解调和图像处理的软件编制.自2000年4月下旬以来,对23周峰年出现的部分活动区进行了较为成功的斯托克斯光谱测量,其偏振测量精度可达2×10-3,已接近国际水平,为该团组开展的课题研究打下了良好的基础.以此望远镜与怀柔观测基地太阳磁场望远镜相配合,将使我国太阳矢量磁场和速度场的研究更上一个台阶.给出了偏振测量的具体方法和部分测量结果.尽管取得了以上的成绩,但在近期内将对该偏振测量方式作进一步改进,用双光束分析代替单光束分析,使偏振测量精度提高到5×10-4,从而使之不仅能在活动区而且也能在宁静区得到矢量磁场的信息,不仅如此,还可对太阳第二光谱进行测量,提高我们依托该望远镜进行研究的广度和深度.     

云南天文台太阳光谱望远镜加Stokes光电偏振分析器的考虑

云南天文台太阳光谱望远镜是无偏振对称光路系统,经过重新装调望远镜空间分辨率在１”以内,光谱上的空间分辨率在１”～２”,跟踪精度在５ 分钟内１”,以上光学参数达到可以加装Ｓｔｏｋｅｓ 偏振分析器,用于参加２３ 周太阳峰年矢量磁场的光谱轮廓研究     

太阳光谱望远镜散射光初步测定

报告了云南天文台太阳光谱望远镜散射光的测定,用零级光谱测定仪器轮廓的方法得到白光散射光最大为８％,平均为５％,估计光路系统改进后仪器散射光将减少。     

太阳光谱望远镜散射光初步测定

报告了云南天文台太阳不谱望远镜散射光的测定,用零级光谱测定仪器轮廓的方法得到白光散射光最大为８％,平均为５％,估计光路系统改进后仪器散射光将减少。     

云南天文台太阳光谱望远镜偏振分析器检验

介绍了利用云南天文台水平式太阳光谱仪对太阳光谱望远镜偏振分析器进行检验的情况。检验得到的太阳黑子Ｉ、Ｑ、Ｕ、Ｖ四个斯托克斯轮廓与理论轮廓的特征相近,表明该偏振分析器达到了设计要求,用它可以获得太阳黑子的所有斯托克斯参量。     

云南天文台太阳光谱望远镜偏振分析器检验

介绍了利用云南天文台水平式太阳光谱仪对太阳光谱望远镜偏振分析器进行检验的情况。检验得到的太阳黑子Ｉ,Ｑ,Ｕ,Ｖ四个斯托克斯轮廓与理论轮廓的特征相近,表明该偏振分析器达到了设计要求,用它可以获得太阳黑子的所有斯托克斯参量。     

光纤阵列太阳光学望远镜偏振分析器设计

给出了满足光纤阵列太阳光学望远镜(FASOT,Fibre Arrayed Solar Optical Telescope)观测目标的偏振分析器的理论设计.它具有以下特点:(1)具备偏振光学开关功能,使得高偏振测量成为可能;(2)在750nm宽度范围内,对各Stokes偏振参量都具有50%以上的理论偏振测量效率,且总的偏振测量效率高于86.6%.使得观测者在如此宽波长范围内可对多条磁敏谱线同时进行偏振测量;(3)根据所选光球和色球线侧重于对线偏振或圆偏振的测量;(4)对偏振元件的制作工艺以及安装误差等具有相当好的容忍度.以上特性使该偏振分析器成为高性能的偏振测量设备.     

太阳光谱望远镜仪器轮廓的测定

报告了太阳光谱望远镜的仪器轮廓的测定方法,用He-Ne单膜激光器测定仪器轮廓,得到半宽为0.049,轮廓对称,理论计算仪器轮廓半宽为0.043,说明仪器设计制造和光学调整是成功的。     

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。     

平场数据采集间隔对莱曼阿尔法太阳望远镜平场精度的影响分析

莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)是先进天基太阳天文台(ASO-S)卫星的载荷之一,它包括白光太阳望远镜(WST),全日面太阳成像仪(SDI)和日冕仪(SCI)等仪器. 1991年Kuhn, Lin和Loranz提出的方法(简称KLL方法)是WST和SDI在轨平场定标的方法之一.为了研究WST和SDI的平场定标精度对KLL方法的相邻位置时间间隔的敏感性,使用太阳动力学观测卫星(SDO)的日震和磁成像仪(HMI)及太阳大气成像仪(AIA)的全日面成像观测数据测试和分析在使用KLL方法时相邻位置时间间隔对所得平场精度的影响.结果显示在LST使用KLL方法进行平场定标时,相邻位置时间间隔越短越好.具体分析表明,WST平场精度对相邻位置采样时间间隔不敏感,而SDI时间间隔需要在240 s范围内.分析结果对卫星姿态调整到稳定所需的时间给出了一定限制.     

太阳射电频谱观测数据分析系统方案设计

中国太阳射电宽带动态频谱仪(solar Broadband Radio Spectrometer)在太阳物理研究和国际合作交流中发挥了重要作用.为进一步扩大该设备观测数据的国际交流和共享、挖掘数据的深层信息、加快科学产出,有必要开发一套与SSW(Solar Soft Ware)兼容的数据分析系统.该系统具有以下主要特点:(1)按SSW规范设计编写,既可以在SSW环境下运行也可以独立安装使用;(2)新界面设计更易于用户上手,也可以进行复杂深层的数值分析;(3)规范明晰的功能模块和流程设计减少了漏洞和排错时间,定标和特征信息提取等多种亟需功能的完善为科学研究开拓了空间,节省了时间;(4)利用MySQL关系数据库管理系统建设一个安全稳定、易于升级管理的数据库,便于浏览搜索和批量下载.此外,该数据分析系统的开发将为正在研制的中国太阳射电频谱日像仪积累经验和储备技术,并为国内其它台站提供模式和经验.     

空间太阳望远镜数据总线解决方案

空间太阳望远镜的星上数据处理系统需要对高速、海量的科学数据流进行实时处理,选择合适的空间数据总线解决方案至关重要.SpaceWire是由欧空局提出的一种新型高速串行数据总线标准,已经应用并计划用于ESA和NASA等多个任务中.在空间太阳望远镜项目中,Spacewire将负责在五个载荷仪器和科学处理单元(SDPU)之间组建网络,完成高速数据传输的任务.通过对SpaceWire协议进行分析,设计了基于SpaceWire的双冗余总线的容错方案.建立了基于DSP+FPGA结构的通信测试平台,并分别给出软硬件设计及测试结果.     

Polarization Calibration of the Solar Optical Telescope onboard Hinode

The Solar Optical Telescope (SOT) onboard Hinode aims to obtain vector magnetic fields on the Sun through precise spectropolarimetry of solar spectral lines with a spatial resolution of 0.2 – 0.3 arcsec. A photometric accuracy of 10⁻³ is achieved and, after the polarization calibration, any artificial polarization from crosstalk among Stokes parameters is required to be suppressed below the level of the statistical noise over the SOT’s field of view. This goal was achieved by the highly optimized design of the SOT as a polarimeter, extensive analyses and testing of optical elements, and an end-to-end calibration test of the entire system. In this paper we review both the approach adopted to realize the high-precision polarimeter of the SOT and its final polarization characteristics.     

太阳光谱望远镜鬼线强度测量方法及初步结果

介绍了云台太阳光谱望远镜光栅鬼线强度测量方法。给出了２ 级光谱罗兰鬼线强度的初步测量结果, 为母线强度的０ ．０４９ ％ 。结果表明光栅的质量优良, 鬼线对光谱测量的影响非常小, 一般情况下在光谱资料处理中可以不必考虑鬼线强度的改正     

有限元分析技术在空间太阳望远镜结构设计中的应用

有限元分析技术是现代工程领域中进行结构分析的一种数值方法，已经广泛应用于天文仪器设计。它可使设计者了解被设计对象相应的特性，发现强度或刚度等方面的薄弱点，从而改进和优化设计。以空间太阳望远镜主桁架和主镜室的设计为例，从几何建模、单元划分入手，对静力学分析、模态分析、动态响应和热分析等各方面在空间太阳望远镜设计中的应用进行了阐述；分析了有限元分析存在的误差、产生的原因以及如何减少误差；叙述了有限元分析技术应用于天文仪器尤其是空间天文仪器的发展趋势。     

空间太阳望远镜1m主镜支撑结构的研究

本文对正在预研中的空间太阳望远镜的关键部件之一1m主镜，提出一种合理的支撑结构系统，此系统可以兼顾空间太阳望远镜光学系统的地面装校调试的有效性和火箭发射力学环境中的安全性以及入轨后正常观测时的高精度性。     

Spectral Diagnostics of an Active Region Observed by the Solar EUV Rocket Telescope and Spectrograph (SERTS)

The EUV spectrum of a solar active region observed by SERTS-89 is used to estimate physical parameters such as electron density, elemental abundance and inhomogeneity in the emitting source. A total of 13 ions, namely, Neiv-vi, Mgv-ix, Sivii-x and Sx, are studied in the SERTS spectral range 170-450 Ú, providing plasma diagnostics at temperatures between10₅ –10⁶ K. Attention is called to results derived from ion pairs of different elements that are formed over similar temperature regimes, which allow special checks on the standard assumptions of spectral analyses. Some EUV lines, not originally reported in the SERTS-89 spectrum, are shown to have measureable intensities and are indicated for future observations.