一种基于偏振信息的恒星白天观测方法

为了提高恒星白天观测的能力,提出一种偏振观测的新方法。大气散射具有很强的偏振特性,而恒星星光的偏振度与之相比往往非常小,该方法正是利用大气散射偏振特性与恒星星光偏振特性的差别,从偏振图像中提取恒星,从而提高恒星的识别概率。通过自行研制的偏振图像采集系统对接天文望远镜获取恒星偏振图像,进行恒星的偏振图像提取,实验结果表明该方法能有效地提取恒星目标,实现恒星白天观测。

40m射电望远镜天线副面和馈源偏移误差分析

建立40m口径天线结构的有限元分析模型,依据有限元分析结果,对副面和馈源偏离理想位置的偏移量和偏移误差进行分析与计算;从误差补偿角度,运用最佳指向技术对副面横偏误差进行补偿分析计算。误差补偿后的计算结果表明,副面横偏误差得到了大幅度的减小。分析计算结果为40m天线的实际工程提供了参考。

太阳和月球射电辐射对40m天线数据接收影响分析

利用标准射电源和标准噪声源,对宁静太阳和月球射电辐射的噪声温度进行了测量,估计它们对40m天线接收绕月卫星信号的影响,结论是:(1)40m天线指向偏离太阳超过2°时,能够满足正常数据接收要求;(2)40m天线指向月球时,系统接收的噪声温度增加值为87.1K,此时系统的总噪声温度能够满足正常数据接收要求。

高精度天体视向速度测量技术研究进展

近年来,尽管对太阳系外行星探测的手段层出不穷,视向速度测量依然是探测太阳系外行星卓有成效的方法。随着探测太阳系外类地行星的呼声日益高涨,大幅度提高视向速度测量精度的任务迫在眉睫。为了提高天文光谱仪的稳定性,人们采用真空或恒温、恒压的仪器工作环境来确保视向速度的测量精度;同时,激光频率梳技术的出现又为天体视向速度测量系统提供了一个高精度的光谱定标源。将激光频率梳技术应用于天体视向速度测量是今后一段时间内的研究重点。

基于FOSC型的宽波段高效率中低色散光谱仪设计(特邀)

为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(310~1000 nm)。根据光栅方程和光谱分辨率等各项指标,确定光谱仪的初始结构参数,针对光谱仪在全波段的高效率需求以及仪器随动的包络限制,确定光学系统采用双通道设计并近似对称分布:准直系统采用了不同于传统Faint Object Spectrograph and Camera型光谱仪的折反射式系统,在提高了系统效率的同时压缩了空间。色散系统根据直视棱栅的不同工艺,通过棱镜材料和角度的调整对工作波段的光栅效率进行优化并得到8种棱栅参数;红蓝通道相机系统在设计过程中优化选取光学材料,同时结合二次非球面和单透镜的主动调焦补偿,实现大动态温度范围(-30℃~20℃)全视场(φ16°)最大弥散斑半径均方根小于5μm的优良像质。该系统结构紧凑、分布对称,设计结果满足各项指标,光谱仪全波段峰值效率优于60%,最低效率优于20%,具有较高的可实现性。基于曲面芯片工艺,以红通道为例,简化的相机系统至少可提高整体光谱效率约4%,可以为未来光谱仪相机系统的设计提供参考。

Yb光纤激光频率梳用于兴隆高分辨率光谱仪波长定标的测试与分析

随着新型大口径光学望远镜和高分辨率阶梯光栅光谱仪的广泛应用,更高精度的波长定标逐渐成为亟需解决和改进的一个重要环节。新兴的激光频率梳技术用于天文领域作为波长定标装置,不仅能够提供强度均匀、间隔相等且稳定的定标谱线,而且可以带来更加理想的视向速度精度(cm/s或10-10),为天体物理学中许多重大科学问题带来了有效的解决途径。主要介绍了我国首次使用掺镱光纤激光频率梳作为波长定标装置用于高分辨率阶梯光栅光谱仪(HRS,R^50 000)的测试结果,及其在8个echelle级次上(约40.0 nm,550.0 nm^590.0 nm)范围内生成梳齿的谱线轮廓分析和定量的漂移跟踪。同时比较和讨论了国际同类定标装置的研究现状和特点,为以后进一步的完善和深入优化HRS-LFC(Laser Frequency Comb)系统奠定了基础。

GPS同步恒星钟

主要叙述了利用ＧＰＳ定时接收机输出的时间信息和一系列电路完成平太阳时－恒星时转换的ＧＰＳ同步恒星钟的工作原理，以及“平化恒”时差改正的实现方法。

云南天文台改造后一米库特天文光谱观测处理系统跨入国内先进行列

中科院云南天文台‘一米镜Coude(库特)系统观测终端改造项目’于1999年4月9日通过验收。验收组一致认为,改造后的一米镜Coude摄谱仪终端天文光谱图像数据化观测处理系统‘属国内先进水平’。 天文摄谱仪是观测记录天体光谱的天文望远镜的重要终端设备。我们知道,对天体光谱的观测研究是深入研究天体的运动状态、物理性质、化学构成和天体演化的重要手段。云台一米镜Coude摄谱仪是从前东德引进于1980年6月正式投入使用的天文摄谱仪。 改造前的一米镜Coude摄谱仪观测系统终端设备,虽然从1989年开始。

基于热光学分析的真空相机光学镜设计

以热光学分析为基础,对复杂环境下改正镜作为光学窗口的玻璃厚度进行了优化设计。对改正镜的强度及其所处的热环境进行了分析,将温度场映射到结构模型中,利用有限元计算改正镜在热-力耦合情况下的改正镜的变形量和面形数据,对正镜面形数据进行拟合和处理,最后将处理后的改正镜面形数据导入光学设计方案中,分析改正镜厚度对光谱仪性能影响。结果表明改正镜厚度应该不小于10mm;当改正镜厚度为15mm时,改正镜受热力学影响可以忽略。因此改正镜作为光学窗口既能满足强度和可靠性要求,又能满足光谱仪性能指标,为窗口的设计提供了依据。

中长焦镜头的构造与像质

笔者在2000年《天文普及年历》中曾介绍过适合天体摄影的普通镜头,因为考虑到造价的因素,文章中所介绍的镜头只是能使用的“底线”,其中大多数镜头(中长焦镜头)都存在质量上的局限性。选择更优质的镜头是提高天体摄影水平的关键因素之一,“工欲善其事,必先利其器”。笔者没有条件对每种优质镜头都作拍摄检验,但如何选择高档镜头还是有规律可寻的。下面笔者就一些与镜头质量相关的问题向同好作些简单的介绍。 镜头的质量差异,除与质量标准及制造技术等相关外,还与其选用材质及构造相关。