1.2 m光电望远镜同时性三通道测光系统

基于科学级CCD相机的多色光度测量技术凭借着实用性强、简单有效等特点在天文观测中受到了广泛应用。针对传统多色测光技术缺乏同时性这一问题,本文介绍了一种新型的同时性三通道测光系统,采用分色的设计方式实现了Sloan Digital Sky Survey(SDSS)测光标准g′,r′和i′三个波段分光。首先,利用Zemax软件对三通道光度计的光学系统进行了仿真分析,仿真结果显示该系统符合总体设计指标且能够满足使用要求。然后,为验证该系统的光学性能,我们针对大量SDSS标准星开展观测,实测结果表明该设备在g′,r′和i′三个通道的视场分别为21.5′×21.5′,21.5′×21.5′和21.3′×21.3′,系统效率分别为65.6%,68.3%和63.7%,将曝光时间归算为1 s、信噪比为5时,计算得出的极限探测星等分别为15.26,16.39和15.63。接下来可通过对系统的优化,进一步提高其极限星等的探测能力。

激光测距中激光功率实时监测系统设计与实现

在激光测距过程中,实时获取激光发射功率数据可为后续数据精度处理分析及激光测距系统故障点排查提供重要依据。通过实时测量激光发射链路中的反射镜透射光,利用前期获取的反射镜透射光与反射镜反射光之间的对应关系,采取相对测量的方式获取实时的反射光功率,达到实时监测激光发射功率的效果,并基于中国科学院云南天文台53 cm双筒望远镜激光测距系统搭建实验平台进行验证。实验结果表明,该激光功率实时监测方法能够在激光发射链路无损耗的前提下实时获取激光发射功率;反射光功率与透射光功率具有良好的线性关系,其Spearman相关系数为0.9991,线性关系稳定可靠,满足长时间激光测距的需求;验证了该方法的可行性,可适用于各类空间目标激光测距的激光功率实时监测中。

2.16 m望远镜偏振光度计

为了使2.16 m望远镜具备线偏振测光观测能力,开展了偏振光度计研制。该系统采用双通道分时偏振成像方案,具有偏振定标单元、偏振测量单元,可实现偏振定标、偏振测量和多色测光。完成系统研制后,将其安装在2.16 m望远镜上开展实测,依照该偏振光度计偏振观测流程拍摄了一系列非偏振标准星、偏振标准星、流量标准星;按照偏振定标和偏振态解算数据处理方法,对获取图像进行数据处理。结果显示:该偏振光度计视场为4.63′×4.63′,像元比例尺为0.54(″)/pixel,偏振度测量精度优于0.01,60 s曝光时间可以拍摄到V波段信噪比约为141的15.3等星。该偏振光度计使2.16 m望远镜具备V波段线偏振测光和快速多色测光观测能力。

天文光学相机性能检测技术研究

相机是光学望远镜观测系统的重要组成部分,为了提高天文光学观测的精度和效能,开展了天文光学相机性能的检测技术研究。根据天文观测对光学相机的性能需求,给出了相机性能检测项目、检测方法、检测实验和数据处理方法,检测项目包括增益、读出噪声、满阱电荷、线性度、本底稳定性、像元响应不均匀性、暗电流等。基于这套方法,在实验室对sCMOS和CCD两款相机进行了实测,获得了相机的性能参数,结果显示,sCMOS 12-bit档位较CCD 1 MHz 4×档位,读出噪声低约1倍,暗电流高约17倍,动态范围低约3星等,像元响应不均匀性高约1倍,两款相机都具有较高的线性度和本底稳定性,该sCMOS具有辉光,不适合长时间曝光观测。该方法可以检测获得适用于天文光学观测的相机性能参数,便于开展天文实测工作,实现相同相机不同档位或不同相机之间的性能对比,定期对相机进行检测可以建立其全生命周期性能参数数据库,对相机的健康状态管理及观测系统故障诊断具有现实意义。

星敏感器白天观星的对比度分析

恒星-背景对比度是星敏感器白天探测恒星的一个重要参数,它决定了星敏感器可探测星等的极限值。叙述了恒星-背景对比度的计算方法,分析了星敏感器在3°×3°视场角和0°与40°两个观测角下,6等K和M型恒星的对比度随观测高度、太阳天顶角、波段和恒星光谱类型的变化特征。结果表明:对比度随观测高度的增加按指数增加,40km高度上的对比度是10km上对比度的100倍左右;随太阳天顶角的增加按线性增加,长波波段上80°太阳天顶角的对比度是20°时的6倍左右;经过滤波片(B+W 090)滤光的全波段(0.4～1.0μm)上的对比度和0.6～0.7μm分波段的对比度较接近;全波段上的对比度随恒星光谱类型几乎不变化。这些结果可用于星敏感器在大气层内白天观测恒星的星等极限估计。

长缝光谱仪主结构的稳健优化设计

为了减轻长缝光谱仪(LSS)主结构的重量,保持结构响应的高稳定性,对LSS主结构进行了稳健优化设计。分析了结构尺寸加工公差和材料参数波动等不确定性因素对LSS主结构稳健性的影响;调整结构尺寸加工公差,建立以结构质量为目标,以结构频率为约束的LSS主结构稳健优化模型,应用蒙特卡罗模拟方法和蚁群优化算法对稳健优化模型进行优化求解。结果表明,稳健优化后的结构质量为33kg,比初始质量减少17.5%;频率为77Hz。稳健优化最优结构质量较确定性优化略高,但结构响应更为稳定,具备抵抗尺寸波动和材料参数波动的能力,满足设计要求。采用的设计方法对类似结构的稳健优化设计有参考意义。

上海台1.56m望远镜新CCD照相机系统

介绍了安装在中国科学院上海天文台 1.5 6m望远镜上的新CCD照相机系统 ,内容涉及CCD的量子效率、增益、控制器、观测程序以及滤光片等情况 ,为使用该 1.5

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．

球载平台控制系统状态观测器设计

所论球载空间高能天文望远镜平台为七阶系统，为实现最优控制，最好用七个传感器对各状态变量进行测量，为了简化系统结构，该系统只用了两个传感器，其他参量用现代控制中的状态观测器的方法即通过软件的方法实现状态估计。该文给出了系统的状态空间模型、状态观测器的设计方法及估计结果。

云南天文台1米反光镜CCD系统的性能补充

云南天文台新安装的Tek 1024×1024 CCD照相机性能良好,本文讨论了该CCD使用手册上没有列出的某些性能,包括:bias的pattern;oversacn区;坏象元问题;以及快门效应。

中国古代的盖天仪

该文根据出土文物和历史文献论述了中国历史上有过盖天仪的问题，重点讨论了汉代的盖天仪模型，北魏的盖天厅，南朝梁的盖天仪和隋代的盖天图，其中梁的盖天仪尤其值得注意，文献记载上就明确称之为“盖天仪”，是一件独立的天文表演仪器。文中对盖天仪在当时的安装地点、位置和盖天仪的形状、结构给出了推想图。

CCD在空间天体测量上的应用

本文分析了依巴谷空间天体测量卫星主探测器析像管和恒星测绘仪的工作缺点;介绍了用CCD作为HIPPARCOS主探测器的优越性,预期的观测结果,以及误差分析比较。

新一代天文用CCD控制器及将来的设想

介绍了目前世界上两种先进的ＣＣＤ控制器。

球载大面积充氙多丝正比室

介绍球载大面积硬X射线望远镜HAPI-4高气压充氙多丝正比室的性能和逃逸门技术。多次球载实验和实验室进行的一系列测试表明该探测器具有较好的能量分辨率和观测灵敏度。充304kPaXe,14和122keV能量分辨率分别为20%和8%。采用逃逸门技术,59.5keV探测效率约38%,35keV能量分辨率约5%,59.5keV能量分辨率约7.5%。在39km气球平飞高度,本底计数8×10-4/(cm2·s·keV)

紫金山天文台HαCCD图像实时采集和处理系统

本文介绍了由南京大学天文系和紫金山天文台研究人员共同开发的HαCCD图像实时采集和处理系统。给出该系统硬件结构、软件各部分的功能、图像文件格式以及使用方法。

HXMT中时间模块的设计与检验

介绍的模块设计方案将时间信息分为两部分,秒以上时间信息采用GPS秒脉冲产生并能被HXMT控制系统同步,秒以下时间信息由系统高精度晶振产生并用GPS秒信号进行校正。针对时间模块正确性检验的难点,提出了时变分析的新方法,并用它完成了时间模块的正确性检验。

典型星载遥感器光学系统总剂量效应防护方法与设计

针对空间不连续工作的典型星载光学遥感器的结构和光学系统,进行抗辐射薄弱环节与总剂量效应的仿真分析计算,提出在遥感器入光口遮光罩处增加防护盖以降低光学系统中辐射吸收剂量预示最大位置处的吸收剂量,并对防护盖的具体参数进行仿真优化设计。研究表明:光学系统各光学部件所在位置辐射吸收剂量处于不均匀状态,接收地物信息的第一镜体处的预示值最大;安装防护盖后,可大幅降低该处的辐射吸收剂量,使之与其他部位的吸收剂量处于同一量级水平;防护盖的实施参数以厚度1~3 mm、距离入光口遮光罩端部小于20 mm为最佳。文章最后描述了防护盖设计方法的通用性,给出了防护盖的适用技术条件。

利用基本天体测量仪器开展天文测光研究(英)

讨论有关天体测量中的测光问题，介绍一些地面天体测量仪器和空间天体测量望远镜的测光研究。给出一种测光资料的处理方法，并建议利用DCMT开展天文测光课题研究。

LAMOST观测星表覆盖算法模型

介绍了几种针对LAMOST巡天战略的覆盖算法 ,在理论上分析这些算法的优劣 。