Lymanα与可见光双波段内掩式日冕仪

太阳是地球能量的主要来源,太阳活动和变化对地球影响极大。为了满足天文学家对太阳观测和研究的需求,设计一种新型Lymanα和可见光双波段内掩式日冕仪(SCI日冕仪),能够在121.6 nm和700 nm两个波段同时对日冕进行高分辨率成像观测。根据太阳在121.6 nm和700 nm日面与日冕的辐射特性确定仪器的参数,给出了日冕仪的初始结构,建立评价函数对初始结构进行优化。分析了日冕仪光学系统的成像性能和各个光学元件产生杂散光对成像性能的影响,确定影响系统杂散光抑制水平的主要光学元件和机械结构,提出了对光学元件表面粗糙度的要求,给出了里奥光阑的位置和通光口径。还设计了日冕仪光学反射镜和光学分色镜的膜系结构,实现了对内日冕在121.6 nm和700 nm两个波段的同时成像。实验结果表明:SCI日冕仪视场覆盖1.1~2.5个太阳半径(Rs,取1 Rs=0.267°),空间分辨率优于4.8″,杂散光抑制水平在1.1Rs处优于10-6量级,在2.5Rs处优于10-8量级,满足观测需求。

球面反射式日冕仪实验装置的杂光分析和实验验证

研究了拉曼阿尔法反射式日冕仪的成像与杂光分布水平,以期获得可靠的杂散光测量方法。根据日冕仪和反射式日冕仪的设计原理,设计并加工了一种新型球面反射式日冕仪实验装置,用于观测太阳在太阳半径（R⊙）为1.3~2.5R⊙时的拉曼阿尔法波段日冕的辐射。对该实验装置进行了成像分辨率测试,结果显示该实验装置的空间分辨率为17.96lp/mm,与设计结果相吻合。使用Trace pro软件建立了日冕仪的仿真模型,在零度视场情况下对比了仿真模型和该实验装置获得的子午方向上的杂光分布,得到了该日冕仪实验装置的系统杂光点源透射率（PST）曲线,通过计算得知相应的杂光系数为0.278。文中亦对该实验装置的杂散光来源进行了分析。

反射式莱曼阿尔法日冕仪杂光分析

作为色球层光谱的主要成分,莱曼阿尔法辐射在太阳物理学和日冕物理学中具有非常重要的地位。通过观测莱曼阿尔法光谱,可以分析出太阳色球层的主要结构和动态。采用内部遮挡结构,从光学要求出发设计了口径40mm、焦距590mm的反射式日冕仪,用以观测太阳在1.1R⊙～2.5R⊙(R⊙为太阳半径)范围内莱曼阿尔法波段日冕的辐射。该结构应用两片非球面反射镜和一片球面反射镜成像,一片平面反射镜对光路进行偏折。该系统的光学传递函数接近衍射极限,杂散光水平为太阳光球辐射的10-6倍,满足莱曼阿尔法波段日冕的测量要求。