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红外波段太阳观测技术方法研究

曹文达  
【摘要】: 1M红外太阳塔是我国未来重点发展的地面太阳观测设备,本文的所有工作 均围绕着与此相关的红外波段太阳观测技术方法展开: 1.针对望远镜实验平台——云台太阳光谱仪,建立了光谱仪分光流量模型, 并用多种实验手段验证了其可靠性。利用该模型计算了FeI 1.56μm红外太阳光 谱的分光流量,分析了实验观测的可行性及改进方案。 2.针对探测器实验平台——PtSi红外焦平面阵列相机,建立了FeI 1.56μm 光谱观测信噪比模型,模拟了各种噪声对观测的影响。在此基础上,在国内首 次成功进行了FeI 1.56μm红外太阳光谱的面阵观测实验。 3.在红外观测实验所处的高背景低对比度条件下,讨论了红外太阳光谱观 测的图像处理方法,分析了观测中出现的干涉条纹的来源及解决办法,初步建 立起了一整套红外太阳光谱与成像的定标方法和图像处理方法。 4.首次利用PVA材料,设计研制了一套FeI 1.56μm近红外Stokes参量偏 振仪,并将该偏振仪安装在美国国立天文台McMath望远镜上进行了观测实验。 针对一太阳黑子,通过扫描进行了二维的Stokes参量观测。同时建立了一套从 Stokes参量反演磁矢量场的方法,并将反演的结果与怀柔太阳磁场望远镜的观测 结果进行了比对。 5.针对1M红外太阳塔的太阳光谱仪系统,给出了垂直多波段光谱仪和红 外大色散光谱仪的光、机初步设计。 6.针对1M红外太阳塔的科学目标,提出了多波段光谱仪探测器系统方案, 对红外大色散光谱仪所使用的红外探测器也进行了初步方案设计。


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