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云南天文台主持的光纤阵列太阳光学望远镜(FASOT)原理样机研制成功
日期:2013-07-29 |来源:云南天文台 | 【 【打印】【关闭】浏览次数:

7月24日,由中国科学院云南天文台组织的光纤阵列太阳光学望远镜(FASOT)原理样机验收会在云台本部举行。验收委员会成员来自国内从事太阳物理研究和管理的单位,包括国家自然科学基金委数理学部,中国科学院国家天文台,南京大学,中国科学院紫金山天文台,山东大学和昆明理工大学等。验收委员会主任由我国著名太阳物理学家方成院士担任。验收会以会议和考证的形式完成。

中国科学院云南天文台屈中权研究员等提出的FASOT,是基于他们最初推出的具有原创意义的偏振分析器结合在国外得到广泛应用的积分视场单元(IFU)技术的一台新型的太阳观测仪器。它致力于获得太阳大气中物质和能量(尤其是磁场能量)从光球底层到色球高层的精确传输过程信息。利用其对观测区域进行高时间分辨率和高偏振测量精度结合观测的特点,我们可以发现太阳大气中新的快变现象,也能通过以上信息使我们更深刻地理解太阳大气中特别是对空间天气有决定影响的爆发现象。该望远镜的创新性得到了国内外权威人士的充分肯定。国际著名太阳物理学家J.O.Stenflo教授在其公开签名的推荐信中指出,“FASOT is technologically pioneering, since …. This may open the door to a new class of telescope facilities in solar physics”(FASOT 在技术上是先进的,因为…。 这一技术可能打开通向一类新的太阳物理观测仪器的大门)。FASOT项目得到国家基金委和中国科学院天文联合重点基金的支持。其推进策略是:首先研制一台原理样机来验证其包含的两项具有创新意义的关键技术:1. 太阳大气中多条谱线同时偏振成谱成像,以及 2.利用积分视场单元(IFU)实现偏振光学开关的技术。前者是在国际上首次实现这样的功能。 后一技术主要用于提高偏振测量精度从而提高我们探测在太阳大气中广泛分布的弱磁场的能力。

FASOT研制小组经过一年多的艰苦努力,在与英国杜伦大学高级仪器研制中心和南京大学的充分合作下,FASOT原理样机终于完成了设计任务。FASOT原理样机由中国科学院云南天文台设计完成,其中,英国杜伦大学(Durham University)Jeremy Allington-Smith博士和Graham Murray工程师共同完成了IFU设计和制造,云南天文台常亮完成了光学设计,程向明完成了机械设计,邓林华组织实施了偏振分析器电控的设计和制造,屈中权和敦广涛完成了偏振光学开关的设计。敦广涛负责完成了原理样机的调试。

图1  安装在云南天文台本部的FASOT原理样机

经过FASOT研制小组成员报告和讨论,以及实际考察FASOT原理样机,验收委员会作出如下结论:

FASOT 原理样机作为验证 FASOT 关键技术的望远镜,其研制是十分必要的。FASOT研制小组经过一年多的努力,完成了其原定的任务,取得了如下的成果:

1)        实现了太阳多条谱线(513nm-531nm波段内)同时5?5个像元偏振成谱成像;

2)        实现了偏振光学开关和积分视场单元的结合,提高了偏振测量精度。根据观测结果推断其最佳偏振测量精度(rms) 可以达到1.2? 10-3;

3)        经过原理样机的研制过程,积累了经验,为未来FASOT研制打下了良好的基础。

验收委员会一致认为,FASOT项目具有重要创新意义,建议云南天文台和有关领导部门继续大力支持,加强队伍建设,使FASOT项目更快推进。

 

图2 2013年6月14日采集到的50根光纤的光谱(原始数据)  

 C:\FASOT\Evaluation-data\circular\6.14\T_859re.png

图3 根据以上采集的数据,通过平场和暗流处理后解调出的太阳斯托 图4 根据以上斯托克斯光谱在5个波段采样重构出的太阳局部区域图像。

克斯I和V/I光谱                       

 
 
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