内掩式日冕仪杂散光分析与抑制

发布时间：2020-07-17 19:16

【摘要】：日冕仪是一种对太阳日冕层进行观测的仪器。对日冕的观测有助于解决目前太阳物理研究中存在的一些难题,同时也可用于空间天气环境的监测和预报,具有显著的科学意义和应用价值。本文研制了一台内掩式结构日冕仪,其视场覆盖1.05~1.5 R_⊙,对应视场角±16.8~24′,通光口径为70 mm,F数为17.5,光学总长为2182.4 mm,角分辨率为3.75″,观测波段为530.3±0.2 nm,可对日冕层中Fe XIV离子的发射线进行窄带光谱成像。日冕在可见光波段内的信号极其微弱,其亮度仅为太阳光球层的百万分之一量级;为了在该强光背景下观测到日冕结构,仪器必须具有极高的杂散光抑制能力。本论文主要研究内容为内掩式日冕仪中的关键杂散光抑制技术,分为以下几个部分:首先,结合光线追迹、Gabor变换、蒙特卡洛分析等方法,对日冕仪内部各类杂散光的传播特性进行了模拟,得到了其理论强度分布,并由此完成了相应抑制结构的设计;其次,在实验室中搭建了杂散光检测系统,利用该系统对所研制日冕仪的实际杂散光水平进行了分级检测,验证了各抑制结构的遮拦效果,并测量了探测器上最终的杂散光强度,其在仪器内外视场处分别为7.84×10~-66 B_⊙和4.86×10~-66 B_⊙(B_⊙代表太阳光球层平均亮度);随后,根据日冕谱线观测的方法原理,确定了一台超窄带可调谐双折射滤光器的主要参数,并初步完成了其结构设计;最后,对该日冕仪展开了外场观测实验,并成功得到了E冕发射线的亮度图像。该仪器是我国第一台成功自主研制的日冕仪系统,填补了相关领域的空白。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P111.41;P182.2

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本文编号：2759827