太阳Hα空间光谱仪光学设计

发布时间：2021-11-17 04:41

　　太阳Hα是广泛用来观测耀斑及暗条等众多太阳活动现象的一条重要谱线,太阳Hα空间光谱仪的研制是我国研究太阳光谱的迫切需要.设计的太阳Hα空间光谱仪由前置光学系统（观星子系统）、Czerny-Turner结构型光谱仪、推扫运动系统和入射窗口组成.太阳Hα空间望远镜的焦距拟定为1820 mm,口径180 mm.经分析,采用像元尺寸4.6μm的探测器可以实现0.523″的像元分辨率,并覆盖40′×40′的矩形视场.根据指标要求,为实现Hα波段中心波长±1?,设计谱线半宽（FWHM）0.15?的对日成像,设计工作波段为6462.81–6662.81?. 

【文章来源】：中国科学:物理学 力学 天文学. 2020,50(04)北大核心CSCD

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【部分图文】：

(网络版彩图)光栅光谱仪扫描镜系统结构图

图2(网络版彩图)光栅光谱仪扫描镜系统结构图由于前置光学系统可直接满足对星成像的要求,因此在出瞳附近通过平面镜对光束进行分光和折叠,即可得到观星子系统,结构如图4所示.光线经主、次、三镜反射后抵达分光折叠镜1,Hα波段的光线透射进入太阳Hα空间望远镜子系统,其余波段的光线反射至观星子系统焦平面.观星子系统各镜面口径见表2.

为满足谱线半宽的光谱分辨率要求,光谱仪应具有足够的焦距,且分光光栅应具有足够的刻线密度.光栅光谱仪由入射狭缝、准直反射镜、平面光栅、成像反射镜、折叠镜和焦平面组成,如图7所示,线视场光线经前端系统入射至狭缝处,经过准直反射镜的准直平行入射至平面光栅,经过光栅的分光作用,不同波长的光线以不同角度平行出射,再经过成像反射镜成像在像面不同位置.平面光栅刻线密度为1800 lp/mm,采用1级衍射光,闪耀波长为6562.81?.图5(网络版彩图)观星子系统的MTF曲线

【参考文献】：
期刊论文
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[2]国内太阳物理未来观测设备建议·编者按[J]. 陈鹏飞.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(05)
[3]中国巨型太阳望远镜[J]. 刘忠,邓元勇,杨德华,季海生,金振宇,林隽.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(05)
[4]2016–2030年我国空间太阳物理发展的若干思考[J]. 甘为群,颜毅华,黄宇.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(05)
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[9]离轴三反射镜光学系统研究[J]. 宋岩峰,邵晓鹏,徐军.  红外与激光工程. 2008(04)
[10]大视场、长焦距离轴三反射镜光学系统的设计[J]. 张亮,安源,金光.  红外与激光工程. 2007(02)

博士论文
[1]高光谱分辨率太阳光栅光谱仪的性能分析及实验验证[D]. 郑联慧.电子科技大学 2016
[2]大口径地基太阳望远镜主动温控技术研究[D]. 刘洋毅.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016



本文编号：3500218