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云南天文台成功研制基于图像分割器的积分视场单元系统
2020-05-26  |  作者:  |  【  】 【打印】 【关闭

  中国科学院云南天文台FASOT团组长期致力于太阳局部磁场高精度高分辨成谱成像观测的研究。5月11日,在云南天文台抚仙湖太阳观测基地,FASOT团组利用NVST的前端引导光学系统,将其自主研发的基于图像分割器的积分视场光谱测量(IFS)系统导入后,成功获取了太阳局部区域光谱的成谱成像数据。光纤阵列型积分视场光谱测量系统(如光学阵列太阳光学望远镜FASOT所采用的IFS)和基于图像分割器的积分视场光谱测量系统是两种常见的积分视场光谱测量方案,两者优势互补。

  本次成功研制的基于图像分割器的IFS,属于中国科学院空间科学(二期)战略性先导科技专项-太阳局部磁场高精度高分辨成谱成像观测项目。该项目基于图像分割的积分视场单元技术,设计出了适合于空间观测的具有高偏振测量精度、高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率的多条谱线积分视场成谱成像的新型空间磁像仪,使得我们能同时获得局部观测区域内高空间、高时间分辨率的太阳光球和色球四个层次的精确矢量磁场信息,并研制出了基于图像分割器的积分视场光谱测量系统,从原理上论证了基于图像分割器的积分视场光谱测量系统的可行性,成功填补了我国在该领域的空白,在未来空间科学光谱探测领域及地基大型望远镜光谱探测领域具有很大的潜力和应用价值。该项目由云南天文台屈中权研究员主持,光学设计、机械设计、电控设计分别由钟悦工程师、梁昱工程师和宋智明工程师完成。

  图1-图3展示了图像分割器系统核心部件实物和分割后的四条狭缝以及成谱成像数据及验收现场的情况。由于疫情影响,项目验收采取现场+钉钉视频线上评审模式。本次验收会议由中国科学院紫金山天文台甘为群研究员主持。会上,屈中权研究员做了题为《太阳局部磁场高精度高分辨成谱成像观测》的项目报告,梁昱工程师介绍了项目验收的测试细则,钟悦工程师介绍了图像分割器的设计细节。南京大学方成院士、中国科学院国家天文台汪景琇院士、颜毅华研究员、邓元勇研究员、中国科学院紫金山天文台甘为群研究员、黎辉研究员、山东大学(威海)夏利东教授、中国科学院光电技术研究所饶长辉研究员、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所齐向东研究员、中国科学院云南天文台刘忠研究员、金振宇研究员、徐稚研究员、闫晓理研究员作为评委参与了项目验收会议。

  与会专家和代表经过讨论,一致认为:基于图像分割器的积分视场单元的磁象仪设计方案内容全面、目标明确,具有一定的创新性。图像分割器原理样机和测试结果验证了方案的可行性,符合任务书规定的系统功能和指标要求,同意通过评审。

  本项目的研究获得了中国科学院空间科学(二期)战略性先导科技专项太阳局部磁场高精度高分辨成谱成像观测(课题编号:XDA15010500)的支持 。

  

  图1 图像分割器系统实物图。上图:光束经过图像分割器后被分割成四支光路;

  左下图:图像分割器核心部件:图像分割单元;右下图:光谱仪入射端处形成的四个狭缝。

  

  图2 四个狭缝耦合进光谱仪系统的太阳边缘色散图(左)及Hα线翼重构图(右)

  

  3 验收现场的情况 

  

 
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