云南天文台研究人员在日冕仪镜面尘埃杂散光研究方面获进展

  近日,中国科学院云南天文台日冕物理与天文选址技术组通过丽江10cm日冕仪(YOGIS)研究了日冕仪镜面尘埃引起的杂散光对日冕像的影响,并对日冕像进行了修正。相关研究成果发表在《光子学报》上,该工作由沙飞扬、刘煜(通讯作者)、张雪飞等人合作完成。 

  可见光下,日冕亮度仅有光球的百万分之一,因此杂散光抑制是日冕仪的重中之重。日冕仪内部杂散光可分为固定和可变两种。对于一台地基常规化观测的日冕仪,其内部结构基本固定,但外部环境变化会导致杂散光水平的改变,如不断变化的物镜表面尘埃产生的不同量级散射杂散光。它导致不同时间观测得到的日冕图像中有不同程度的散射背景,对暗弱日冕结构分析以及日冕强度定标等工作带来了极大不便。 

  研究人员利用丽江10cm日冕仪实测,分别得到了物镜表面尘埃擦除前后的日冕像与物镜像(图 ad)。将两日冕像对齐并做差,可得尘埃散射背景(e),发现散射背景强度沿径向线性衰减(图 f);用大津法处理物镜图像(图 c),可得散射点总强度I 

  多组实验中,随着I的改变,线性衰减系数也相应发生变化,用多组实验数据即拟合出衰减系数与I的关系,最终得到尘埃散射背景与散射点总强度I、日心距离r的定量关系。据此即可对日冕图像进行修正,去除图像中包含的镜面尘埃散射背景。 

  该研究证实物镜尘埃对仪器系统杂散光不可忽略,这对日冕强度定标至关重要。该方法仅需获得日冕图像与物镜图像,原理清晰,操作简便,对内掩式日冕仪广泛适用,可作为其它地基日冕仪图像高精度定标的重要参考,助力更加精确地分析日冕结构、日冕强度衰减趋势,为未来日冕仪对日冕磁场常规测量提供更可靠观测数据。此外,该研究的技术积累也将加深对日冕仪内部其他杂散光源特性的理解,有助于更大口径日冕仪杂散光抑制技术的突破。 

  该研究项目得到国家自然科学基金,中科院西部之光人才项目和国家空间科学数据中心的支持。 

  论文链接:http://www.photon.ac.cn/thesisDetails#10.3788/gzxb20235205.0552213&lang=zh 

ac)擦除镜面尘埃前的日冕像与物镜像;(bd)擦除镜面尘埃后的日冕像与物镜像;(e)尘埃形成的散射背景像;(f)散射背景的径向分布


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