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现有的天体磁场测量方法主要根据磁场敏感谱线的塞曼效应,而解释观测资料的理论基础是斯托克斯(Stokes)参数的形成及其转移方程的求解。近年来,为了观测太阳的向量磁场和精细结构磁场,仪器技术和理论分析都得到迅速发展,这突出表现在斯托克斯偏振量度学的诞生。本文对这些情况作扼要的综合介绍。 相似文献
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磁敏谱线FeIγ5324.191的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了判断视频磁象仪的工作谱线 FeIλ5324.191 对磁场观测的适用性,本文由海野方程组的数值解,计算这条谱线的斯托克斯参数轮廓,并推算它的磁场增强量和温度敏感度。 相似文献
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一种能从观测到的斯托克斯轮廓中提取太阳表面矢量磁场信息的方法在本文中提出，它利用斯托克斯轮廓非线心的极值点处相应参量对波长的导数为零这一数学事实，假设表面附近磁场矢量及热力学参量的变化梯度足够小以致所考虑的极值点的波长位置不随深度改变或此变化呆忽则使得偏振辐射围方程组得到极大的简化；再应用数值方法从此简化方程组中解出辐射表面附近的磁场矢量参数。通过拟合理论轮廓表明该法确实可以得到表面近似的磁场矢量 相似文献
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为了建立三维的太阳黑子磁场模型，必须确定横向磁场的方位角（x)及其随深度的可能变化。本文提出一种探测x随深度变化的方法，即对黑子的一定点依次用磁敏谱线的不同部分测量代表线偏振的两个斯托克斯参数Q和U，然后按由牧田提出并经我们改进的方法，给出磁场方位角图。如果x随深度呈现出扭曲结构，则方位角图上的曲线含有圆圈形，否则可是类似抛物线的较为简单的曲线。在测量仪器的灵敏度足够的情况下，本方法对黑子外面的日面弱磁场区域也可以使用。 相似文献
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本文在考虑磁光效应条件下,根据对斯托克斯参数转移方程组求得的数值解,计算了单极太阳黑子的线偏振讯号的单色像,并与美国马歇尔空间飞行中心的观测资料进行了对比,结果表明,径向黑子磁场模型给出与观测相似的单色像,而旋涡形模型导致与观测有显著差异的图像。因此可以认为径向模型更接近于实际情况。 相似文献
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首先叙述日面磁场中目前仪器分辨不出的精细结构存在的主要证据和这种结构对矢量磁场测量造成的巨大困难，并论述斯托克斯偏振量度学对克服这个困难所能发挥的作用，其次，我们全面介绍这门新兴学科的核心内容，即探测磁元右磁流管的性质和物理参数的各种诊断技术，在“结束语”中，我们讨论这些技术目前的局限性，困难问题和今后的发展动向。 相似文献
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本文根据在考虑磁光效应的条件下由斯托克斯参数转移方程组的数值解求得的斯托克斯参数轮廓,探讨V轮廓的不对称性和剩余圆偏振产生的原因,并论证白光磁象仪的工作原理。本文指出,V轮廓的不对称量与磁场强度和速度场精度都有关,因此文[1]和[4]的两个极端性论断都与实际情况不符。 相似文献
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一种根据斯托克斯轮廓分析推导太阳矢量磁场和热力学参量的空间三维结构的新方法在本文中提出．在不考虑散射和原子偏振的假设下，该方法由三个具有不同功能的操作分别作用于太阳大气中一层或二层斯托克斯轮廓组成．这三个操作构成一个运行单元．将此单元运用到从表面到光球底层所划分的大气层格点，然后对扫描区所有的点应用同样的程序便可获得太阳上观察区的矢量磁场和热力学参量的空间三维结构．文中给出了相应的流程图和三个操作的详细描述，并用简化了的程序对理论轮廓进行了拟合．结果表明此方法能较满意地导出矢量磁场尤其是磁场强度的三维空间结构，而热力学参量结构的推导还需进一步改进． 相似文献
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本文在阿尔文波传播的假设条件下,求解斯托克斯参数转移方程组,计算阿尔文波对太阳黑子光谱中磁敏线Felλ6302.499的作用,并提出用观测资料对理论计算结果进行检验,以及估计阿尔文波流量的方法。 相似文献
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本文把我们在文[1]和[2]中建立的诊断方法,应用于美国高山天文台斯托克斯参量仪对1978年12月11日太阳黑子本影和半影取得的Q和U两个参数的轮廓,发现这个黑子的磁力线不呈现较强的扭绞。 相似文献
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太阳磁场的诊断是太阳物理研究中非常重要的一部分.斯托克斯参量I、Q、U和V可以用来完整描述偏振光的信息,对观测得到的斯托克斯光谱进行反演可以诊断太阳磁场的信息.近几十年来,塞曼效应成为磁场诊断的主要手段,利用塞曼效应使谱线产生的分裂可以诊断强度达到几百高斯的强磁场,但是在太阳宁静区中存在大量强度小于100 Gs的弱磁场,对于弱磁场可以利用汉勒效应来诊断,应用汉勒效应诊断弱磁场一直是磁场诊断的主要内容之一,需要对偏振的产生机制有更完整的理解.文章的主要内容是研究在采用不同原子模型的假设下,由散射产生的谱线轮廓的区别,以及在存在磁场时,不同原子模型谱线的汉勒效应的区别.以中性镁为研究对象,选取了7能级、4能级和2能级原子模型,分别研究了这几个原子模型对散射偏振和汉勒效应的影响.发现2能级原子模型和多能级(7能级和4能级)原子模型产生的谱线的偏振度有很大的区别,并且在2能级原子模型假设下b_4线不存在下能级的汉勒效应,但是在多能级的原子模型下b_4线仍存在下能级的汉勒效应.对比7能级原子模型和4能级原子模型,谱线的偏振度只有很小的变化,汉勒效应的表现也基本相同.主要结论如下:在利用中性镁b 3线的线偏振轮廓Q/I反演磁场时,至少需要采用4个能级的原子模型.这主要依赖于谱线形成区域的原子的能级分布,原子能级占有数多的能级在研究中是必须考虑的. 相似文献
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《天文研究与技术》2021,(4)
磁场是太阳爆发活动的根本驱动力,高精度实时偏振测量是实现磁场测量的常用方法。常用的波片式测量方法需要进行多次测量,因存在机械旋转结构,易导致仪器抖动,降低测量精度;波片旋转或切入切出也会导致测量时间较长。目前,基于磷酸二氘钾(DKDP)晶体和波片的太阳大气偏振测量周期较长,实时性不高,无法应用于快速变化的太阳活动磁场探测。根据以上背景,提出了一种基于双DKDP晶体原理的太阳大气实时偏振探测技术,采用两片快轴方向不同的DKDP晶体,通过外加不同电压进行快速相位延迟变化,实现对入射太阳光的偏振调制,获取太阳大气偏振的斯托克斯(Stokes)矢量。相较于传统旋转波片与DKDP晶体相结合的方法,本文提出的方法可将单次偏振调制速率从数秒提高到毫秒级,极大地提高了太阳磁场测量的实时性。仿真分析结果表明,本文提出的方法测量精度达到2×10~(-3),单波长点测量时间分辨率提高了20倍以上,可以实现对太阳磁场偏振信息的实时精确测量。 相似文献
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首先考察了谱线形成深度理论及其在诊断太阳大气中矢量磁场分层结构方面的应用,指出了分别与贡献函数和响应函数相关的方法的优缺点,然后用理论斯托克斯轮廓观察各轮廓参量沿视线方向梯度对轮廓尤其是它的对称性和极值点的影响,在此基础上提出了基本假设使偏振辐射转移方程在极值点得到极大的简化而创立了一种不依赖形成深度理论的新方法。它由四个操作构成,将其中三个操作作循环处理便可得到位于所考虑的沿深度方向格点化的层次上的各轮廓参量及表面以下不能观测到的斯托克斯轮廓。整个推导采用层层往下递推模式,导出的结果以矢量磁场尤其是场强大小最令人满意。作者分别用理论轮廓和实测轮廓作了拟合,结果发现拟合轮廓在所利用的谱线非远线翼部分与被拟合轮廓相符较好,能导出比较复杂的磁结构。但本方法也存在导出的深度范围不广及推导表面不能精确定位等问题。 相似文献
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太阳磁场的诊断对研究太阳物理有着重要的意义。近几十年,许多科学家利用汉勒效应(Hanle effect)进行诊断弱磁场的研究。而利用汉勒效应诊断弱磁场,需要对偏振的产生机制有一个完整的理解。直到近年来,随着技术的发展,对偏振的测量精度达到10~(-5)的ZIMPOL(Zurich Imaging Polarimeter)获得以斯托克斯参量Q/I为表征的第二太阳光谱(second solar spectrum),展现丰富的散射偏振特征,促进了偏振研究的蓬勃发展。通过对第二太阳光谱的研究,使我们对偏振产生机制理解得更为透彻,从而使利用汉勒效应诊断弱磁场逐渐成为可能。主要介绍了用量子电动力学为基础的密度矩阵来研究偏振光谱产生的物理过程,并简要介绍了近年有关在第二太阳光谱和汉勒效应研究的一些进展。 相似文献
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