宽波段傅里叶变换太阳光谱仪等光程差采样系统设计          下载免费PDF全文

朱晓明  白先勇  林佳本  段帷  邓元勇  冯志伟  张志勇  杨潇  郭思璠  白阳 《天文学报》2023,64(2):14

太阳成像光谱探测是诊断太阳大气磁场和热力学参数的主要手段. 傅里叶变换太阳光谱仪(Fourier Transform Solar Spectrometer, FTSS)具有宽波段的优势, 是当前中红外高分辨率太阳光谱探测的最佳选择. FTSS通过采集目标辐射等光程差干涉图, 反演获得光谱图, 等光程差采样的间隔决定了反演光谱波长范围. 因此从FTSS宽波段光谱观测对不同等光程差采样间隔需求出发, 基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)技术, 采用全数字分频、倍频方案, 设计了一套宽波段FTSS等光程差采样系统. 采用分布式余数补偿方法, 有效解决了在参考激光干涉信号倍频过程中, 输出采样信号在输出信号周期间误差累积问题, 并降低了输出采样信号的误差及非均匀性; 经功能仿真及实验测试, 系统在200Hz--50kHz频率范围内, 频率误差delta $<$ 0.04%, 可有效满足FTSS的300nm--25μm宽波段的光谱观测数据采集需求, 为后续可见和红外波段FTSS的研制奠定了技术基础.  相似文献   

日冕磁场测量     

杨子浩  田晖  李文显  张佳乐  白先勇  高宇航  陈亚杰 《世界地震译丛》2022,(4):379-396

磁场把太阳的各层大气耦合在一起,并主导着其中的各种物理过程,磁场的演化引发包括太阳爆发在内的活动现象,进而影响着地球的空间环境和人类的生存条件.要理解发生在太阳大气中的各种活动现象,离不开对其磁场的完整认知.然而目前对太阳高层大气尤其是日冕的磁场测量仍然严重缺失,这大大限制了人类对太阳活动的研究,制约了太阳物理和空间天...  相似文献   

Automatic detection and correction algorithms for magnetic saturation in the SMFT/HSOS longitudinal magnetograms     

徐海清  刘锁  苏江涛  邓元勇  Andrei Plotnikov  白先勇  陈洁  杨潇  郭晶晶  王晓帆  宋永亮 《天文和天体物理学研究(英文版)》2021,(3):158-166

A longitudinal magnetic field often suffers the saturation effect in a strong magnetic field region when the measurement is performed at a single-wavelength point and linear calibration is adopted.In this study,we develop a method that can judge the threshold of saturation in Stokes V/I observed by the Solar Magnetic Field Telescope(SMFT)and correct it automatically.The procedure is to first perform the second-order polynomial fit to the Stokes V/I vs.I/I_m(I_m is the maximum value of Stokes I)curve to estimate the threshold of saturation,then reconstruct Stokes V/I in a strong field region to correct for saturation.The algorithm is demonstrated to be effective by comparing with the magnetograms obtained by the Helioseismic and Magnetic Imager(HMI).The accuracy rate of detection and correction for saturation is~99.4%and~88%respectively among 175 active regions.The advantages and disadvantages of the algorithm are discussed.  相似文献   

FMG载荷地面试观测导行跟踪系统的设计与实现          下载免费PDF全文

陈垂裕  林佳本  白先勇  邓元勇  黄宇  郭晶晶 《天文学报》2020,61(4):36

全日面矢量磁像仪(Full-disk vector MagnetoGraph, FMG)是先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)卫星的3台主载荷之一,为开展FMG全系统性能测试和定标试验,已搭建用于FMG外场测试的地面试观测平台.利用该平台模拟FMG在轨跟踪状态,研制了基于全日面太阳图像的望远镜导行系统.该系统通过大面阵CCD (Charge Coupled Device)采集太阳像、多重逻辑条件判定、微调恒动跟踪速度校正偏移等策略,实现了RMS (Root Mean Square)优于1′′/30 min的跟踪精度.通过分析FMG方案阶段试观测的太阳纵向磁图,开启导行30 min后磁图特征点在赤经方向的偏移比恒动条件下减少17.5′′,提升了磁图空间分辨率.测试过程中该系统达到设计指标且工作稳定,为FMG地面试观测提供了良好的技术支撑.  相似文献   

CMOS图像传感器在太阳磁场观测中的应用研究          下载免费PDF全文

段帷  宋谦  白先勇  郭晶晶  冯志伟  邓元勇  林佳本  张建立 《天文学报》2020,61(4):37

磁场是太阳物理的第1观测量,当前太阳磁场观测研究正迈向大视场、高时空分辨率、高偏振测量精度以及空间观测的时代.中国首颗太阳观测卫星—先进天基太阳天文台(ASO-S)也配置了具有高时空分辨率、高磁场灵敏度的全日面矢量磁像仪(FMG)载荷,针对FMG载荷的需求,讨论了大面阵、高帧频互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)图像传感器应用于太阳磁场观测的可行性.首先,基于滤光器型太阳磁像仪观测的原理,比较分析了目前CMOS图像传感器(可用的或是可选的两种快门模式)的特点,指出全局快门类型更适合FMG;其次搭建了CMOS传感器实验室测试系统,测量了CMOS图像传感器的像素增益及其分布规律;最后在怀柔太阳观测基地的全日面太阳望远镜上开展了实测验证,获得预期成果.在这些研究基础上,形成了FMG载荷探测器选型方向.  相似文献   

AIMS望远镜8～10微米成像终端系统装调检测方法     

王雅琦  冯志伟  白先勇  张志勇  孙英姿  荀辉  沈宇樑  邓元勇 《天文研究与技术》2022,(2):125-133

针对用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统(Accurate Infrared Magnetic field Measurements of the Sun,AIMS)望远镜8～10μm真空制冷成像终端系统的高精度装调需求,提出了一种基于中红外可调谐激光光源的宽谱段干涉检测和装调方法.首先,采用泰曼-格林干涉仪,利用参考...  相似文献   

基于LeNet-5卷积神经网络的太阳黑子检测方法     

付小娜  廖成武  白先勇  梁波  冯松  杨洪娟  杨云飞 《天文研究与技术》2018,(3)

太阳黑子与耀斑的爆发存在紧密联系,因此及时准确地检测全日面图像中的太阳黑子可以为耀斑的预报提供依据。基于深度学习框架的LeNet-5卷积神经网络实现了一种太阳黑子自动检测方法,主要步骤包括:制作太阳黑子样本库、训练全卷积神经网络模型Sunspotsnet、检测和标记全日面像中的太阳黑子。实验结果表明,该方法可以识别SDO/HMI的全日面连续谱图像上各种类型的黑子,尤其是较弱的磁孔(0.88倍平均光球强度),采用基于深度学习的方法检测太阳黑子是可行的,训练的Sunspotsnet网络模型可以快速有效地应用在太阳黑子的检测上。  相似文献