深空太阳天文台磁场望远镜主反射镜热分析 被引量：3

1

作者 李蓉 王森 +2 位作者 施浒立 陈志平 张巨勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期87-92,共6页

基于空间太阳望远镜已有的光机热集成研究,结合其运载轨道修改、观测视场扩大等因素的调整,获取了深空太阳天文台磁场望远镜主反射镜温度分布的定量结果.采用光机热集成分析法,结合主反射镜前期的支承方案,获取了主反射镜在装夹状态下... 基于空间太阳望远镜已有的光机热集成研究,结合其运载轨道修改、观测视场扩大等因素的调整,获取了深空太阳天文台磁场望远镜主反射镜温度分布的定量结果.采用光机热集成分析法,结合主反射镜前期的支承方案,获取了主反射镜在装夹状态下的热变形定量描述.采用抛物面多项式和Zernike多项式拟合,获取了主反射镜表面热变均方差值大于λ/40(λ=533nm)的热控准确度,无法确保系统获取0.1″的高分辨率成像目标,验证了预研阶段热控方案的局限性.提出修改主反射镜正三角的机框式支撑为六点支撑的建议,为深空太阳天文台磁场望远镜热控准确度的提高、热控方案的优化提供技术参考. 展开更多

关键词 深空太阳天文台 磁场望远镜 光机热集成分析 面型拟合 热变形

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太阳黑子的世纪周期及对24、25活动周的预报 被引量：3

2

作者 褚哲 聂清香 张军 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2010年第2期179-187,共9页

太阳活动除了具有公认的11a周期以外,还存在着一个80～120 a变化的世纪周期,也称为Gleissberg周期。使用傅里叶变换和小波分析的方法,分析了1700～2008年的年均黑子数世纪周期的变化规律。得到结果:在太阳活动世纪周期的低谷期,所对应1... 太阳活动除了具有公认的11a周期以外,还存在着一个80～120 a变化的世纪周期,也称为Gleissberg周期。使用傅里叶变换和小波分析的方法,分析了1700～2008年的年均黑子数世纪周期的变化规律。得到结果:在太阳活动世纪周期的低谷期,所对应11 a太阳周的极大年和极小年的黑子数目都比其他太阳周的低。在这300多年里,世纪周期的周期长度也有变化。由世纪周期的变化趋势,预测第24、25太阳活动周将处于世纪周期的低谷期。通过对以前3个世纪周期的谷期黑子数求平均的方法,得到第24、25太阳周极大年年均黑子数为63.6±21.1,极小年的为2.2±2.1。这些结果有助于理解当前太阳活动反常宁静这一现象。 展开更多

关键词 太阳活动周 世纪周期 黑子数 太阳预报

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太阳磁场探测现状与展望 被引量：11

3

作者 邓元勇 甘为群 +4 位作者 颜毅华 杨尚斌 白先勇 侯俊峰 陈洁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期222-228,共7页

磁场是当今太阳物理最重要的观测量,与太阳磁场观测研究相关的科学问题是当今太阳物理、日地物理的前沿和热点。文中简要回顾了太阳磁场观测的发展历程、现状以及面临的困难,并结合国内在太阳磁场观测研究中取得的成就,探讨了国内在未... 磁场是当今太阳物理最重要的观测量,与太阳磁场观测研究相关的科学问题是当今太阳物理、日地物理的前沿和热点。文中简要回顾了太阳磁场观测的发展历程、现状以及面临的困难,并结合国内在太阳磁场观测研究中取得的成就,探讨了国内在未来的竞争中可能的突破口。基于空间探测的优势,笔者认为深空探测将在有关太阳磁场的重大科学难题的突破方面发挥决定性作用。 展开更多

关键词 太阳 太阳磁活动 太阳磁场测量 空间探测

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尖峰爆发标度律及其对新一代太阳射电望远镜参数的约束 被引量：6

4

作者 谭宝林 程俊 +1 位作者 谭程明 寇洪祥 《天文学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期93-105,共13页

射电观测是太阳物理和日地空间科学的重要探测手段,尤其是对于太阳爆发过程中的太阳非热粒子加速、发射和传播等过程.迄今,世界各地研制建成了上百台太阳射电望远镜,包括射电流量计、射电动态频谱仪和射电日像仪等.基于技术进步和新的... 射电观测是太阳物理和日地空间科学的重要探测手段,尤其是对于太阳爆发过程中的太阳非热粒子加速、发射和传播等过程.迄今,世界各地研制建成了上百台太阳射电望远镜,包括射电流量计、射电动态频谱仪和射电日像仪等.基于技术进步和新的科学设想,人们还在不断提出新的太阳射电望远镜计划.研制新的太阳射电望远镜时,需要考虑观测频率、带宽、时间分辨率、频率分辨率、空间分辨率、偏振精度等设计参数.事实上,过度追求高参数往往会无法实现期望的科学目标.如何合理地选择太阳射电望远镜的参数呢?长期的观测研究发现太阳射电爆发常常可分成一系列从长到短不同时标的爆发过程,其中,尖峰爆发是最小时间尺度的爆发现象,同时也是太阳上目前发现的最小空间尺度上的爆发过程,可看成一种元爆发过程,可能对应于单一的磁场重联和磁能释放.根据太阳射电天文学研究,识别尖峰爆发是对新一代太阳射电望远镜的基本要求.尖峰爆发的时间尺度和空间尺度又是随频率而变化的.从分析不同频段太阳射电尖峰爆发的时间和带宽的标度律来说明如何为新一代望远镜的设计选择合理的参数指标,并提出谱-像结合观测模式,最大程度地保证望远镜科学目标的实现.这种观测模式或将成为未来太阳射电观测的主要方式,对揭示太阳爆发现象中的非热过程的物理本质具有非常重要的意义. 展开更多

关键词 太阳:太阳活动 太阳:日冕 太阳:射电辐射 射电望远镜

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空间甚低频太阳射电Ⅲ型爆研究进展 被引量：2

5

作者 谭宝林 谭程明 +1 位作者 黄静 陈林杰 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第1期92-99,共8页

太阳非热高能粒子流是产生灾害性空间天气事件最主要的驱动源之一,其主要观测特征是具有快速频率漂移特征的射电Ⅲ型爆。主要介绍了国际上在空间甚低频波段(<30 MHz)太阳射电Ⅲ型爆的主要观测设备和研究进展,包括具备高时间–频率分... 太阳非热高能粒子流是产生灾害性空间天气事件最主要的驱动源之一,其主要观测特征是具有快速频率漂移特征的射电Ⅲ型爆。主要介绍了国际上在空间甚低频波段(<30 MHz)太阳射电Ⅲ型爆的主要观测设备和研究进展,包括具备高时间–频率分辨能力的空间和月基甚低频频谱仪等,对存在的主要问题进行了详细讨论,系统分析了空间甚低频射电探测器观测数据在太阳射电Ⅲ型爆研究方面的主要科学目标和应用前景。 展开更多

关键词 太阳活动 太阳射电 射电观测 空间天气

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太阳宏观电场测量进展

6

作者 苏江涛 邓元勇 +2 位作者 王晓帆 侯俊峰 王东光 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2011年第1期19-30,共12页

太阳耀斑爆发时,日冕中磁自由能通过磁重联在短时间内转换成其他形式的能量,并伴随等离子体的加速和加热,以及带电粒子的加速。在这些过程中,宏观电场的出现起到关键的作用。但是到目前为止,由于太阳上宏观电场的探测比较困难,对电场的... 太阳耀斑爆发时,日冕中磁自由能通过磁重联在短时间内转换成其他形式的能量,并伴随等离子体的加速和加热,以及带电粒子的加速。在这些过程中,宏观电场的出现起到关键的作用。但是到目前为止,由于太阳上宏观电场的探测比较困难,对电场的研究较少。近几年来随着一系列空间探测卫星被投入使用,加深了人们对日地空间事件发生、发展的物理过程的认识。但是太阳爆发和日冕加热机制等磁活动现象没有得到本质上的认识。太阳宏观电场的探测对突破这一瓶颈具有重要作用。综述了国内外在太阳宏观电场测量上的进展,并提出中国巨型望远镜(ChineseGiant Solar Telescope)在宏观电场观测上可能的科学目标。 展开更多

关键词 太阳磁场 宏观电场 斯塔克效应

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基于空间矢量天线的太阳低频射电爆发探测研究

7

作者 陈林杰 颜毅华 谭宝林 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第1期100-108,共9页

目前已有空间探测器对太阳的甚低频射电爆发进行的探测主要是频谱观测,针对太阳低频射电爆发的成像观测仍然是空白,利用空间矢量天线可以对太阳低频射电爆发(包括Ⅱ型和Ⅲ型暴)进行空间定位和一定的成像观测。研究针对空间(甚)低频射电... 目前已有空间探测器对太阳的甚低频射电爆发进行的探测主要是频谱观测,针对太阳低频射电爆发的成像观测仍然是空白,利用空间矢量天线可以对太阳低频射电爆发(包括Ⅱ型和Ⅲ型暴)进行空间定位和一定的成像观测。研究针对空间(甚)低频射电探测器对太阳射电爆发的探测,提出了利用三极子矢量天线对太阳爆发进行定位的算法;基于部分空间甚低频设备的观测数据,在不同条件下对算法进行了仿真,同时针对"嫦娥四号"上的甚低频射电探测器(同样采用了三极子矢量天线),分析了其探测太阳低频射电爆发的能力。结果表明:当信号的信噪比达到10 dB以上时,矢量天线可以实现度量级的定位精度,并进一步分析了空间低频探测器探测太阳低频射电爆发的能力。 展开更多

关键词 甚低频 空间探测器 太阳射电爆发 矢量天线

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太阳CO 4.66μm光栅光谱仪的光学设计 被引量：1

8

作者 魏烨艳 白先勇 +2 位作者 张志勇 冯志伟 宋谦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2009-2018,共10页

为了实现对太阳中红外光谱CO 4.66μm波段的观测,设计了一台光谱中心波长为4.667μm的高分辨中红外光谱仪。基于科学观测需求分析了光谱仪的技术指标,为降低红外仪器的背景辐射,光谱仪整体置于真空制冷环境中;为达到高分辨率的观测需求... 为了实现对太阳中红外光谱CO 4.66μm波段的观测,设计了一台光谱中心波长为4.667μm的高分辨中红外光谱仪。基于科学观测需求分析了光谱仪的技术指标,为降低红外仪器的背景辐射,光谱仪整体置于真空制冷环境中;为达到高分辨率的观测需求,采用中阶梯光栅作为分光器件;为获得更优的像质,同时达到压缩光路的目的,光谱仪采用李特洛结构与离轴三反消像散技术相结合的光学设计,离轴三反同时承担了光谱仪中准直和成像的功能。在同轴三反系统的几何光学成像理论的基础上,研究了同轴三反结构、离轴三反结构以及光谱仪结构的求解和设计优化方法。光谱仪的焦距为1 300 mm,数值孔径为0.035,视场为20.3'×0.158',系统的整体尺寸小于700 mm。结果表明,在工作波段范围内,光谱仪点列图的均方根直径小于5μm,能量集中于一个像元尺寸范围内,光谱仪系统设计结果满足要求。 展开更多

关键词 光学设计 中红外 光谱仪 中阶梯光栅 李特洛 离轴三反消像散

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太阳针状体的观测研究进展 被引量：1

9

作者 赵瑞娟 张宇宗 +4 位作者 刘煜 田占军 赵明宇 徐稚 申远灯 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2014年第4期409-422,共14页

针状体是太阳的基本结构,人们对它的研究已有100多年的历史,在观测和理论方面取得突破性进展。由于针状体本身的特点(小结构尺度、高动态、短寿命),对它的观测研究十分依赖望远镜的分辨率。文章主要描述借助于Hinode卫星搭载的SOT空间... 针状体是太阳的基本结构,人们对它的研究已有100多年的历史,在观测和理论方面取得突破性进展。由于针状体本身的特点(小结构尺度、高动态、短寿命),对它的观测研究十分依赖望远镜的分辨率。文章主要描述借助于Hinode卫星搭载的SOT空间望远镜、SST(The Swedish1-m SolarTelescope,瑞典1 m太阳望远镜)等地基太阳望远镜所取得的关于色球针状体及其日面对应物的观测研究成果。主要包括以下几个方面:(1)针状体的形态,如轨迹、高度、长度、速度等,和由此而得到的分类;(2)针状体的日面对应物——纤维和日芒;(3)针状体的起源机制。即便今天,针状体仍然存在许多未解之谜:II型针状体是否存在?针状体和它日面对应物之间的关系是什么?如果存在两种类型的针状体,那么它们的激发机制是什么?它的波动是由什么引起?针状体能否加热日冕和加速太阳风?作为太阳的基本结构,在其他恒星上是否存在?等等。 展开更多

关键词 SOT/Hinode:I型针状体 II型针状体 纤维 日芒 磁重联

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太阳辐照的观测研究进展 被引量：3

10

作者 徐景晨 李可军 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2011年第2期132-147,共16页

太阳总辐照是指在地球大气层顶接收到的太阳总辐射照度,也叫"太阳常数",但它实际上并非常数。太阳总辐照随波长的分布即为太阳分光辐照。太阳辐照变化的研究,对理解太阳表面及内部活动的物理过程、机制,研究地球大气、日地关... 太阳总辐照是指在地球大气层顶接收到的太阳总辐射照度,也叫"太阳常数",但它实际上并非常数。太阳总辐照随波长的分布即为太阳分光辐照。太阳辐照变化的研究,对理解太阳表面及内部活动的物理过程、机制,研究地球大气、日地关系,解决人类面临的全球气候变暖的挑战等,都具有重要意义。首先简单介绍了太阳辐照,回顾了太阳辐照的空间观测;接着介绍了观测数据的并合,以及对合成数据的一些研究;然后讨论了太阳辐照变化的原因,简述了太阳总辐照的重构及其在气候研究上的一些应用,并进行必要的评论;最后对未来的研究方向提出了一些看法。 展开更多

关键词 太阳物理学 太阳辐照 太阳常数

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连续磁活动对等离子体层演化的影响

11

作者 提烁 沈超 +4 位作者 陈涛 纪勇 贺晗 徐荣栏 黄娅 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期869-880,共12页

利用嫦娥三号极紫外相机观测的2014年2月21日等离子体层极紫外对数图像,分析了一系列磁活动状态下等离子体层晨侧视角的演化.由等离子体层质子的相空间分布,模拟了2014年2月18—22日发生一系列磁暴事件时等离子体层在磁赤道面的演化.通... 利用嫦娥三号极紫外相机观测的2014年2月21日等离子体层极紫外对数图像,分析了一系列磁活动状态下等离子体层晨侧视角的演化.由等离子体层质子的相空间分布,模拟了2014年2月18—22日发生一系列磁暴事件时等离子体层在磁赤道面的演化.通过观测与模拟发现,等离子体层实际的填充速度大于模拟时等离子体层的填充速度.推测昏侧与日侧之间的羽结构对侧面视角下向阳侧等离子体层顶的位置会造成影响.模拟中等离子体层整体对磁暴的响应在3h内,大磁暴对等离子体层的影响时间较长,可以达到1~2天.连续的磁暴事件对等离子体层的影响有叠加的效果.等离子体层的回填比侵蚀需要更长的时间. 展开更多

关键词 等离子体层 极紫外成像 等离子体层模拟

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射电日像仪系统增益校准方法研究 被引量：1

12

作者 李沙 颜毅华 +2 位作者 陈志军 王威 刘东浩 《现代电子技术》 北大核心 2015年第21期142-144,148,共4页

提出了一种基于Y因子法对射电日像仪低频阵天线进行系统增益校准实验,并对校准的基本方法及构架进行了详细介绍,给出了射电日像仪低频阵和高频阵天线阵列的UV覆盖图,并利用宁静太阳作为校准源,采用标校源测试方法,对低频阵天线增益进行... 提出了一种基于Y因子法对射电日像仪低频阵天线进行系统增益校准实验,并对校准的基本方法及构架进行了详细介绍,给出了射电日像仪低频阵和高频阵天线阵列的UV覆盖图,并利用宁静太阳作为校准源,采用标校源测试方法,对低频阵天线增益进行了测试标校,并给出了初步结果,同时用数据分析其可行性及校准误差。 展开更多

关键词 幅度校准 幅度一致性 幅度稳定度 幅度误差

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FMG载荷地面试观测导行跟踪系统的设计与实现 被引量：5

13

作者 陈垂裕 林佳本 +3 位作者 白先勇 邓元勇 黄宇 郭晶晶 《天文学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期33-42,共10页

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... 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. 展开更多

关键词 望远镜跟踪系统 跟踪误差 有效载荷:FMG 太阳:磁场 方法:数据分析

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针对暗目标的帧转移面阵CCD成像系统设计 被引量：3

14

作者 张玉衡 颜毅华 《天文学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期295-304,共10页

为了实现在深空探测中对暗弱天体目标的低噪声观测要求,提出了一种稳定简单的空间相机成像系统的设计方法.基于英国E2V公司的背照式帧转移面阵CCD(CCD47-20AIMO),给出了系统各组成部分的电路设计原理.其中相关双采样型模拟-数字转换器(... 为了实现在深空探测中对暗弱天体目标的低噪声观测要求,提出了一种稳定简单的空间相机成像系统的设计方法.基于英国E2V公司的背照式帧转移面阵CCD(CCD47-20AIMO),给出了系统各组成部分的电路设计原理.其中相关双采样型模拟-数字转换器(AD)和动态存储器(SDRAM)的运用可以有效抑制图像信号中的相关噪声.此外,还提出了便于调整曝光时间的驱动控制方法,将感光阶段的曝光时间独立出一个可调延时,使成像系统更适于长曝光时间的调整要求.成像系统采用Altera公司的CycloneⅢ系列的EP3C25Q240C8型现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器件,驱动的编写按照各器件功能进行模块化设计,具有很强的可移植性.对成像系统的各时序端进行的仿真和实测结果表明驱动电路工作正常,系统设计符合预期要求. 展开更多

关键词 航天器 仪器

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日震学研究进展 被引量：1

15

作者 李静 张枚 张洪起 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2012年第3期267-283,共17页

日震学旨在通过对太阳震荡的观测和分析来研究太阳内部的结构和动力学。回顾了日震学产生和发展的历史过程,简单介绍了太阳震荡的基本性质和部分观测仪器,综述了全球日震学与局部日震学的研究方法和近年来取得的部分重要进展,指出了日... 日震学旨在通过对太阳震荡的观测和分析来研究太阳内部的结构和动力学。回顾了日震学产生和发展的历史过程,简单介绍了太阳震荡的基本性质和部分观测仪器,综述了全球日震学与局部日震学的研究方法和近年来取得的部分重要进展,指出了日震学研究是理解太阳内部结构不可替代的工具,其研究成果具有极其重要的意义。 展开更多

关键词 太阳 日震 对流层 磁场

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