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实验室天体物理中磁场的测量方法
1
作者 施川奇 袁大伟 赵刚 《物理学进展》 北大核心 2025年第3期151-159,共9页
磁场在天体中是普遍存在的,如地球、太阳、超新星遗迹、星云、巨星、中子星和黑洞等。但是目前天体磁场还存在许多的未解之谜,例如种子磁场是如何产生的?磁场是如何被放大的?随着高功率、大能量激光装置的出现,实验室天体物理为研究这... 磁场在天体中是普遍存在的,如地球、太阳、超新星遗迹、星云、巨星、中子星和黑洞等。但是目前天体磁场还存在许多的未解之谜,例如种子磁场是如何产生的?磁场是如何被放大的?随着高功率、大能量激光装置的出现,实验室天体物理为研究这些问题提供了一种全新的方法,即在实验室产生和天体或周围环境类似的极端物理条件,对天体物理问题进行实验室研究,它具有近距、主动、条件可控和可重复性等优点。在相似定标率下,利用实验室激光等离子体可以研究天体中磁场的起源与放大问题。目前实验室研究中,常用的磁场测量方法包括磁探针、磁带、塞曼效应、法拉第旋光和质子成像等,熟悉并掌握这些方法的原理和特点有助于在实验中选择合适的方法进行磁场测量。 展开更多
关键词 实验室天体物理 磁场测量方法 天体磁场 等离子体
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基于天文台址条件提升LAMOST-Kepler/K2巡天项目的预研究
2
作者 胡雪莹 付建宁 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期25-30,共6页
为充分利用Kepler空间望远镜2009年4月-2018年10月对约80万颗恒星的超高精度时序测光数据,LAMOST望远镜于2012和2015年分别开启了对Kepler(K1)和K2天区的低分辨率光谱观测,即LK1和LK2巡天项目.在统计了LK1和LK2项目的观测覆盖率之后,就... 为充分利用Kepler空间望远镜2009年4月-2018年10月对约80万颗恒星的超高精度时序测光数据,LAMOST望远镜于2012和2015年分别开启了对Kepler(K1)和K2天区的低分辨率光谱观测,即LK1和LK2巡天项目.在统计了LK1和LK2项目的观测覆盖率之后,就台址条件优化对项目的提升进行了预研究.结果表明:截至2021年6月,LAMOST对K1天区目标星的覆盖率为43%,对K2天区可观测目标星的覆盖率为38%;如能将台址视宁度、天光背景,以及晴夜数这3个方面提升至品质较好的天文台址水平,则LAMOST对K1天区的覆盖率将在2个观测季后达到80%,对K2天区也将在4个观测季后达到70%. 展开更多
关键词 LAMOST巡天 LAMOST-Kepler项目 天文台址观测条件
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光谱望远镜观测平台设计与应用
3
作者 张记成 张文昭 高健 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期214-224,共11页
基于本科生动手观测实习与研究生实测研究等多方需求,结合学校资源,经系统调研与可行性评估,搭建了一套昼夜通用型光谱望远镜多功能教学实验平台。该平台解决了常规夜间光学天文观测设备不宜于开展白天太阳光谱观测的问题,经综合实验设... 基于本科生动手观测实习与研究生实测研究等多方需求,结合学校资源,经系统调研与可行性评估,搭建了一套昼夜通用型光谱望远镜多功能教学实验平台。该平台解决了常规夜间光学天文观测设备不宜于开展白天太阳光谱观测的问题,经综合实验设计评估后可以根据教学实验需求开展白天太阳光谱观测与夜间恒星光谱观测等不同观测实验,旨在为学生的天文实测教育与科学研究提供一个高效、多功能的实验平台。该平台专为高等院校的天文课程教学设计,不仅能有效提升学生在动手操作和观测研究方面的技能,还能为本科生的教学实测和研究生的科研实习提供重要支持。 展开更多
关键词 地基光学 昼夜通用 教学实验 望远镜系统 光谱观测
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太阳塔高分辨率光谱观测系统研制与实验教学应用 被引量：1
4
作者 张记成 孙英姿 +10 位作者 张文昭 高健 邓元勇 王东光 张洋 王刚 王晓帆 王建 王丙祥 侯俊峰 陈洁 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第6期132-142,共11页
该文以推进实测天文课程教学改革与提升天文实验教学质量为目标,对太阳塔硬件基础设施进行重新设计与系统优化,研制了一套太阳塔高分辨率光谱观测系统。该系统满足太阳光球、色球层特征谱线的高分辨观测需求,可达到研究太阳黑子和耀斑... 该文以推进实测天文课程教学改革与提升天文实验教学质量为目标,对太阳塔硬件基础设施进行重新设计与系统优化,研制了一套太阳塔高分辨率光谱观测系统。该系统满足太阳光球、色球层特征谱线的高分辨观测需求,可达到研究太阳黑子和耀斑特性的观测精度。开放式的光路设计与模块化实验平台有助于学生将光学理论与天文实践相结合。文章设计“定标汞灯的光谱拍摄与谱线证认”和“太阳高分辨率光谱拍摄与谱线证认”两个实操型创新实验,从多重视角增进学生开展有关太阳科研的兴趣。实验将实践教学与科学研究充分结合,有效推动了天文实验类课程的教学改革。 展开更多
关键词 太阳塔 高分辨率光谱观测 实验创新 教学改革
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光学瞬变源后随观测系统设计与应用 被引量：1
5
作者 张记成 王晓锋 +2 位作者 曾祥云 张天萌 莫军 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第10期131-140,共10页
近年来,国内外陆续建设并投入运行了多台巡天光学观测设备,产生了海量观测数据,发现并证认了许多具有较高研究价值的瞬变源。因为瞬变源增多和望远镜观测资源有限,为提升清华大学-马化腾巡天望远镜后随观测响应能力,该文设计了新疆南山... 近年来,国内外陆续建设并投入运行了多台巡天光学观测设备,产生了海量观测数据,发现并证认了许多具有较高研究价值的瞬变源。因为瞬变源增多和望远镜观测资源有限,为提升清华大学-马化腾巡天望远镜后随观测响应能力,该文设计了新疆南山瞬变源后随观测系统(SNOVA)。该系统采用商业化配件,在统一的控制架构平台基础上,技术人员经系统选型与软硬件安装联调,实现了自动化观测运行。系统为瞬变源后随观测提供了高质量数据,有助于进一步了解天体目标的物理参数与演化性质,同时也为开展远程观测提供了一种有效途径。 展开更多
关键词 瞬变源 后随观测 光学望远镜观测系统 自动化 系统集成
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火星弓激波上游高能拾起氧离子实例分析
6
作者 雷桓 郭建鹏 +3 位作者 何林峡 林海博 常克文 陈艳 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期12-20,共9页
火星外逸层中的氧原子(O)经光致电离、电荷交换或电子碰撞产生氧离子(O^(+)),新生O^(+)随即被太阳风拾起,进而被对流电场加速.这些O^(+)被称为“拾起”O^(+).2018年11月17日08∶54∶00—10∶24∶00 UT期间,火星大气和挥发物演化任务(Mar... 火星外逸层中的氧原子(O)经光致电离、电荷交换或电子碰撞产生氧离子(O^(+)),新生O^(+)随即被太阳风拾起,进而被对流电场加速.这些O^(+)被称为“拾起”O^(+).2018年11月17日08∶54∶00—10∶24∶00 UT期间,火星大气和挥发物演化任务(Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN,MAVEN)卫星从上游太阳风进入磁鞘中,持续观测到背离太阳运动的高能拾起O^(+)(约30 keV),在相空间呈现为初速度不为零的部分环分布.分析表明:这部分高能O^(+)的初始能量较高,回旋半径较大,位于摆线运动的高能区域,穿越火星弓激波进入磁鞘,离子在该范围内能量变化不显著,只是使得相应环分布在穿越弓激波后发生偏转.这些结果有助于进一步认识火星空间高能拾起O^(+)的产生与运动轨迹. 展开更多
关键词 火星 拾起氧离子 MAVEN
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超亮超新星光变特征和供能机制的统计分析
7
作者 董晓菲 刘良端 高鹤 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期21-29,共9页
统计了91颗贫氢超亮超新星的光变特征,并结合3种供能模型进行了蒙特卡罗模拟,以探究实际观测对其能源机制的约束.结果显示:这些超亮超新星在g波段的平均峰值绝对星等为(-21.34±0.8),上升和下降时标分别分布在7~79和14~114 d,并呈... 统计了91颗贫氢超亮超新星的光变特征,并结合3种供能模型进行了蒙特卡罗模拟,以探究实际观测对其能源机制的约束.结果显示:这些超亮超新星在g波段的平均峰值绝对星等为(-21.34±0.8),上升和下降时标分别分布在7~79和14~114 d,并呈现显著正相关;模拟结果表明磁星和相互作用机制都可能为大部分超亮超新星供能,在相互作用模型中,基于壳层分布假设的模拟结果与观测符合得更好.国内各大巡天项目(如CSST、司天工程)未来将探测到更多高红移超亮超新星,以期为相关科研人员深入了解宇宙中的恒星演化和爆炸过程提供重要数据. 展开更多
关键词 超新星 光变曲线 毫秒磁星 马尔可夫链蒙特卡罗
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等离子体密度对尾场加速中最优束流负载的影响
8
作者 黄开国 安维明 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期183-189,共7页
探讨了当束团参数固定时,通过改变束团电荷量来改变束流的负载状态以达到最优束流负载条件,以及改变等离子体密度对束流负载特性的影响;通过实验发现,等离子体的入口和出口处均存在逐渐增加或降低的等离子体密度坡,并探究了该密度坡对... 探讨了当束团参数固定时,通过改变束团电荷量来改变束流的负载状态以达到最优束流负载条件,以及改变等离子体密度对束流负载特性的影响;通过实验发现,等离子体的入口和出口处均存在逐渐增加或降低的等离子体密度坡,并探究了该密度坡对束团相对能散的影响.利用QuickPIC对粒子的行为及其在等离子体中的演化状态进行了模拟;利用理论分析法对束团状态和相对能散的变化进行了综合分析和论证.结果表明:1)在传播方向上局部微调等离子体密度可降低尾随束团的相对能散;2)密度坡的存在会降低相对能散;3)改变等离子体密度,可实现欠负载、过负载,以及最优束流负载之间的切换,最终能散相较最优束流负载状态下的能散更低. 展开更多
关键词 等离子体尾场加速 最优束流负载 密度坡 能散 粒子网格模拟
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火星磁鞘区反射拾起氧离子事件分析
9
作者 常克文 郭建鹏 +4 位作者 何林峡 林海博 雷桓 陈艳 孔令高 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4840-4849,共10页
火星逃逸层中性成分经光致电离、电荷交换和电子碰撞产生新生离子,新生离子随即被太阳风和火星磁鞘电磁场拾起,称为“拾起”离子.已有观测表明拾起氧离子(O^(+))在朝向火星沉降途中会被反射,但发生反射的空间位置和反射机制尚不十分明确... 火星逃逸层中性成分经光致电离、电荷交换和电子碰撞产生新生离子,新生离子随即被太阳风和火星磁鞘电磁场拾起,称为“拾起”离子.已有观测表明拾起氧离子(O^(+))在朝向火星沉降途中会被反射,但发生反射的空间位置和反射机制尚不十分明确.若反射离子持续进入探测器,将为我们追踪反射发生的空间位置提供重要机遇.本文将报道这样一个观测实例,2016年9月25日04∶18∶30—04∶24∶54 UT期间,火星大气和挥发物演化任务(Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN,MAVEN)运行在-E半球(对流电场E指向火星)的磁鞘区,轨道高度逐渐降低,持续观测到背离火星运动的O^(+)(10^(3)~10^(4)eV)束流,即正在反射的拾起O^(+).反射拾起O^(+)大致可分为两部分:相空间密度较高、能量较低的部分是由磁鞘拾起O^(+)被反射后形成;相空间密度较低、能量较高的部分则源于太阳风拾起O^(+)发生反射后形成.我们推断反射发生在感应磁层边界附近的强磁场区域. 展开更多
关键词 火星 拾起离子 离子反射 MAVEN
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