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NVST多波段高分辨率成像系统的视场定标
其他题名The Multi-wavelength alignment of the NVST High Resolution Imaging System
王瑞1,2; 徐稚2; 陈宇超2; 金振宇2; 向永源2; 付玉2; 季凯帆2
发表期刊光学学报(Acta Optica Sinica)
2018
卷号38期号:01
DOI10.3788/aos201838.0111002
分类号O436
产权排序第1完成单位
收录类别核心
关键词地基太阳望远镜 图像匹配 针孔光阑 太阳观测
摘要多波段高分辨率成像系统是一米新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,NVST)的主要终端观测设备之一,用于对太阳不同大气层的活动现象进行高空间分辨率(0.1 arcsec~0.3 arcsec)和高时间分辨率(~10 s)的多波段成像观测研究。由于各波段观测系统存在一定的光路设计差异,彼此之间的视场很难匹配(即空间对齐)。为了实现NVST多波段图像0.1arcsec精度的视场匹配,本文提出了“针孔光阑视场定标”的方法,并在NVST光球通道(TiO 705.8 nm)和色球通道(Hα656.28nm)上进行了该方法的实验和数据分析。采用11×11点阵的针孔阵列光阑,对两通道视场之间的旋转、放缩和平移关系进行了定标。通过仿射变换实现两通道太阳像的高精度视场匹配,精度可达0.031 arcsec。虽然我们也发现匹配残差在整个视场内(~2 arcmin)存在不均匀性,视场边缘最大残差为0.076 arcsec。同时,定标参数的数值会随着光学平台位置变化而改变,也造成了0.05 arcsec的视场匹配差异,但这些都在分辨率要求的精度以内。对TiO通道和Hα通道的实测数据的分析也证明了上述的精度估计。因此,可以认为该方法能有效的解决NVST多波段成像系统的视场空间对齐问题。
其他摘要The multi-channel high resolution imaging system (HRIS) is one of the main instruments of the 1-meter New Vacuum Solar Telescope (NVST), which is designed for the multi-wavelength study of the solar atmosphere with high spatial resolution (0.1 arcsec ~ 0.3 arcsec) and high cadence (~10 s). It is indispensable to achieve co-alignment between the filed-of-view (FOV) of different observation channels with a high accuracy (0.1 arcsec). In this work we propose a method, so-called “pinhole aperture alignment”, and apply it to the alignment between the photosphere channel (TiO 705.8 nm) and chromosphere channel (Hα 656.28nm). A pinhole-array aperture (11×11 pinholes) is designed and placed at the NVST focus plane. An affine transformation between the pinhole images reordered at two channels is inferred, involving four parameters such as the rotation, scaling and displacement. As a result, we accomplish the two-channel alignment with the accuracy reaching up to 0.031 arcsec. It is also found that the residuals is not uniform in the full field-of-view (~2 arcmin). The maximum residual is about 0.076 arcsec at the edge of FOV. Meanwhile, it is noted that the rotation of the optical platform, where the imaging system as a whole is settled down, has an effect on the multi-channel alignment. The maximum of the difference due to the rotation is about 0.05 arcsec, but these are within the precision the resolution required. This estimates of the accuracy is also supported by the analysis of measured data from TiO channel and Hα channel. It is concluded that this method can solve the multi-channel alignment problem of the NVST field of view effectively.
项目资助者国家自然科学基金(11573012) ; 国家自然科学3064) ; 国家自然科学基金(1120307基金(11475)
语种中文
学科领域天文学
ISSN0253-2239
引用统计
文献类型期刊论文
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/10156
专题抚仙湖太阳观测站
作者单位1.中国科学院云南天文台,云南,昆明, 650216
2.中国科学院大学,北京,100049
推荐引用方式
GB/T 7714
王瑞,徐稚,陈宇超,等. NVST多波段高分辨率成像系统的视场定标[J]. 光学学报(Acta Optica Sinica),2018,38(01).
APA 王瑞.,徐稚.,陈宇超.,金振宇.,向永源.,...&季凯帆.(2018).NVST多波段高分辨率成像系统的视场定标.光学学报(Acta Optica Sinica),38(01).
MLA 王瑞,et al."NVST多波段高分辨率成像系统的视场定标".光学学报(Acta Optica Sinica) 38.01(2018).
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