科研动态:怀柔观测基地完成太阳磁场望远镜等的更新改造--为24周太阳峰年观测研究提供簇新的利器 - 根分类 - 中国科学院国家天文台怀柔观测基地

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科研动态:怀柔观测基地完成太阳磁场望远镜等的更新改造--为24周太阳峰年观测研究提供簇新的利器

发表日期:   2012-12-04      点击:   50

太阳磁场望远镜的更新改造


       为更好地迎接24周太阳活动峰年的观测研究,在国家天文财政专项的支持下,怀柔观测基地于2010年底启动了太阳磁场望远镜的更新改造,日前已经全面完成,开始投入科学观测和应用。国家天文台怀柔观测基地35厘米太阳磁场望远镜是上个世纪研发的拥有自主知识产权的世界上最先进的太阳磁场测量设备之一。28年来,怀柔观测基地获得了大量高质量科学数据,产出了大批有影响力的科研论文、培养了一批有国际影响的太阳物理工作者。


       本次更新改造取得的成果:


       1. 研制高精度温控系统:怀柔观测基地实现了从无到有、从有到精的跨越,系统的稳定精度达到了双折射滤光器要求的0.01℃以内(在室温25℃左右的情况下稳定精度达到0.002℃以内)。系统自2012年5月开始应用到太阳磁场望远镜上至今,滤光器的波带从未发生意外漂移,这就进一步证明了系统的可靠性。该系统的研制成功为DSO和其他后续科学工程的建设打下了坚实的基础。


       2. 研发新一代高压调制器:新高压调制系统采用了新技术方案,输出的高压波形上升沿小于2个微秒,纹波小于2伏,两项技术指标的精度均远远优于系统要求。


       3. 创新基于GPU技术的实时相关处理:与昆明理工大学天文信息技术实验室合作实现了太阳磁场观测多帧叠加的实时相关处理。该系统采用了GPU技术,在CCD帧速率48帧/秒的条件下可以进行实时相关-移位-叠加的深积分磁场观测。在天气条件良好的情况下,获得的太阳磁场数据空间分辨率较常规的直接叠加观测方法提高一倍以上、测量灵敏度也有大幅提高。


       4. 本次改造对滤光器光、机系统进行了重新研制,开展了部分新技术和方法的试验,取得了良好效果,为未来两维实时光谱仪等新一代仪器的研制提供了技术储备。


       历经一年多的安装调试与改进,35厘米磁场望远镜于2012年11月8日重新投入常规观测并向有关单位发布相关的科学数据。(2012-11-20 04:20:14活动区11619数据如下图所示)




  高精度测温电桥绕制         工作现场温度监测




  单色像               磁场数据


 


空间环境监测预报能力得到提升


       为了满足空间环境监测预报业务化运行的需求,在相关部门和项目的支持下,怀柔观测基地在过去两年中还完成了全日面地基光学和磁场监测系统的自动化升级工作,取得如下显著成果:


       1. 磁场望远镜完成一组矢量磁场(L、Q、U三个分量)的观测时间从3至5分钟缩短到现在的30秒,大大提高了业务化运行能力。


       2. 智能化Ha耀斑爆发实时监测系统自2012年11月21日投入试观测的一周内,在可观测时段内爆发的两次C5.0级别以上的耀斑都被成功识别并给相关人员发送报警email,捕获率100%。


       实践证明,上述改造工作使得怀柔观测基地的空间环境监测预报水平上了一个新台阶,并为24周太阳峰年观测研究提供簇新的利器。


 

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