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中科院云南天文臺利用光纖陣列太陽光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(FASOT)取得科學(xué)和技術(shù)關(guān)鍵進展
2022年12月07日 11:44:01
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：4160
中國科學(xué)院云南天文臺FASOT團組在弱偏振信號測量方面取得了科學(xué)和技術(shù)兩項關(guān)鍵性進展，為正在研制的第一和第二代FASOT以及未來的大型日冕儀COMPASS打下了堅實的基礎(chǔ)。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】通過對光纖陣列太陽光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(FASOT)原理樣機在2013年加蓬日全食期間取得的觀測資料處理和分析，中國科學(xué)院云南天文臺FASOT團組在弱偏振信號測量方面取得了科學(xué)和技術(shù)兩項關(guān)鍵性進展，為正在研制的第一和第二代FASOT以及未來的大型日冕儀COMPASS打下了堅實的基礎(chǔ)。
光纖陣列太陽光學(xué)望遠(yuǎn)鏡FASOT團組是以承擔(dān)國家基金委資助的國家重大科研儀器研制項目“光纖陣列太陽光學(xué)望遠(yuǎn)鏡FASOT研制”為主要任務(wù)的研究團組(該項目完成后的FASOT將是其第二代望遠(yuǎn)鏡，簡稱FASOT-2)。FASOT望遠(yuǎn)鏡被國際著名太陽物理學(xué)家J.O.Stenflo教授預(yù)測“可能會打開一種新的太陽觀測儀器的大門”。
近幾十年來，太陽物理學(xué)研究最前沿和熱門課題是揭示太陽劇烈活動的爆發(fā)機制和對這些活動預(yù)報。要解開活動爆發(fā)的謎團和對這些活動進行可靠的預(yù)報，需要追蹤太陽大氣中可供釋放的自由磁能從大氣底層的光球經(jīng)其上的色球和過渡區(qū)直到日冕的集聚和輸運過程。
常規(guī)獲取太陽大氣中磁場矢量三維結(jié)構(gòu)精確信息的成功與否很大程度上取決于儀器對弱磁場產(chǎn)生的弱偏振信號的感知(靈敏度)和精確測量(準(zhǔn)確度)能力。因此弱偏振信號的靈敏且精準(zhǔn)探測成為FASOT的關(guān)鍵技術(shù)。
通過2013年加蓬日全食觀測，F(xiàn)ASOT原理樣機在國際上首次同時獲得同一視場內(nèi)516-532nm波段中日冕、過渡區(qū)和色球發(fā)射譜線的輻射強度I和歸一化的線偏振光譜Q/I觀測資料(見附圖)。應(yīng)用以上技術(shù)，分析了這些形成于不同高度的譜線I和Q/I空間和色散方向的分布特征，發(fā)現(xiàn)不同譜線線偏振面旋轉(zhuǎn)速率不一致，在不同空間點會產(chǎn)生超過一個量級的偏振大小變化，日冕禁線與其他譜線的偏振存在很大的差別，Q/I輪廓呈現(xiàn)多樣性。在對這些現(xiàn)象做出相應(yīng)的解釋之后得出結(jié)論：高光譜分辨率和對兩條或者以上的譜線同時進行全斯托克斯光譜測量成為日冕磁場矢量測量儀器如COMPASS必備的功能。
相關(guān)論文Complexity of the Upper Solar Atmosphere Revealed from Spectropolarimetry during a Solar Eclipse于近日發(fā)表于《THE ASTROPHYSICAL JOURNAL》
參考資料來源：中國科學(xué)院云南天文臺
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