基于振动测量的视宁度测量方法研究*
2012-01-25宋佳阳金振宇程向明
天文研究与技术 2012年4期
关键词:振动
宋佳阳,刘 忠,金振宇,程向明
(1.中国科学院国家天文台/云南天文台,云南 昆明 650011;2.中国科学院研究生院,北京 100049)
由于大气湍流的存在,地面望远镜对天文目标成像时,像质会受到衰减。Kolmogorov对大气湍流的研究,以及Tartarski对湍流介质中光学传播的研究表明,这种像质的衰减本质是折射率起伏对波前的影响[1-2]。Fried在对经过湍流大气后波前畸变、光学分辨率、长曝光和短曝光的传递函数进行研究后,提出了一个全新的参数——大气相干长度r0,描述湍流大气造成的像质衰减程度[3-4]。
视宁度参数r0的测量对天文望远镜的选址起着至关重要的作用,r0的大小是衡量台址优劣的最重要参数之一。随着对光波在大气中传播理论的深入理解以及技术的发展,视宁度参数的测量技术也日渐成熟,出现了各式各样的测量视宁度的设备,目前国际天文界广泛使用的仪器是差分像运动视宁度监测仪,但它比较笨重,携带不方便。在选址初期对台址进行普查时,由于待选地点较多,需要经常携带监测仪器转移观测地。Pickering衍射环法可用口径为5英寸的望远镜测视宁度,但依靠目测,受主观因素的影响,误差大,只在踏勘阶段有一定意义,长焦拖影法存在对星像抖动的高频截止[5]。
为此研究了一种新的用小口径望远镜测量视宁度的方法:采用口径为10 cm左右的便携式望远镜,测量经过大气湍流波前到达角的起伏(即湍流大气造成的单个星像抖动的方差),同时利用加速度传感器测量望远镜本身抖动造成的星像运动方差,并将其从星像运动的方差中扣除,最后根据星像运动方差与视宁度参数r0的关系得到视宁度参数。……
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