段 帷 宋 谦 白先勇 郭晶晶 冯志伟邓元勇 林佳本 张建立

(1中国科学院国家天文台北京100101)

(2中国科学院大学北京100049)

1 引言

19世纪50年代,Bobcock父子利用机械扫描的方法,将狭缝光谱仪测量的线源(一维)目标的磁场通过机械扫描获得日面二维磁图,该磁图具备多波长、非实时的特点(光谱型磁像仪).到了70年代发明了视频磁像仪,从而能够获得某一波长的实时二维磁图(滤光器型磁像仪)[1].我国太阳磁场的观测研究始于上世纪80年代,中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地研制的35 cm太阳磁场望远镜[2]、60 cm多通道望远镜[3]以及全日面太阳望远镜[4]均进行太阳磁场的观测,都属于滤光器型磁像仪.

早期的太阳磁场观测采用胶片作为数据采集设备,中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地在1987年之前采用胶片相机作为数据采集器件.1987年之后电荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)图像传感器作为数据采集设备应用到太阳磁场观测中,从此CCD图像传感器替代胶片成为主要的数据采集器件.近年,随着望远镜技术的不断发展以及空间天文观测的蓬勃发展,太阳物理研究对太阳磁图观测视场、空间分辨率和时间分辨率等提出了更高的要求,因此在同样的时间分辨率下对探测器的像素规模要求更大.而现在采用的高速CCD图像传感器面阵规模通常小于2 k×2 k,很难同时满足高时空分辨率的需求.而互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器能够同时满足大面阵和高速读出帧频的要求,所……