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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(jìn)展
2022年12月07日 11:44:01
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：4197
中國科學(xué)院云南天文臺FASOT團(tuán)組在弱偏振信號測量方面取得了科學(xué)和技術(shù)兩項(xiàng)關(guān)鍵性進(jìn)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】通過對光纖陣列太陽光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(FASOT)原理樣機(jī)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(tuán)組在弱偏振信號測量方面取得了科學(xué)和技術(shù)兩項(xiàng)關(guān)鍵性進(jìn)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
光纖陣列太陽光學(xué)望遠(yuǎn)鏡FASOT團(tuán)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(xiàng)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(tuán)組(該項(xiàng)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(jī)制和對這些活動預(yù)報(bào)。要解開活動爆發(fā)的謎團(tuán)和對這些活動進(jìn)行可靠的預(yù)報(bào)，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(yùn)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(jī)在國際上首次同時(shí)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(qiáng)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(diǎn)會產(chǎn)生超過一個(gè)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(shí)進(jìn)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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