上海天文台斑点相机及观测实验-光学天文技术研究室-中国科学院.PDF

第卷第期 天 文 学 报 年月 上海天文台斑点相机及观测实验 丁媛媛 李可新 慎露润 王超燕 中国科学院上海天文台 上海 摘要 斑点干涉成像技术已有几十年的历史 该技术在双星天文观测上得到了广泛的应 用 取得了一系列的研究成果 上海天文 台研制的一台斑点相机安装在 望远镜上 主要用于双星、三星以及延展目标的斑点干涉成像观测 重点介绍斑点相机的设计、调试 以及图像重建工作 并结合双星和三星目标的观测情况 给 出高分辨率重建图像及角距离 测量结果 实验结果表 明 在 望远镜上开展斑点干涉观测实验 能够接近望远镜衍 射极限分辨率水平 关键词 仪器 高角分辨率 方法 观测 技术 图像处理 中图分类号 文献标识码 引言 斑点干涉技术通过拍摄天体目标的短曝光像 并进行专门处理后获得目标的高分辨 率复原像 该技术无需增加波前 感器和波前矫正设备 实施费用低 处理软件可灵活升 级 因此 斑点干涉技术已成为双星高分辨率观测 的重要手段之一 该技术具有很 高的效率 每个观测夜可实现一百多个目标的观测 目前 国内外研究学者通过该技术获 取了数 以千计 的双星的角距离和位置信息 同时 相关研究表 明 斑点干涉成像技术也 可以应用在延展目标成像上 年 上海 天文 台开展了双星斑 点干涉 成像技术的研究 成功研制了一台基 于 的斑点相机 年 斑点干涉 成像课题组在 望远镜上开展了大量的双星目标的观测 目标的角距离为 利用斑点干涉术和迭代位移叠加法获得了双星目标的高分辨率重建像 然而 随着城市 的发展 佘山地 区的夜天光背景越来越亮 相机的探测能力已经无法满足斑点干 涉观测 的需求 年 该课题组研制了一台新 的斑点相机 该相机以 作为主芯片 记录一系列的短曝光像 目前 课题组 已完成相机的设计、装配、 调试 以及观测实验 并且获得了一些有效的观测数据 收到原稿 收到修改稿 国家 自然科学基金项 目资助 天 文 学 报 卷 本文第部分介绍斑点干涉技术的背景及研究基础 第部分详细叙述斑点相机的系 统设计 包括光学设计和机械设计 第部分列举了斑点干涉观测的情况 以及图像重建方 法和结果 系统设计 斑点相机包括光学系统、光学 感器件以及控制软件是斑点干涉观测中最重要的 设备 安装在上海天文 台 望远镜上 通过拍摄一系列的短曝光像作为重建衍射受 限像的原始数据 每幅图像的曝光 时间为大气相干时间约 根据不同观测地点、 季节而异 对大量斑点图进行专门处理后可望得到天体目标的高分辨率复原像 斑点干 涉观测系统框图如图所示 图 斑点干涉观测系统框图 结合人 卫星的快速运动特性 我们需要一个具有高量子效率、低噪声和高帧频 的 公司的 是一款