米望远镜高分辨率光纤光谱仪-BATChomepage.PDFVIP

2.16米望远镜高分辨率光纤光谱仪 李红斌 1．望远镜卡焦接口部分 2．光纤接口和中继模块 3．高分辨率光纤光谱仪本体 4 ．导星和观测程序 1 ．望远镜卡焦接口部分 该单元可以实现卡焦原有仪器与高分辨 率光纤光谱仪工作模式的切换，光谱仪定标 系统、及后期Tip/Tilt系统也安装或者连接在 此接口单元上。并且配备有碘蒸气盒及其热 控装置。 碘盒 • BFOSC和HRS共用45度平面镜 2 ．光纤接口和中继模块 该模块采用微光学元件（例如微透镜组）进行焦比转化， 实现望远镜和光谱仪的高效率的连接。 光纤输入端：微透镜把望远镜F/9的光束转化为F/3.8的光 束，输入的光纤； 光纤输出端：微透镜把光纤F/3.8的光束转化为适合光谱 仪准直镜F/10的光束。 导星CCD和光纤接口单元 • 光纤从四楼圆 顶室地面穿入， 从折轴房顶出来， 这样距离最近， 光纤最短。 3 ．高分辨率光纤光谱仪本体 • 该仪器可实现恒星视向速度的测量和高分辨率 高信噪比的恒星参数和丰度的测量，必须要求光 谱图像的高度稳定性和波长定标的高度精确性， 这就对仪器的光、机系统的稳定性要求极高。 • 光谱仪采用“阶梯光栅+横向色散棱镜”的分光方式。 准直镜系统采用改进后的白瞳设计思想,起到减少 杂散光和缩小横向色散元件的作用，光束口径为 150mm，整个光路紧凑。 • 光路如图，从光纤传过来的光束经过变换被送入光 谱仪本体的入射狭缝，经主准直镜（离轴抛物镜）和 阶梯光栅色散后，被主准直镜聚焦，小反射镜将光路 折叠，光束通过即时狭缝和传输准直镜（离轴抛物镜） 变为平行光。为了使阶梯光栅得到的高级次重叠光谱 有足够横向色散，使用两块棱镜交叉色散后的光束由 照相镜头（采用多片高透过率透镜组）成像到CCD像 面。 光谱仪内部调试照片 光谱仪激光调试光路图 折轴房内部 光谱仪位置 图 • 2.16米望远镜高分辨率光纤光谱仪主要技术指标和要求： • 工作波段：370 -920 nm （可调） （目前测试为360nm~1000nm） • 仪器效率：峰值≥30% （从光纤入射段到CCD前） • 整个工作波段≥10% （从光纤入射段到CCD前） • 分辨率R：32000 -115000 （2.4角秒光纤） 目前采用固定狭缝，缝宽0.19mm，R=49800 仪器稳定性： ±6 m/s （温度需要长期稳定，目前温控箱密封后 需要2周温度稳定） • CCD：E2V 4k×4k，12µm/pixel ，背照明一级红敏科研芯片，液氮制 冷 • 级次分离：≥20 pixel （两根光纤可同时观测） • 光纤： 目前安装的光纤为100微米，对应2.4角秒，长度19米 • 导星视场：3’× 3’ • 温控精度：整夜变化±0.3℃，一周变化±0.5℃ （调试阶段，温控箱 未封闭，温度需要温控箱封闭2周后达到稳定） • 卡焦配有Tip/Tilt 装置（目前无） 部分观测记录： （目标选择为中天附近，与折轴观测对比时天顶距有少许变化） Star V[mag] Texp [s] 550nm S/N(none- 620nm S/N(none- Coude Weather bin,bin2) bin,bin2) 550nm Seeing HIP999 8.59 1800 69 97 105 149 78 2.6″ BD+29°525 9.20