大天区多目标光纤光谱望远镜是我国正在兴建中的一架有效通光口径为4米、焦距为20米、视场达20平方度的中星仪式的反射施密特望远镜。
中文名称 | 大天区多目标光纤光谱望远镜 | 焦 距 | 为20米 |
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通光口径 | 为4米 | 视 场 | 达20平方度 |
它的技术特色是:
1. 把主动光学技术应用在反射施密特系统,在跟踪天体运动中作实时球差改正,实现大口径和大视场兼备的功能。
2. 球面主镜和反射镜均采用拼接技术。
3. 多目标光纤(可达4000根,一般望远镜只有600根)的光谱技术将是一个重要突破。
普测的星系极限星等推到20.5m,比SDSS计划高2等左右,实现107个星系的光谱普测,把观测目标的数量提高1个量级。
国家天文台大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)由北端的反射施密特改正板MA、南端的球面主镜MB和中间的焦面构成。球面主镜及焦面固定在地基上,反射施密特改正板作为定天镜跟踪天体的运动,望远镜在天体经过中天前后时进行观测。天体的光经MA反射到MB,再经MB反射后成像在焦面上。焦面上放置的光纤,将天体的光分别传输到光谱仪的狭缝上,然后通过光谱仪后的CCD探测器同时获得大量天体的光谱。,使它成为大口径兼大视场光学望远镜的世界之最。由于它口径达4米,在曝光1.5小时内可以观测到暗达20.5等的天体。而由于它视场达5°,在焦面上可放置四千根光纤,将遥远天体的光分别传输到多台光谱仪中,同时获得它们的光谱,成为世界上光谱获取率最高的望远镜。
如果国家的政策允许,这个望远镜还是起个中文名字吧。 叫"LAMOST"一开始以为是外国的呢,结果是"出口转内销的",又是"与国际接轨的产物",难道起个中国化的名字很很难吗?还是外文名字能提升望远镜的成像质量?
叫"巡天"望远镜就很好听,希望大家支持"给国家望远镜"起中国化的名字。
这是我国正在兴建中的一架有效通光口径为4米、焦距为20米、视场达20平方度的中星仪式的反射施密特望远镜。
光纤探头就比较简单了,直接接到光谱仪上,一般的光纤探头一端接激发光,一端接光谱仪,然后将光纤探头对准被测物就可以了,被测物一般放在光纤探针输出端的焦点位置上,这样光谱仪就可以需要的光谱了
光纤光谱仪是按照电线传输的原理来工作的。说起灵敏度,重要的是要区分开光度学中的灵敏度(光谱仪所能探测到的最小信号强度)还是化学计量学中的灵敏度(光谱仪能够测量到的最小吸收率差)。a.光度灵敏度对于如荧...
GLA600-UVN 光纤光谱仪采用Czerny-Turner光学结构、用光栅作为分光元件、用CCD作为光电探测器、光信号可由SMA905光纤接头导入。高利通GLA600-UVN 具有宽光谱、高光谱分...
分为七个子系统:光学系统;主动光学和支撑系统;机架和跟踪装置;望远镜控制系统;焦面仪器;圆顶;数据处理和计算机集成。望远镜将安放在中国科学院北京天文台兴隆观测站,项目总投资约2.35亿元,建成后将作为国家设备向全国天文界开放,并积极开展国际合作。
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针对天文光谱观测系统使用的传光光纤在布放和观测过程中因弯曲和入射中心未对准光纤中心而导致的焦比退化效应,采用光学追迹方法进行了分析计算。根据我国大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)工程中实际使用的光纤光缆的参数,分析并计算了所用传光光纤的使用条件,为工程应用提供参考。根据分析计算的结果,在LAMOST工程中光纤对准误差设计值为不大于32μm的条件下,LAMOST工程中光纤光缆施工安装及观测使用过程中最小弯曲半径应限制在不小于300mm。
通过对耦合的理论分析,模拟了实际的拉锥过程,构建了光纤耦合器对光谱响应特性的理论模型。详细分析了不同熔烧长度和不同拉伸距离对光谱响应的影响,熔烧长度越短,拉锥曲线震荡越剧烈,到达归一化光功率为0.5所需要的拉伸长度越短,会出现更多的震荡包络;拉伸距离越长,产生的包络震荡越多,波长间隔越密,对光谱响应越为敏感,从实验中验证其合理性。这一模型的建立将大大减少实际工作中的盲目性,对光纤耦合器制作有一定的指导意义。
项目研究按计划书执行,围绕提高光纤光谱仪望远镜通光效率的研究计划,开展了提高望远镜星像和光纤耦合方法的研究,模拟分析了视宁度变化对光纤光谱仪望远镜通光效率的影响,并开展了提高望远镜星像-光纤耦合方法的研究,开展了光纤和梯度折射率透镜胶结工艺方法的研究,设计并加工了可适应用于天文观测的微透镜,并完成了光纤-微透镜胶结,并在实验室搭建了望远镜模拟系统,进行了光纤-微透镜的性能测试,通过性能测试该系统可应用于望远镜实际性能测试。
自上世纪80年代以来光纤已被广泛应用于天文望远镜中,光纤光谱仪望远镜的星像和光纤的耦合效率易受到视宁度、光纤定位精度等因素的影响。本项目致力于进行提高光纤光谱仪望远镜星像和光纤耦合效率方法的研究,在光纤入射端胶结梯度折射率透镜以增加光纤接收星像的面积,同时在出射端配置微型焦比变换系统,修正由于光纤引入梯度折射率透镜导致的焦比退化。该方法的研究有助于改善由于圆顶视宁度、光纤定位偏差导致的效率损失。项目研究拟在国内光纤光谱仪望远镜上进行测试,结合目前国内望远镜的台址视宁度、光纤光谱仪的光纤芯径计算,研究成果有望将目前光纤光谱仪望远镜的通光效率提高50%或更高。
LAMOST望远镜简介
大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)是一架横卧南北方向的中星仪式反射施密特望远镜。应用主动光学技术控制反射改正板,使它成为大口径兼大视场光学望远镜的世界之最。由于它口径达4米,在曝光1.5小时内可以观测到暗达20.5等的天体。而由于它视场达5°,在焦面上可放置四千根光纤,将遥远天体的光分别 传输到多台光谱仪中,同时获得它们的光谱,成为世界上光谱获取率最高的望远镜。它将安放在国家天文台兴隆观测站(右图为效果图),成为我国在大规模光学光谱观测中,在大视场天文学研究上,居于国际领先地位的大科学装置。
多年来,我国天文界建设了以2.16米、1.56米光学望远镜、1.26米红外望远镜、太阳磁场和多通道望远镜、13.7米毫米波、米波综合孔径、以及甚长基线干涉射电望远镜为代表的天文学实测基础设施,有力地促进了我国天文研究的开展,提高了我国天文学在国际上的地位。LAMOST瞄准了涉及天文和天体物理学中诸多前沿问题的大视场天文学,抓住大规模光学光谱开拓的可贵机遇,以新颖的构思、巧妙的设计实现了光学望远镜大口径兼备大视场的突破。LAMOST望远镜由北端的反射施密特改正板MA、南端的球面主镜MB和中间的焦面构成。球面主镜及焦面固定在地基上,反射施密特改正板作为定天镜跟踪天体的运动,望远镜在天体经过中天前后时进行观测。天体的光经MA反射到MB,再经MB反射后成像在焦面上。焦面上放置的光纤,将天体的光分别传输到光谱仪的狭缝上,然后通过光谱仪后的CCD探测器同时获得大量天体的光谱(下图为光路示意图)。
光学光谱包含着遥远天体丰富的物理信息,大量天体光学光谱的获取是涉及天文和天体物理学诸多前沿问题的大视场、大样本天文学研究的关键。但是,迄今由成像巡天记录下来的数以百亿计的各类天体中,只有很小的一部分(约万分之一)进行过光谱观测。LAMOST作为天体光谱获取率最高的望远镜,将突破天文研究中光谱观测的这一"瓶颈",成为最具威力的光谱巡天望远镜,是进行大视场、大样本天文学研究的有力工具。LAMOST对上千万个星系、类星体等河外天体的光谱巡天,将在河外天体物理和宇宙学的研究上,诸如星系、类星体和宇宙大尺度结构等的研究上作出重大贡献。对大量恒星等河内天体的光谱巡天将在河内天体物理和银河系的研究上,诸如恒星、星族和银河系的结构、运动学及化学等的研究上作出重大贡献。结合红外、射电、X射线、γ射线巡天的大量天体的光谱观测将在各类天体多波段交叉证认上作出重大贡献。
LAMOST工程分为七个子系统:光学系统;主动光学和支撑系统;机架和跟踪装置;望远镜控制系统;焦面仪器;圆顶;数据处理和计算机集成。望远镜安放在中国科学院北京天文台兴隆观测站,项目总投资约2.35亿元,建成后将作为国家设备向全国天文界开放,并积极开展国际合作。
LAMOST于2009年6月4日通过国家验收,成为世界上口径最大的大视场和光谱观测获取率最高的望远镜,为我国乃至世界天文学研究提供高水平的观测手段和研究平台,得到了国际天文界的高度评价。