35厘米太阳磁场望远镜 - 图片展示 - 中国科学院国家天文台怀柔观测基地

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35厘米太阳磁场望远镜

 

       怀柔太阳磁场望远镜主要由艾国祥院士提出和设计,它于1985年投入使用,于1987年获中国科学院科技进步一等奖,1988年获得国家科技进步一等奖。


       太阳磁场望远镜由35厘米真空折射望远镜、 偏振分析器、双折射滤光器及后端成像系统组成。偏振分析器是用来测量太阳磁场的重要仪器,它主要由波片和KD*P晶体组成。 双折射滤光器是磁场望远镜的核心部分。其作用是在太阳光中选择观测所需要的特定波长的单色光通过,滤掉其余各种成分的光。


       太阳磁场望远镜能获得FeI 5324?波段的光球矢量磁场和视向速度场数据,还可获得Hβ 4861?波段的色球视向磁场和视向速度场数据。太阳磁场的测量原理是根据塞曼效应将测量到的偏振光Stokes参数I, Q, U, V强度信号通过精确定标得到所需的太阳磁场信息。磁场望远镜选用FeI 5324?谱线观测光球层中的磁场,该线是一条较宽和较强的吸收线,在该线宽度内,无其它线干扰,谱线轮廓比较规则对称,属简单三分裂,郎德因子为1.5。太阳纵向磁场的测量精度是10高斯,横向磁场的精度约为150高斯。太阳视向速度场是通过测定谱线波长的多普勒位移来得到的,测量太阳视向速度场的精度约为30米/秒。


       太阳磁场望远镜投入观测以来,采用了对太阳活动课题观测和常规观测资料长时间积累的两种主要运行方式。观测时间对国内外同行免费开放。运行三十年以来,优良的观测资料、开放的管理模式、良好的科学研究环境,取得了许多重要的研究成果。截止到目前,在国际一流刊物上发表论文300余篇。研究内容主要包括:太阳磁场速度场形态演化、磁场非势特征与太阳活动、太阳电流螺度与磁螺度观测、小尺度磁场及内禀性质和基于矢量磁场观测的三维外推等方向。


       基于太阳磁场望远镜的观测,怀柔太阳观测基地与美国、日本、法国、俄罗斯等国家的科学家建立了长期的观测研究合作关系。从1987年起,与美国大熊湖天文台开展的“日不落太阳磁场联合观测”和继而开展的“太阳活动全球监测网”等合作项目在太阳活动观测研究中取得了重要的科研成果。


       太阳磁场望远镜的研发成功,也是科学研究中哲学思想的一次重大胜利。通过对太阳观测技术方法发展的分析,艾国祥院士等敏锐地把握到了太阳磁场观测从“点”、 “线”到“面”的辩证发展规律,在国内没有任何基础、国际上尚不成熟的背景下,创新性地提出了发展太阳磁像仪的设想,从而造就了怀柔太阳观测基地三十多年的辉煌。