CN104049348A - 球面反射式日冕仪 - Google Patents

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陈波
李达
刘鹏
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Abstract

本发明公开了一种球面反射式日冕仪，属于日冕仪技术领域。解决了现有技术中日冕仪结构复杂、存在渐晕和色差的技术问题。该日冕仪包括主物镜、次镜、成像镜、平面镜、第一光阑、第二光阑和CCD探测器，太阳光球层光线和日冕区域光线经第一光阑后，入射至主物镜，并经主物镜反射至次镜，太阳光球层光线被次镜的开孔遮挡，日冕区域光线依次经次镜、成像镜反射后，穿过第二光阑至平面镜，再经平面镜偏折至CCD探测器上成像，太阳光球层光线照射到第一光阑边缘产生的衍射光线依次经主物镜、次镜、成像镜反射后，被第二光阑遮挡。该日冕仪没有色差的影响，可进行多波段工作，有效抑制了反射日冕仪的杂散光，结构简单，减少了日冕仪的几何尺寸。

Description

球面反射式日冕仪
技术领域
本发明涉及一种球面反射式日冕仪，属于日冕仪技术领域。
背景技术
太阳日冕成像观测是空间天气预报的重要手段之一。对于日冕成像，最大困难是日冕的亮度相对于太阳光球层和色球层来说极为微弱，因此日冕仪的设计需要重点考虑日面照射到仪器上所引起的入瞳边缘衍射和主镜面自身散射的问题。现有技术中，日冕仪的结构主要有两种：一种是采用反射镜和透射镜相结合的离轴结构，另一种是采用多片透镜外部遮光和内部遮光相结合结构，但是，这两种结构都较为复杂，同时存在渐晕和色差问题，加工和研制较为困难。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中日冕仪结构复杂、存在渐晕和色差的技术问题，提供一种球面反射式日冕仪。
本发明的球面反射式日冕仪，包括主物镜、次镜、成像镜、平面镜、第一光阑、第二光阑和CCD探测器；
所述次镜中心开孔，开孔半径为式中，k是日冕仪的视场内边缘与太阳张角的比值，R是太阳半径，d是太阳到日冕仪工作位置的距离，f1是主物镜1的焦距，r1是主物镜在次镜上的像点半径；
太阳光球层光线和日冕区域光线经第一光阑后，入射至主物镜，并经主物镜反射至次镜，太阳光球层光线被次镜的开孔遮挡，日冕区域光线先经次镜反射至成像镜，然后经成像镜反射，穿过第二光阑至平面镜，最后经平面镜偏折至CCD探测器上成像；
所述太阳光球层光线照射到第一光阑边缘产生的衍射光线，依次经主物镜、次镜、成像镜反射后，被第二光阑遮挡。
进一步的，所述第二光阑为里奥光阑。
本发明的有益效果是：
本发明的日冕仪采用全反射式结构，没有色差的影响；可以进行多波段工作；有效抑制了反射日冕仪的杂散光；降低了加工和研制的难度，结构简单，减少了日冕仪的几何尺寸。
附图说明
图1为本发明球形反射式日冕仪的结构示意图；
图2为本发明球形反射式日冕仪的轴上近似示意图；
图中，M1、主物镜，M2、次镜，M3、成像镜，M4、平面镜，A0、第一光阑，A1、第二光阑。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的日冕仪做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的球面反射式日冕仪，包括主物镜M1、次镜M2、成像镜M3、平面镜M4、第一光阑A0、第二光阑A1和CCD探测器。其中，主物镜M1、次镜M2和成像镜M3均为球面反射镜，主物镜M1、次镜M2和成像镜M3离轴设置；次镜M2中心开孔，开孔半径式中，k是日冕仪设计要求的视场内边缘与太阳张角的比值，R是太阳的半径，d是太阳到日冕仪工作位置的距离，f1是主物镜M1的焦距，r1是主物镜M1在次镜M2上的像点半径。主物镜M1的主要作用是将经第一光阑A0入射的太阳光球层光线和日冕区域光线成像在次镜M2上，以减少日冕仪视场内侧的渐晕；次镜M2作为场镜，主要作用是遮挡日冕仪视场中心的太阳光球层光线，并将日冕区域光线反射至成像镜M3；成像镜M3的主要作用是将日冕区域光线最终成像在CCD探测器的像面上，并配合主物镜M1和次镜M2将第一光阑A0成像在第二光阑A1上；平面镜M4不参与成像，主要作用是将日冕区域光线偏折至CCD探测器，减少日冕仪的几何尺寸；第一光阑A0对视场进行限制，遮挡外部杂光进入；第二光阑A1为里奥光阑，用于遮挡太阳光球层光线在照射第一光阑A0时，在第一光阑A0边缘产生的衍射光线；CCD探测器将入射其像面的日冕区域光线成像，CCD探测器的种类根据工作的波段和分辨率选择。本发明日冕仪的内壁材料为高吸收率材料。
本发明的球面反射式日冕仪的光路走向：
(1)太阳光球层光线进入日冕仪，经第一光阑A0后入射主物镜M1，主物镜M1将太阳光球层光线成像到次镜M2上，一方面，日冕仪视场中心的太阳光球层光线，经过主物镜M1的反射后，聚焦到次镜M2的中心部位，次镜M2的开孔对日冕仪视场中心的太阳光球层光线进行遮挡，另一方面，太阳光球层光线照射到第一光阑A0边缘会产生衍射光线，该衍射光线经次镜M2反射到成像镜M3，再经成像镜M3反射至第二光阑A1，最后被第二光阑A1遮挡；
(2)日冕区域光线进入日冕仪，经第一光阑A0后入射主物镜M1，先经主物镜M1反射至次镜M2，然后经次镜M2反射至成像镜M3，再经成像镜M3反射，穿过第二光阑A1至平面镜M4，最后经平面镜M4偏折至CCD探测器上成像。
如图2所示，假设主物镜M1、次镜M2、成像镜M3的焦距分别为f1,f2,f3，本发明的球面反射式日冕仪用轴上近似计算，位置关系如下：
(1)第一光阑A0到主物镜M1的间距为l1＝f1；
(2)主物镜M1到次镜M2的间距为l2＝f1；
(3)次镜M2的外形半径次镜M2的开孔半径其中，k，k1分别是日冕仪的视场内外边缘与太阳张角的比值，R是太阳的半径，d是太阳到日冕仪工作位置的距离，r1是主物M1在次镜M2上的像点半径；
(4)第二光阑A1的直径其中，D为A0的直径，其尺寸是由工作选择的曝光时间，分辨率来确定；
(5)成像镜M3到第二光阑A1的距离为
其他尺寸按照日冕仪要求的焦距进行调整。
显然，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.球面反射式日冕仪，其特征在于，包括主物镜(M1)、次镜(M2)、成像镜(M3)、平面镜(M4)、第一光阑(A0)、第二光阑(A1)和CCD探测器；
所述次镜(M2)中心开孔，开孔半径为式中，k是日冕仪的视场内边缘与太阳张角的比值，R是太阳半径，d是太阳到日冕仪工作位置的距离，f1是主物镜(M1)的焦距，r1是主物镜(M1)在次镜(M2)上的像点半径；
太阳光球层光线和日冕区域光线经第一光阑(A0)后，入射至主物镜(M1)，并经主物镜(M1)反射至次镜(M2)，太阳光球层光线被次镜(M2)的开孔遮挡，日冕区域光线先经次镜(M2)反射至成像镜(M3)，然后经成像镜(M3)反射，穿过第二光阑(A1)至平面镜(M4)，最后经平面镜(M4)偏折至CCD探测器上成像；
所述太阳光球层光线照射到第一光阑(A0)边缘产生的衍射光线，依次经主物镜(M1)、次镜(M2)、成像镜(M3)反射后，被第二光阑(A1)遮挡。
2.根据权利要求1所述的球面反射式日冕仪，其特征在于，所述第二光阑(A1)为里奥光阑。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110275281A (zh) * 2019-05-30 2019-09-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种天基全反射式远紫外与可见光双波段日冕成像***
CN115308809A (zh) * 2022-08-22 2022-11-08 山东大学 侧面遮挡全周向日球成像仪

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1450196A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Catoptric projection optical system and exposure apparatus
CN101285930A (zh) * 2008-05-30 2008-10-15 中国科学院上海技术物理研究所 多焦距多视场无遮挡全反射消像散光学***
CN101576648A (zh) * 2008-05-08 2009-11-11 中国科学院西安光学精密机械研究所 共轴四反光学***
WO2011012267A1 (de) * 2009-07-29 2011-02-03 Carl Zeiss Sms Gmbh Vergrössernde abbildende optik sowie metrologiesystem mit einer derartigen abbildenden optik
CN103389578A (zh) * 2013-08-14 2013-11-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 内掩式透射地基日冕仪成像***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1450196A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Catoptric projection optical system and exposure apparatus
CN101576648A (zh) * 2008-05-08 2009-11-11 中国科学院西安光学精密机械研究所 共轴四反光学***
CN101285930A (zh) * 2008-05-30 2008-10-15 中国科学院上海技术物理研究所 多焦距多视场无遮挡全反射消像散光学***
WO2011012267A1 (de) * 2009-07-29 2011-02-03 Carl Zeiss Sms Gmbh Vergrössernde abbildende optik sowie metrologiesystem mit einer derartigen abbildenden optik
CN103389578A (zh) * 2013-08-14 2013-11-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 内掩式透射地基日冕仪成像***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李达等: "反射式莱曼阿尔法日冕仪杂光分析", 《光学学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110275281A (zh) * 2019-05-30 2019-09-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种天基全反射式远紫外与可见光双波段日冕成像***
CN115308809A (zh) * 2022-08-22 2022-11-08 山东大学 侧面遮挡全周向日球成像仪
CN115308809B (zh) * 2022-08-22 2024-04-02 山东大学 侧面遮挡全周向日球成像仪

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PB01 Publication
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