极紫外成像论文-于钱,彭吉龙,王姗姗,张凯,田东波

极紫外成像论文-于钱,彭吉龙,王姗姗,张凯,田东波

导读:本文包含了极紫外成像论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:极紫外光谱,成像仪,光学系统,角分辨率

极紫外成像论文文献综述

于钱,彭吉龙,王姗姗,张凯,田东波[1](2019)在《太阳极紫外成像仪光学系统研制》一文中研究指出文章针对太阳观测的物理需求,完成了角分辨率优于1″的太阳极紫外成像仪光学系统的研制。该系统采用经典卡塞格林光路结构。使用ZEMAX软件对所设计的光学系统进行分析,结果表明其在视场角±17′内的光斑均位于1个像素(13.5μm×13.5μm)范围内。在光学系统研制完成后,采用一种间接方法来检测光学系统角分辨率:首先利用ZYGO干涉仪检测光学系统的波像差,再根据检测的出瞳面上的波像差结果,计算出光学系统在19.5 nm工作波段的点扩散函数;结果表明,光学系统在视场角±17′的范围内,像素环围能量比均优于80%,在19.5 nm波段的角分辨率优于1″。(本文来源于《航天器环境工程》期刊2019年04期)

彭吉龙,冯桃君,石恩涛,李林,于钱[2](2019)在《多谱段全日面极紫外成像仪》一文中研究指出在极紫外波段对太阳进行成像观测是研究太阳活动、日冕中等离子体物理特性的重要手段.传统极紫外成像仪或光谱仪无法同时实现高光谱分辨率和大视场的太阳成像.本文设计了一种新型太阳极紫外多谱段成像系统,采用无狭缝光栅分光方式实现了高光谱分辨率和空间分辨率的全日面成像,成像视场可达47',光谱分辨率每像素2×10~(-3)nm,空间分辨率每像素1.4',全日面时间分辨率优于60s.通过分析谱线的全日面成像图和系统响应,表明成像仪能大范围的观测太阳活动形态演化,为太阳物理研究和空间天气预报提供更完整的观测数据.(本文来源于《空间科学学报》期刊2019年02期)

彭吉龙,冯桃君,聂翔宇,田东波,易忠[3](2019)在《可获得高分辨率谱线信息的新型太阳极紫外成像仪》一文中研究指出极紫外光谱观测和诊断是研究太阳大气基本物理过程的最重要手段之一。但因为波长短,很多可见光仪器的设计方案不再适用,且极紫外观测只能在太空中开展。国际上现有卫星上的太阳极紫外成像仪和光谱仪都有各自的不足,比如极紫外成像仪不能获得高光谱分辨率的谱线信息;狭缝式光谱仪通过扫描可得到活动区域的信息,但扫描时间过长,对于研究剧烈变化的太阳活动有很大的局限性。这些不足制约了对日冕物质抛射(CME)和耀斑等太阳活动的高精度观测及对其机理的研究:无法看到CME在内日冕的加速过程,而且无法将可见光看到的CME现象同极紫外看到的日面源区直接联系;缺少观测目标的视向速度信息,难以识别CME的触发过程。采用多级衍射成像方式的一种新型太阳极紫外成像仪,除实现传统极紫外成像仪功能外,还可以在太阳活动变化过程中同步获得全日面各区域的光谱信息。新型成像仪可以得到高光谱分辨率数据,用于反演低日冕的等离子体视向速度,获得全日面的速度分布,与同时得到的高空间分辨率图像相结合,可以识别太阳活动现象对应的物质运动,为空间科学研究提供数据;因为没有狭缝和运动部件,可以实现对大视场的太阳活动区域的高时间分辨率成像,有利于捕捉日面活动的快速变化。新型成像仪采用无狭缝光谱分光成像的设计理念,即同一时间把一定光谱带宽的信息记录到一个二维的图像上,此过程可以看成是从某一个角度将空间和光谱数据立方体投影到一个面上,然后再利用反演得到空间分辨图像和光谱信息。多级光谱成像的光学设计与传统光谱仪最大的不同是其不存在逐行扫描的狭缝,这使得其能够同时获得大视场内太阳的空间信息和光谱信息。因为极紫外波段的特殊性,以及本仪器面向卫星遥感应用,不可能像可见光波段或者医用CT机一样实现很多衍射级的同时成像。因此,新型极紫外成像仪光学系统由反射镜、色散光栅和五个探测器组成,入射的太阳极紫外辐射经过光栅色散后分别由五个级次的探测器接收,其中四个探测器分部接收±1和±2衍射级图像,另外一个接收0级图像。空间信息可以直接从0级图像得到,而光谱信息则需要根据五个级次成像的反演结果得出。介绍了光学系统的设计以及反演算法,并分析了反演算法的误差。光路基于变间距光栅设计,可实现空间分辨率1.8 arcsec·pixel~(-1),光谱分辨率7.8×10~(-3) nm·pixel~(-1),同时减小了体积和重量,适合空间应用。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年03期)

刘壮[4](2014)在《太阳极紫外成像光谱仪光学系统研究》一文中研究指出近年来,随着空间技术的发展,人们对太阳活动和空间环境的变化越来越关注。在极紫外波段对太阳进行超光谱成像观测是研究太阳大气物理特性的重要手段。太阳极紫外成像光谱仪用以观测极紫外波段的具有空间分辨率的光谱辐射线,这些辐射线信息是研究日冕变热、太阳风加速等太阳活动机理的必要条件。因此,开展太阳极紫外成像光谱仪光学系统研究具有重要意义。本文的工作主要围绕太阳极紫外成像光谱仪光学系统研制过程中所需的光学系统设计、超环面基底加工与检测、极紫外全息光栅设计与制备以及超环面面形检测等几项关键技术展开。总结了极紫外探测的特点,对极紫外成像光谱仪的重要结构进行了分析和比较,选择了望远系统与凹面光栅结合形式的色散型成像光谱仪,介绍了色散型成像光谱仪的工作原理,凹面光栅的成像与色散原理,给出了超环面等间距光栅与超环面变间距光栅的像差校正理论。根据观测太阳活动的应用需求,结合国内外极紫外成像光谱仪发展现状,制定了太阳极紫外成像光谱仪的性能指标。讨论了可用于极紫外成像光谱仪的光学元件,对具体元件做了选择。针对两种常用光学结构,设计了两种太阳极紫外成像光谱仪光学系统,分别给出了设计过程、设计结果、公差分析结果与光学传输效率计算结果。给出了超光滑超环面基底加工过程,对超环面半径检测的几种方法作了研究,利用球形样板法检测了超环面的半径。分析了超光滑基底表面粗糙度检测方法,分别利用原子力显微镜与光学轮廓仪检测了基底表面的粗糙度,检测结果表明加工工艺达到了超光滑的水平。根据光栅标量衍射理论设计了两种极紫外光栅槽型。给出了全息光栅加工过程,加工了极紫外光栅。设计了两种宽带极紫外多层膜系,依照其中一种设计结果为光栅沉积了多层膜,说明了极紫外多层膜沉积过程。针对干涉仪无法直接检测超环面面形的问题,提出利用柱面镜以及正交平板玻璃零位补偿检测超环面面形的两种方法。分别给出了这两种方法的补偿原理,总结出补偿的误差源与误差估计值,针对每种方法设计了典型表面的检测光路,计算了总误差。检测光路与总误差的计算结果说明了这两种方法的可行性。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2014-05-01)

刘壮,巩岩[5](2012)在《应用全息变间距光栅的极紫外成像光谱仪光学系统设计》一文中研究指出随着对太阳等离子体活动物理过程研究的深入,对太阳极紫外成像光谱仪的性能要求越来越高,而设计高性能太阳极紫外成像光谱仪的一个重要方法就是应用变间距光栅。提出了一种应用全息变间距光栅的太阳极紫外成像光谱仪的设计方法:首先设计系统的初始光学结构,然后根据全息变间距光栅光程差原理,利用1stopt软件的通用全局优化算法计算出像差小的光栅,最后用Zemax软件对整个系统进行建模与优化。给出了设计实例,设计出的太阳极紫外成像光谱仪工作波长范围为17~21nm,视场为2400″,空间分辨率为0.6″,光谱分辨率为0.00225nm/pixel,长度约为2m。在光谱范围内,空间方向与光谱方向的均方根半径以及截止频率范围内的调制传递函数均满足要求。(本文来源于《中国激光》期刊2012年11期)

陈波,何飞[6](2012)在《火星-金星电离层极紫外成像仪和极紫外成像光谱仪》一文中研究指出火星和金星电离层离子在太阳极紫外辐射作用下会产生远紫外辐射,为光学方法探测火星和金星电离层全局分布提供了工具。本文分析了火星和金星电离层远紫外辐射特性,介绍了国际上针对火星和金星的紫外-远紫外波段探测进展。在此基础上提出了未来火星和金星探测器上搭载电离层极紫外成像仪和极紫外成像光谱仪设计方案,给出了相应的技术指标。可以在不同轨道高度获得10km-50km空间分辨率的全局探测结果,为我国火星和金星电离层研究提供重要的科学数据。(本文来源于《第十届全国月球科学与比较行星学陨石学与天体化学学术研讨会会议论文集》期刊2012-10-24)

刘壮,巩岩[7](2012)在《太阳极紫外成像光谱仪光学系统设计与分析》一文中研究指出针对太阳极紫外成像光谱仪的应用目的与工作环境,设计了一种太阳极紫外成像光谱仪的光学系统.该系统由望远系统、狭缝、光栅与探测器组成.望远系统采用离轴WolterⅡ型结构,入射光掠入射进入系统,具有光谱范围宽、稳定性高、克服恶劣空间环境能力强等优点.扫描镜采用平面反射镜,成像质量不随扫描角的改变而改变.分光光栅采用超环面3 600lines/mm变间距光栅,与超环面等间距光栅相比,具有成像质量高、光谱分辨率高、缩短系统长度的优势.工作波段为17.0~21.0nm,可满足探索温度在5.8≤log T≤6.3区间的宁静日冕的需要.视场为1 228″×2 400″,空间分辨率达到0.8arc second/pixel,光谱分辨率约为0.001 98nm/pixel,总长度不超过2.5m.计算了望远系统的理论有效面积,给出了望远系统的成像质量与实际的视场.系统整体的成像质量、光栅的谱线弯曲与谱带弯曲,均满足实际应用要求.(本文来源于《光子学报》期刊2012年07期)

李哲,王晓东,吕宝林,刘文光[8](2012)在《极紫外成像仪信息处理FPGA仿真测试与验证》一文中研究指出为保证软件可靠性,仿真测试成为FPGA设计开发中不可或缺的重要环节。结合用于地球等离子体层探测的极紫外成像仪项目,对其信息处理FPGA进行代码规则检查、静态分析、波形仿真等仿真测试,测试结果表明FPGA设计满足功能和性能需求,通过成像实验验证FPGA工作正常、可靠。(本文来源于《硅谷》期刊2012年13期)

刘壮,巩岩[9](2012)在《太阳极紫外成像光谱仪光学系统设计》一文中研究指出在极紫外波段对太阳进行超光谱成像观测是研究太阳上层大气,日冕中等离子物理特性的重要手段。依据太阳极紫外成像光谱仪的应用,结合国内外极紫外成像光谱仪发展现状,制定了太阳极紫外成像光谱仪的性能指标。通过比较各种光学结构的优缺点,选择望远镜与光谱仪组合的结构。讨论并选择了可用的基本元器件,望远系统采用离轴抛物面反射镜,分光器件为高密度超环面等间距光栅。设计出符合指标的光学系统。最后给出了太阳极紫外成像光谱仪的设计过程、详细参数与结果。光学系统的工作波段为17.0~21.0nm,视场是1 228″×1 024″,空间分辨率达到0.8arcsec.pixel-1,光谱分辨率约为0.001 98nm.pixel-1,系统总长度约为2.8m。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2012年03期)

陈波,何飞[10](2011)在《月基地球等离子体层极紫外成像仪的光学设计》一文中研究指出依据地球等离子体层在30.4nm的辐射特性,首次以月球为观测点进行地球等离子体层极紫外波段成像观测方法研究。确定了在月球表面使用的极紫外成像仪的技术参数,给出了视场角为15°、角分辨率为0.1°、入瞳面积>70cm2的极紫外成像仪的结构形式,采用单球面多层膜反射镜与球面微通道板光子计数成像探测器相结合的方式设计了极紫外成像仪。对设计的极紫外多层膜光学系统成像仪进行光线追迹,弥散斑半径分别为0.210mm(0°视场)、0.204mm(3°视场)、0.204mm(5°视场)、0.207mm(7.5°视场),对应的角分辨率为0.08°,弥散斑在不同视场角度基本均匀,其结果满足设计要求。该仪器可在月球表面工作,获得视场范围为15.0RE,覆盖地球等离子体层主要区域,空间分辨率为0.10RE,可以很好地观测到地球等离子体层主要细节,为从外部进行地球等离子体层观测提供了一种高质量的成像观测方法。(本文来源于《光学精密工程》期刊2011年09期)

极紫外成像论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在极紫外波段对太阳进行成像观测是研究太阳活动、日冕中等离子体物理特性的重要手段.传统极紫外成像仪或光谱仪无法同时实现高光谱分辨率和大视场的太阳成像.本文设计了一种新型太阳极紫外多谱段成像系统,采用无狭缝光栅分光方式实现了高光谱分辨率和空间分辨率的全日面成像,成像视场可达47',光谱分辨率每像素2×10~(-3)nm,空间分辨率每像素1.4',全日面时间分辨率优于60s.通过分析谱线的全日面成像图和系统响应,表明成像仪能大范围的观测太阳活动形态演化,为太阳物理研究和空间天气预报提供更完整的观测数据.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

极紫外成像论文参考文献

[1].于钱,彭吉龙,王姗姗,张凯,田东波.太阳极紫外成像仪光学系统研制[J].航天器环境工程.2019

[2].彭吉龙,冯桃君,石恩涛,李林,于钱.多谱段全日面极紫外成像仪[J].空间科学学报.2019

[3].彭吉龙,冯桃君,聂翔宇,田东波,易忠.可获得高分辨率谱线信息的新型太阳极紫外成像仪[J].光谱学与光谱分析.2019

[4].刘壮.太阳极紫外成像光谱仪光学系统研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2014

[5].刘壮,巩岩.应用全息变间距光栅的极紫外成像光谱仪光学系统设计[J].中国激光.2012

[6].陈波,何飞.火星-金星电离层极紫外成像仪和极紫外成像光谱仪[C].第十届全国月球科学与比较行星学陨石学与天体化学学术研讨会会议论文集.2012

[7].刘壮,巩岩.太阳极紫外成像光谱仪光学系统设计与分析[J].光子学报.2012

[8].李哲,王晓东,吕宝林,刘文光.极紫外成像仪信息处理FPGA仿真测试与验证[J].硅谷.2012

[9].刘壮,巩岩.太阳极紫外成像光谱仪光学系统设计[J].光谱学与光谱分析.2012

[10].陈波,何飞.月基地球等离子体层极紫外成像仪的光学设计[J].光学精密工程.2011

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