大氣透過率和大氣紅外輻射作為地基空間目標(biāo)探測、地基空間遙感、天文研究等領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容,紅外探測系統(tǒng)接收目標(biāo)輻射的能力與大氣透過率和大氣背景輻射限直接相關(guān),其中,大氣背景輻射限的強(qiáng)弱還決定了紅外探測系統(tǒng)的極限靈敏度,將影響系統(tǒng)設(shè)計;紅外天文研究中,它們也是反映天文臺站紅外觀測性能優(yōu)劣與否的重要指標(biāo)。為此研究大氣紅外透過特性和大氣紅外輻射特性具有重要意義。地基紅外天文觀測,大氣紅外輻射背景不可忽略,須掌握其特性與變化規(guī)律;為此設(shè)計了一套中紅外大氣輻射測量系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)嘗試測量大氣紅外輻射的過程中,發(fā)現(xiàn)儀器輻射很強(qiáng),大氣輻射卻很弱,強(qiáng)弱兩種輻射信號完全耦合,儀器輻射這個背景信號將大大占用紅外探測器的滿阱電子數(shù),降低系統(tǒng)動態(tài)范圍;儀器輻射還隨環(huán)境溫度的變化而變化。這些都導(dǎo)致系統(tǒng)測量大氣輻射的精度很低,為了提高測量精度,提高系統(tǒng)的動態(tài)范圍,剝離儀器輻射與大氣輻射信號,仔細(xì)研究了系統(tǒng)的定標(biāo)方法。使用三元模型定標(biāo)法對系統(tǒng)定標(biāo),并對整個望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)恒的低溫制冷和溫控,通過這些關(guān)鍵手段,大幅提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,最終實(shí)現(xiàn)了對大氣紅外輻射的高精度測量。在實(shí)現(xiàn)了大氣紅外輻射高精度測量的基礎(chǔ)之上,通過... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院云南天文臺)云南省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

望遠(yuǎn)鏡制冷組件結(jié)構(gòu)設(shè)計圖

測器采集的原始圖像(a) 原始 FITS 圖；(b)原始三維圖圖；（d）濾波后的三維圖 Raw image data acquired by detector (a) the raw FITS imag(c)filtering FITS image; (d)filtering demonstration模型扣除其他截距項(xiàng)以后得到儀器輸出的有效讀數(shù)示。由圖可知系統(tǒng)輸出的有效讀數(shù)或由此推算得到頂角的增加而增加。

圖 3.1 探測器采集的原始圖像(a) 原始 FITS 圖；(b)原始三維圖；（c）濾波后的 FITS圖；（d）濾波后的三維圖Fig 3.1 Raw image data acquired by detector (a) the raw FITS image; (b)demonstration;(c)filtering FITS image; (d)filtering demonstration按定標(biāo)模型扣除其他截距項(xiàng)以后得到儀器輸出的有效讀數(shù)隨著天頂角變化如圖 3.2 所示。由圖可知系統(tǒng)輸出的有效讀數(shù)或由此推算得到的各站點(diǎn)的大氣輻射隨觀測天頂角的增加而增加。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]晝夜觀測恒星整層大氣透過率測量研究[J]. 王浩,何楓,靖旭,譚逢富,秦來安,張巳龍,張守川,侯再紅.  紅外與激光工程. 2019(03)
[2]大氣紅外輻射及消光特性實(shí)測研究[J]. 趙志軍,許方宇,徐世春,黃一彬,高玲.  光學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[3]3～5μm紅外天空亮度測量的多元定標(biāo)模型[J]. 趙志軍,許方宇,高玲,郭杰,徐世春,劉忠.  紅外與激光工程. 2017(10)
[4]夜間整層大氣透過率測量技術(shù)研究[J]. 馮全全,詹杰,劉慶,李學(xué)彬,朱文越.  紅外與激光工程. 2017(06)
[5]基于激光外差技術(shù)的高分辨率整層大氣透過率測量[J]. 吳慶川,黃印博,談圖,曹振松,劉強(qiáng),高曉明,饒瑞中.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(06)
[6]基于黑體標(biāo)定的紅外圖像非均勻性校正系統(tǒng)設(shè)計[J]. 梁超,馬天翔.  中國光學(xué). 2016(03)
[7]中波紅外整層大氣透過率測量及誤差分析[J]. 劉俊池,李洪文,王建立,殷麗梅,李宏壯,張振鐸.  光學(xué)精密工程. 2015(06)
[8]地基大口徑紅外光電設(shè)備快速輻射定標(biāo)[J]. 劉俊池,李洪文,王建立,殷麗梅.  光學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[9]中波紅外探測器輻射定標(biāo)的簡化方法[J]. 孫志遠(yuǎn),常松濤,朱瑋.  紅外與激光工程. 2014(07)
[10]一種簡易紅外標(biāo)定系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 李斌,吳海英,王文濤,劉鵬.  紅外與激光工程. 2014(02)

博士論文
[1]地基紅外太陽觀測的背景輻射特性研究[D]. 趙志軍.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院云南天文臺) 2017

碩士論文
[1]天基大氣背景測量處理系統(tǒng)總體設(shè)計與數(shù)據(jù)挖掘方法研究[D]. 于鯤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]天基紅外測量相機(jī)輻射定標(biāo)及誤差估計方法研究[D]. 周宇星.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3517827