線陣CCD在1米紅外太陽望遠(yuǎn)鏡光電導(dǎo)行系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-04-19 05:18
【摘要】:本文首先作為背景,介紹了光電導(dǎo)行系統(tǒng)在云南1米紅外望遠(yuǎn)鏡的重要作 用。并對現(xiàn)在常用的幾種探測器件(1) 光電倍增管(2) CMOS(3) CCD進(jìn)行 了比較,分析了它們各自的優(yōu)勢和不足,闡述了選擇把線陣CCD應(yīng)用光電導(dǎo)行 系統(tǒng)上的原因。 接著敘述了光電導(dǎo)行系統(tǒng)的系統(tǒng)方案。在方案中,作者采用了線陣CCD檢 測太陽的邊緣從而得到太陽的重心。將重心的實(shí)際位置與理論位置相減,得到偏 差量,將此偏差量消除系統(tǒng)誤差,傳給望遠(yuǎn)鏡控制系統(tǒng)。 然后,講述了對光電導(dǎo)行系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的設(shè)想,給出了光電導(dǎo)行系統(tǒng)電路的 設(shè)計(jì)原理圖,對圖中各功能塊電路的作用和電路中各元器件的作用進(jìn)行了詳細(xì)的 說明。 最后,敘述了光電導(dǎo)行系統(tǒng)電路的調(diào)試過程并給出了電路初步的調(diào)試結(jié)果, 對調(diào)試過程中存在的一些問題進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的解決方法。
【圖文】:
會(huì)產(chǎn)生像場旋轉(zhuǎn),1米紅外望遠(yuǎn)鏡導(dǎo)行系統(tǒng)也面臨這個(gè)問題〔,’。光電導(dǎo)行系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)目前試用的方案如圖1.1,光線從導(dǎo)行鏡進(jìn)入經(jīng)過M4鏡后,在MS鏡分為兩路,l路光線經(jīng)M7和縮焦器后,,在1024*1024面陣CCD上形成一個(gè)全日面太陽像,以方便天文學(xué)家全日面監(jiān)視。另一路則經(jīng)過M6反射和透射后分別在兩塊相互垂直的拼接線陣CcD(每塊拼接線陣CDC由兩塊線陣CCDTCD1200拼接而成)。而在光電導(dǎo)行系統(tǒng)中要完成的工作(圖中虛線框圖部分)就是通過檢測太陽像邊緣來檢測太陽像的偏移,并將偏移量的差值反饋回望遠(yuǎn)鏡上位機(jī)以便其對望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行軌跡進(jìn)行校正。由于太陽望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量大,鏡筒光路特殊,所以望遠(yuǎn)鏡在運(yùn)動(dòng)過程中主光路系統(tǒng)的主光軸會(huì)發(fā)生非等彎沉
(1)云南天文臺建造的子午環(huán)子午環(huán)采用地平式系統(tǒng)〔”,采用了一套自準(zhǔn)直系統(tǒng)〔2,,較好地解決了光軸偏移問題,圖1.3則是該系統(tǒng)原理圖:從焦平面上光孔出來的發(fā)射光,經(jīng)過副鏡和主鏡反射后成平行光,其中的約1%落到自準(zhǔn)直平面鏡上,反射后經(jīng)過主鏡和副鏡后成像在焦平面上。而光軸指向變化的修正量,則取轉(zhuǎn)軸前后兩次成像位置之差除以4。圖1.3子午環(huán)采用地平式自準(zhǔn)直系統(tǒng)1.主鏡2.副鏡3.自準(zhǔn)直反射鏡4.光孔5.CDC芯片該套自準(zhǔn)直系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,并取得了較好的效果,但由于自準(zhǔn)直反射鏡要固定在鏡筒中,而紅外太陽望遠(yuǎn)鏡要做偏振測量,因而光路要求對稱,出于光學(xué)和機(jī)械的考慮,不允許在鏡筒中固定自準(zhǔn)直反射鏡,所以光電導(dǎo)行方案并沒有采用該套方案。(2)云南天文臺建造的太陽精細(xì)結(jié)構(gòu)望遠(yuǎn)鏡該望遠(yuǎn)鏡采用赤道式結(jié)構(gòu),由于赤道式望遠(yuǎn)鏡的視場上星體位置沒有相對轉(zhuǎn)動(dòng)
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院研究生院(云南天文臺)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2004
【分類號】:P111
本文編號:2632969
【圖文】:
會(huì)產(chǎn)生像場旋轉(zhuǎn),1米紅外望遠(yuǎn)鏡導(dǎo)行系統(tǒng)也面臨這個(gè)問題〔,’。光電導(dǎo)行系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)目前試用的方案如圖1.1,光線從導(dǎo)行鏡進(jìn)入經(jīng)過M4鏡后,在MS鏡分為兩路,l路光線經(jīng)M7和縮焦器后,,在1024*1024面陣CCD上形成一個(gè)全日面太陽像,以方便天文學(xué)家全日面監(jiān)視。另一路則經(jīng)過M6反射和透射后分別在兩塊相互垂直的拼接線陣CcD(每塊拼接線陣CDC由兩塊線陣CCDTCD1200拼接而成)。而在光電導(dǎo)行系統(tǒng)中要完成的工作(圖中虛線框圖部分)就是通過檢測太陽像邊緣來檢測太陽像的偏移,并將偏移量的差值反饋回望遠(yuǎn)鏡上位機(jī)以便其對望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行軌跡進(jìn)行校正。由于太陽望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量大,鏡筒光路特殊,所以望遠(yuǎn)鏡在運(yùn)動(dòng)過程中主光路系統(tǒng)的主光軸會(huì)發(fā)生非等彎沉
(1)云南天文臺建造的子午環(huán)子午環(huán)采用地平式系統(tǒng)〔”,采用了一套自準(zhǔn)直系統(tǒng)〔2,,較好地解決了光軸偏移問題,圖1.3則是該系統(tǒng)原理圖:從焦平面上光孔出來的發(fā)射光,經(jīng)過副鏡和主鏡反射后成平行光,其中的約1%落到自準(zhǔn)直平面鏡上,反射后經(jīng)過主鏡和副鏡后成像在焦平面上。而光軸指向變化的修正量,則取轉(zhuǎn)軸前后兩次成像位置之差除以4。圖1.3子午環(huán)采用地平式自準(zhǔn)直系統(tǒng)1.主鏡2.副鏡3.自準(zhǔn)直反射鏡4.光孔5.CDC芯片該套自準(zhǔn)直系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,并取得了較好的效果,但由于自準(zhǔn)直反射鏡要固定在鏡筒中,而紅外太陽望遠(yuǎn)鏡要做偏振測量,因而光路要求對稱,出于光學(xué)和機(jī)械的考慮,不允許在鏡筒中固定自準(zhǔn)直反射鏡,所以光電導(dǎo)行方案并沒有采用該套方案。(2)云南天文臺建造的太陽精細(xì)結(jié)構(gòu)望遠(yuǎn)鏡該望遠(yuǎn)鏡采用赤道式結(jié)構(gòu),由于赤道式望遠(yuǎn)鏡的視場上星體位置沒有相對轉(zhuǎn)動(dòng)
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院研究生院(云南天文臺)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2004
【分類號】:P111
【參考文獻(xiàn)】
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1 佟首峰,阮錦,郝志航;CCD圖像傳感器降噪技術(shù)的研究[J];光學(xué)精密工程;2000年02期
2 楊磊,鐵瓊仙,陳林飛;低緯子午環(huán)光軸指向變化測定中的問題[J];云南天文臺臺刊;2000年04期
3 柳光乾,盧汝為;云臺紅外太陽望遠(yuǎn)鏡中光電導(dǎo)行系統(tǒng)的像場旋轉(zhuǎn)[J];云南天文臺臺刊;2003年04期
本文編號:2632969
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