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文章来源:A Stray light analysis of the apache point observatory 3.5-Meter telescope system [J]. SPIE,2003, 4842:128-138. ZeK*MPxQ
主要内容:本文针对的是阿帕奇天文望远镜,利用光学工程仿真软件FRED构建了望远镜模型,并重现了其真实杂散光情况,证明了我们建立模型的准确性。PST(Point Source Transmittance,点光源传递函数)是常常被用来评价光学系统的杂散光特性的一个量。在这里被用来评价系统在某一离轴角度下的系统杂散光表现,以及指导如何改动以增强系统的性能。 U;Hu:q*
Stephen M. Pompea^a, Richard N. Pfisterer^b, and Jeffrey S. Morganc^c HKP\`KBCj
a National Optical Astronomy bservatory, Tucson, Arizona1, b photon Engineering LLC, Tucson, Arizona2,c Depment of Astronomy, University of Washington, Seattle, Washington3 xk86?2b{)
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摘要 IDzP<u8v
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阿帕奇天文台3.5米望远镜系统被做过一次杂散光分析,以理解各种不同的成像模式的性能。望远镜系统包括3.5米望远镜,封装结构,附带的成像相机。这个研究的目的是评价这个系统的杂散光性能,确定何处的改变能够提高系统的离轴排斥特性,以及确定这些改动的有效性。建立了一个详细的望远镜几何模型,并为这个望远镜系统和封装部件建立了散射模型。我们建立的软件模型重现了望远镜的针孔杂散光图像,由此验证了这个模型的准确性。点光源传递函数(Point Source Transmittance, PST),这个参数普遍用来评价杂散光,在这里被用来评价系统在某一离轴角度下的系统杂散光表现,以及指导如何改动以增强系统性能。 D`e!CprF
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现有系统观察面上的PST 基线几乎没有随着离轴角度的下降。这是由于(1)焦面有一个大的,没有阻挡的视野,可以看到Nasmyth 透镜和单元,第一主镜单元,Nasmyth 单元上的挡板(2),望远镜对观察面的大角度范围内相对未被阻挡的照明,和(3)未完全封闭的第二及Nasmyth挡板。这些物体产生了一系列一级散射路径,能够直接到达焦面。我们减少杂散光的途径是通过PST的计算来定位光线路径。我们的计算显示,通过对望远镜系统的简单改动就可以得到很大的提高。 }"fP,:n"KN
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1.介绍 5<4njo?k
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对于提高望远镜和望远镜系统的性能,杂散光分析地位和作用,已经在空间望远镜如SIRTF1和陆地望远镜如斯隆数字巡天望远镜2(Sloan Digital Sky Survey Telescope)中得到很好的验证。之前已经对空间系统3和陆地自适应光学系统⁴总结出了一般的方法。最近杂散光分析的进步使得这种方法对于望远镜/设备的分析变得更有效率。⁵当前的电脑分析程序,比如FRED,能够以前所未有的更复杂和详细的程度来分析整个系统。这些进步允许直接比较详细构造的电脑模型产生的焦平面杂散光分析图像,和实际点光源产生的图像数据来做比较。这种比较也可以用来验证复杂的杂散光模型,例如这篇论文中的案例。当前的研究强调高效生成准确的杂散光级别的值,以及描述杂散光在焦面上的空间分别变化。 >U"f1q*$
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华盛顿大学希望同时提高阿帕奇天文台3.5米望远镜采用当前结构的杂散光性能,并且评价该望远镜与一个广角相机联合使用时的性能。建议的相机有一个矩形的FOV ,在3.5-m 望远镜上使用时,角度范围是0.32°x0.80°。此后我们会将这个广角相机称作UWBC(UW Big Camera)。 Pf)<