地基红外太阳观测方法研究

The sun's activity and its changes not only affect the earth's climate and environment of long-term change, is also determinants of disastrous space weather and its effects to earth. However, because of the limitations of the current observation methods, astronomers still can not accurately predict violent solar activity. If we can expand the observations waveband to the infrared, we wil observe more levels of activity area, and more deeply understand the physical nature of the solar activity,So we can accurately forecast the occurrence of intense solar activity.. This project is based on the study of solar infrared observation technology, to carry out the integration technology reserch of ground-based infrared solar telescope. Project will focus on the research of environmental background infrared radiation, including the telescope infrared radiation that effect on infrared solar observation.We will research the infrared telescope imaging system integration technology. This will make solar observation technology in China to expand to infrared wavelengths, and promote the development of the solar infrared physics research,at the same time , we can provide valuable technical experience for the next generation Chininese large solar infrared telescope research.

太阳活动不仅影响着地球气候和环境的长期变迁，也是灾害性空间天气及其对地效应的决定因素。然而，因为目前观测手段和理论的局限性，天文学家尚不能准确预测剧烈太阳活动。如果能把对太阳的观测波段拓展至红外，就可以观测到更多的活动区层次，可以更深入地理解太阳活动的物理本质，也就可以准确地预报剧烈太阳活动的发生。.本项目立足于太阳研究对红外观测技术的需求，开展地基红外太阳望远镜相关集成技术研究，项目将主要研究环境辐射，包括望远镜自身辐射对红外太阳观测的影响，并开展太阳观测红外成像系统集成总体技术研究。项目将使我国的太阳观测技术拓展至红外波段，并推动太阳红外物理研究的发展，同时为中国下一代具有国际先进水平的地基大型太阳红外/光学望远镜的研制提供宝贵的技术经验。

项目背景：.本项目立足于太阳研究对红外观测技术的需求，开展地基红外太阳望远镜相关集成技术研究，项目将主要研究环境辐射，包括望远镜自身辐射对红外太阳观测的影响，并开展太阳观测红外成像系统集成总体技术研究。项目将使我国的太阳观测技术拓展至红外波段，并推动太阳红外物理研究的发展，同时为中国下一代具有国际先进水平的地基大型太阳红外/光学望远镜的研制提供宝贵的技术经验。.主要研究内容：.磁场测量一直都是太阳最最重要的观测工作。在红外波段对太阳磁场进行测量，相对可见光波段，有天然的优势。但是在红外波段的观测也面临很多新问题。通过研究我们发现，红外地基太阳观测最核心的问题是信噪比问题，这一问题涉及到观测过程的始终。包括探测器信噪比问题、光学系统信噪比问题、太阳信号在大气中传播和大气自发辐射造成的亮度背景问题等等。针对这些问题我们都进行了一定程度的探索研究工作，取得一定进展。其中，大气自发辐射造成的亮度背景问题和信号在大气中的传播衰减问题，我们针对这两个问题的研究工作相对比较深入而富有成果，发表了一些文章。为了实现测量，我们研发了专用测试设备，解决了诸多设备研制中的问题，真正完成了设备研发，并实现了中国区域内诸多地方天光亮度的实测工作。尤其是，该测试设备经受住了西藏阿里地区海拔5000多米气温零下20℃的考验，国内首次实现该测试。.重要结果：.首次获得国内各地最广区域、最高精度的红外M’波段天光亮度的测试结果。包括西藏阿里地区、青海德令哈地区、北京怀柔、四川稻城无名山、云南丽江地区、云南澄江、云南昆明等多地的数据。.关键数据：.从三地实测图得出如下信息：.1、阿里站，多日连续测量，天光亮度在250~330个仪器读数，在某一昼夜（24小时）间，最低值在270，大约出现在北京时间8:30；最高值在310，大约出现在北京时间15:30。连续24小时的高低起伏仅40个读数。表现出非常好的昼夜稳定性。.2、德令哈站，多日连续测量，天光亮度在350~530个仪器读数，在某一昼夜（24小时）间，最低值在350，大约出现在北京时间7:30；最高值在490，大约出现在北京时间14:30。连续24小时的高低起伏约140个读数。相比较而言，白天亮度比阿里站高60%（490对310），但是一昼夜起伏竟然达到阿里站的3.5倍（140对40）。.3、怀柔站，多日连续测量，天光亮度在500~1200个仪器读数，