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| 1 | 2.5 m大视场高分辨率望远镜显示文摘为了显著提升我国太阳物理研究水平、满足国家对空间天气监测和预报的重大战略需求,同时兼顾夜间时域天文学观测的需要,我们建议研制一架2.5 m大视场高分辨率望远镜(WeHiT).它将是世界上首架既做白天高分辨率太阳观测又做夜间大视场巡天观测、具有重大创新设计的特殊望远镜.它的科学目标覆盖了太阳物理、时域天文学、星系物理和太阳系外行星物理等天文领域的前沿热门课题,可为我国、特别是高校的天文学家提供一流的观测资料.特别是,作为全世界最大的轴对称太阳望远镜,具有比所有大型太阳望远镜更大的视场,可提供前所未有的太阳活动区高分辨率资料,在太阳活动区和太阳爆发现象(特别是耀斑和日冕物质抛射)的研究中有望取得突破性成果,并为我国空间天气学研究提供宝贵资料;作为中国时区的大口径、大视场望远镜,对于持续严密监控超新星、伽玛暴和大质量双黑洞等时变天文现象十分重要,将填补国际上的空白,提供在中国时区的第一手观测资料;同时在窄波段星系巡天、临近星系研究及系外行星搜索等许多领域提供宝贵的高质量资料. | 方成 顾伯忠 袁祥岩 丁明德 陈鹏飞 戴子高 李向东 施勇 谢基伟 白金明 屈中权 郝奇 郭洋 程鑫 李臻 | 2019 | 中国科学:物理学、力学、天文学2019，49，5： | 9 |
| 2 | 太阳的立体观测显示文摘本文分析了太阳物理研究的核心问题以及观测需求的发展趋势,阐述了对于太阳的立体探测尤其是太阳磁场的立体观测在科学上的必要性,预期了这样的观测对太阳物理研究将产生的重大影响.并同时介绍了我国太阳物理界所达成的未来(2035/2050)太阳活动立体探测计划,该计划将围绕三位一体的立体探测展开,即立体观测太阳磁场、立体观测太阳高能辐射、立体多波段观测太阳耀斑三维结构和日冕物质抛射等. | 季海生 汪毓明 汪景琇 | 2019 | 中国科学:物理学、力学、天文学2019，49，5： | 8 |
| 3 | 杂散光抑制与评估技术发展与展望(特邀)显示文摘随着空间光学技术的快速发展以及光电探测器件性能的不断提升,高分辨率、多光谱、低探测阈值的遥感系统在航空、航天等领域的应用越来越广泛,对光电载荷的杂光抑制能力与评价指标逐渐严苛,杂散光抑制技术和仿真分析已成为不可缺少的环节之一。尽管杂散光的抑制与评估技术开展较早,但仍然需要系统性方法体系引领该技术的发展,以改变当前分散化、碎片化的研究现状。因此,需要建立一体化的杂散光抑制与评估方法体系,在杂散光抑制方案制订、抑制模型表面特性测量与建模、杂散光抑制效果仿真、杂散光测试及评估等四个关键技术模块进行深入研究。本文给出了一套整体技术路线,为更好推进杂散光抑制与评估技术的发展和应用提供思路。 | 王虎 陈钦芳 马占鹏 闫昊昱 林上民 薛要克 | 2022 | 光子学报2022，51，7： | 8 |
| 4 | 基于双光束检偏的波片测量系统显示文摘大口径太阳望远镜中常用波片来进行偏振定标和偏振测量,为了对这类波片的延迟量和方位角进行准确测量,提出一种基于双光束检偏的波片测量系统,建立了该系统对应的数学模型。测量系统中检偏器的方位角可作为参数进行拟合,克服了单光束测量系统中检偏器方位角误差的影响;同时,根据测量系统的结构,对待测波片的延迟量范围进行分析,实现了对偏振定标和偏振测量中所使用波片的精确测量。分析了测量系统误差的主要来源,包括光源光强噪声、电机定位误差和探测器非线性响应,并对探测器非线性响应进行了校正。该方法测量1/4波片和127°波片的延迟量和方位角误差小于0.02°,测量27°~145°和215°~333°范围波片样品的延迟量和方位角误差小于0.05°。 | 彭建国 袁沭 金振宇 季凯帆 | 2020 | 光学学报2020，40，9： | 7 |
| 5 | 基于步进电机的位移促动器设计与实测显示文摘以环形太阳望远镜为应用背景,研制了一种基于步进电机的位移促动器,并进行了性能测试实验,获得了位移促动器的性能指标。分析了常见的大行程、高精度位移促动器的结构形式,选择位移缩放式作为位移促动器的基本结构。该位移促动器采用步进电机集成行星减速器作为驱动元件,以具有特殊消间隙结构的螺旋传动作为位移缩放机构,为实现高分辨率、高刚度和高精度的位移促动器设计,开展了位移促动器的性能测试实验,结果表明:该位移促动器轴向位移量程为±2 mm,不同负载下均能实现1 μm的步长分辨率,位移闭环输出精度优于1 μm。研制的位移促动器为环形太阳望远镜的建设提供重要的技术支持,并为其它精密光学镜面支撑系统的工程应用提供参考。 | 张宗猛 王正兰 杨德华 吴常铖 金振宇 | 2019 | 天文研究与技术2019，16，3： | 7 |
| 6 | 中国巨型太阳望远镜显示文摘建设中国下一代大型地面太阳望远镜是我国太阳物理学科的共识.与当代1 m量级口径的地面大型太阳望远镜相比,下一代地面大型太阳望远镜更关注太阳和恒星物理的基本问题,对分辨率和磁场测量精度提出了更高的要求.计划中的中国巨型太阳望远镜是一架分辨率口径达到8 m,有效聚光面积不小于20 m2的望远镜,可探测太阳大气的基本结构及其演化.中国巨型太阳望远镜将为人类最终解决恒星磁场的起源、日冕加热等基本物理问题提供详尽的观测证据,为准确预报空间天气提供必要的理论和观测依据. | 刘忠 邓元勇 杨德华 季海生 金振宇 林隽 | 2019 | 中国科学:物理学、力学、天文学2019，49，5： | 6 |
| 7 | 液晶调制技术在太阳磁场探测中的应用及展望显示文摘快速偏振调制和超窄带滤光是太阳光学望远镜实现磁场探测的最核心技术途径,而液晶调制是目前唯一可同时满足偏振测量和窄带调谐滤光的电光调制技术。而且,液晶调制器具有口径大、光谱范围宽、调制速度快、无旋转机构以及相位延迟连续可调的优势,使其成为下一代太阳望远镜磁场探测技术的最佳选择。文章简要介绍液晶科学的发展历史及液晶调制器的基本工作原理,详述液晶调制技术在太阳磁场探测中的应用现状和研究进展,探讨液晶调制技术面临的挑战以及未来发展方向。基于我国太阳磁场望远镜的研究和发展态势,相信液晶调制技术将在我国未来空基、地基太阳磁场探测中发挥至关重要的作用。 | 侯俊峰 邓元勇 王东光 林佳本 张洋 孙文君 张志勇 孙英姿 | 2021 | 航天器环境工程2021，38，3： | 6 |
| 8 | 中国科学院国家天文台太阳物理研究20年显示文摘中国科学院国家天文台自2001年成立以来,汇集了与太阳物理有关的创新研究队伍和观测基地,是我国规模最大的太阳物理研究群体,拥有理论研究、观测分析和设备研制等综合优势.20年来,国家天文台成功运行着多通道太阳磁场望远镜和太阳射电宽带动态频谱仪等世界一流的观测设备,研制了全日面太阳光学和磁场监测系统及明安图射电频谱日像仪(Mingantu Spectral Radioheliograph,MUSER)等新一代观测设备,正在研制中红外太阳磁场精确测量观测系统(accurate solar infrared magnetic measuring system,AIMS)、我国首个空间太阳望远镜ASO-S(Advanced Space-based Solar Observatory)的有效载荷全日面磁场望远镜(full-disk magnetograph,FMG)、米波-十米波射电频谱日像仪和行星际闪烁射电望远镜等新设备.本文着重回顾近20年国家天文台研究人员取得的一系列开拓性研究成果或亮点研究进展,进一步展望未来我国太阳物理界将主要在太阳磁场、太阳射电和深空太阳探测方面进行的重点突破,推动在太阳和日地物理中解决科学难题,包括太阳磁场与太阳周的起源、日冕加热、太阳爆发起源及其对日地空间环境的作用和影响等. | 颜毅华 | 2021 | 科学通报2021，66，11： | 4 |
| 9 | 一米新真空太阳望远镜光谱扫描观测系统设计显示文摘1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,NVST)是国内用于对太阳进行观测和研究的大型科研设备,针对太阳活动区光谱观测的需求,在现有的大色散光谱仪及多波段光谱仪基础上,设计了光谱扫描设备,并基于C#设计了一套观测控制系统软件,实现扫描设备的运动控制和观测数据的采集。进行光谱扫描观测时,计算机控制扫描设备步进运动,并利用图像采集卡通过Camera Link总线采集CCD/CMOS相机的探测数据,基于多线程技术采集观测数据,将采集的图像数据存储成FITS(Flexible Image Transport System)文件,并将光谱图像数据处理成灰度图像用于软件界面监视。此套软件已用于1 m太阳望远镜光谱扫描观测,测试结果满足预期功能需求,为后续观测系统功能升级提供了良好的扩展性。 | 杨长春 李正刚 陈宇超 许骏 | 2016 | 天文研究与技术2016，13，2： | 4 |
| 10 | 一米真空太阳望远镜Level 1级图像选帧的GPU实现显示文摘抚仙湖一米真空太阳望远镜Level 1数据是利用图像选帧位移叠加技术获得的,目前Level 1处理的时间约20 s,大约是图像采集时间的1.7倍.为了达到减少其所需时间的目的,本文采用GPU技术来实现选帧流程,包括斑点干涉选帧和互相关图像位移叠加.在CUDA环境下,实现了利用GPU处理大量傅里叶变换和图像矩阵的并行四则运算等功能.在我们的实验环境下,对100帧图像的处理只需要0.6 s.同时对整个流程中各个模块的运行时间也进行了详细的测量、分析和讨论. | 施正 向永源 邓辉 季凯帆 卫守林 | 2015 | 科学通报2015，60，15： | 3 |
| 11 | 自适应光学系统的混合控制方法显示文摘采用全模式线性二次高斯控制时,多阶模式扰动模型的辨识以及高维控制矩阵的计算会导致实时处理机的计算负担加重。基于此,提出一种适用于实际自适应光学系统的混合控制方法。该方法联合最优模式增益积分控制和线性二次高斯控制算法,根据模式中是否含有窄带扰动来选择对应模式的控制策略。以云南抚仙湖观测站1 m新真空太阳望远镜中高阶自适应光学系统的实测数据为例,对提出的控制策略进行了验证。结果表明,采用本文提出的混合控制策略,使系统中95.85%的扰动得到有效滤除。该控制方法与全模式使用最优模式增益积分控制的方法相比,不同频率的窄带扰动得到明显抑制;该方法与全模式使用线性二次高斯控制的方法相比,扰动模型的辨识所花费的时间缩短了37.77%,控制运算所花费的时间缩短了73.8%,有利于扰动的实时校正。 | 王佳英 郭友明 孔林 陈克乐 饶长辉 | 2020 | 激光与光电子学进展2020，57，23： | 3 |
| 12 | 天文CMOS相机测试平台及控制系统的实现显示文摘CMOS相机是一种重要的固体成像设备?随着科研级CMOS相机的性能不断提高,现已广泛应用于科研领域?新真空太阳望远镜的成像设备也使用CMOS相机?因此建立一个天文CMOS相机测试系统?对于新购CMOS相机的验收以及现有CMOS相机的定期检测和维护有十分重要的意义。介绍了CMOS相机测试平台的硬件组成,并针对实际测试中对设备控制的需求,以及利用控制器对相应的设备直接控制,提出了基于TCP/IP协议以及串口通信的设计方案?利用C#编程语言设计了一套多线程并行的控制系统软件?实现各设备在局域网内的远程并行控制。通过对设备的运行测试,结果表明,系统能良好地控制各设备的正常运行?满足测试系统集成控制的需求. | 罗志远 许骏 刘黎明 张涛 | 2019 | 天文研究与技术2019，16，3： | 3 |
| 13 | 基于自监督深度学习的NVST图像去噪显示文摘新型真空太阳望远镜(NVST)作为研究太阳物理最主要的光学太阳望远镜之一,在采集图像数据过程中会遭受各种噪声干扰,影响对观测数据的研究。一些基于标准监督深度学习的方法在图像去噪领域取得显著成果,但对于干净数据难以获取的天文图像领域该类方法变得不适用。针对此问题,本文将基于自监督深度学习的图像去噪方法应用于NVST图像去噪。为定量评价网络模型性能,首先对经过重建的数据添加仿真噪声;其次将含噪数据通过噪声水平估计网络对噪声水平进行估计;接着利用自监督卷积盲点网络对图像特征进行学习,同时使用贝叶斯推理对图像进行恢复;最后通过峰值信噪比和结构相似度评价指标、相关性分析和功率谱分析对实验结果进行定量分析。实验结果表明,不论对于仿真噪声数据还是实际观测数据,相较于实验中其他图像去噪方法,本文方法能有效降低噪声对NVST图像的干扰,提高图像信噪比。同时也为干净图像数据难以获取的其他工程领域提供解决思路。 | 陆县委 刘辉 尚振宏 | 2021 | 激光与光电子学进展2021，58，6： | 3 |
| 14 | 抚仙湖1米新真空太阳望远镜空间二维偏振光谱观测模式的设计与实现显示文摘作为抚仙湖1 m新真空太阳望远镜的观测终端之一,多波段光谱仪需具备2种观测模式:空间二维扫描观测及偏振光谱测量,从而实现诊断太阳矢量磁场及其动力学特征的科学目标。首先明确观测模式对3大重要光电机构(空间扫描机构、偏振分析器和仪器偏振定标机构)的基本要求;其次从实测太阳物理需要出发,分析这些要求的具体实现方法(连续式或步进式)、控制精度(10^(-2)或10^(-3))以及信噪比提高方法(多帧叠加或多组叠加)等;最后给出多种观测模式的流程图,并将不同观测模式集成于一个采集控制程序之中,投入实测,分别进行多组活动区二维空间扫描观测和黑子偏振光谱测量,取得了较好的结果。 | 陈宇超 徐稚 李正刚 袁沭 柳光乾 许骏 金振宇 | 2018 | 天文研究与技术2018，15，4： | 2 |
| 15 | Research progress based on observations of the New Vacuum Solar Telescope显示文摘The purpose of this paper is to introduce the main scientific results made by the one-meter New Vacuum Solar Telescope(NVST),which was put into commission on 2010. NVST is one of the large aperture solar telescopes in the world, located on the shore of Fuxian lake of Yunnan province in China, aiming at serving solar physicists by providing them with high resolution photospheric and chromospheric observational data. Based on the data from NVST and complementary observations from space(e.g.,Hinode, SDO and IRIS, etc), dozens of scientific papers have been published with a wide range of topics concentrating mainly on dynamics and activities of fine-scale magnetic structures and their roles in the eruptions of active-region filaments and flares.The achievements include dynamic characteristics of photospheric bright points, umbral dots, penumbral waves, and sunspot/light bridge oscillation, observational evidence of small-scale magnetic reconnection, and fine-scale dynamic structure of prominences.All these new results will shed light on the better understanding of solar eruptive activities. Data release, observation proposals,and future research subjects are introduced and discussed. | YAN XiaoLi LIU Zhong ZHANG Jun XU Zhi | 2020 | Science China(Technological Sciences)2020，63，9： | 2 |
| 16 | 弱偏振器件Mueller矩阵测量的校准及应用显示文摘1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,NVST)的高分辨磁像仪采用了同步重建技术,其中用到了分束镜。分束镜从设计上一般会进行偏振优化,尽量减小偏振效应,但还是不可避免地对太阳磁场的偏振测量造成影响,因此,对分束镜偏振特性的测量是1 m太阳望远镜进行太阳磁场偏振测量的必需步骤。运用空气Mueller矩阵校准法对Mueller矩阵测量结果进行了校准,测量了两块用于磁场偏振测量的分束镜样品,比较了不同分束镜方案的Mueller矩阵及其对偏振测量的影响,并测量了平板玻璃的Mueller矩阵随入射角变化的结果,比较测量结果与理论值之间的偏差,利用空气Mueller矩阵进行校准后测量系统达到5×10^(-3)的Mueller矩阵测量精度。 | 彭建国 袁沭 金振宇 | 2018 | 天文研究与技术2018，15，1： | 2 |
| 17 | 基于压缩-字对齐位图的天文海量数据实时索引显示文摘澄江一米新真空大型天文望远镜(NVST)当前每天最大能产生2 TB,约十多万条的观测数据。由于这些数据量巨大并具有非结构化特性,使用离线构建索引会带来巨大时间开销,传统的关系型数据库难以满足快速索引和检索需求。针对这些问题,结合数据采集流程,提出了使用基于压缩的字对齐位图索引算法来在线实时构建索引。这种方式不仅克服了离线构建索引方式时,文件访问、FITS头读取和解析FITS头等操作带来的大量额外时间消耗问题,而且有助于解决海量太阳观测数据的高效检索难题。通过实验证明了在线实时构建索引方式能够极大地降低时间开销,也表明了该方式在天文海量数据索引和检索应用中的有效性和可行性。 | 刘应波 王锋 季凯帆 邓辉 戴伟 梁波 | 2016 | 计算机工程与应用2016，52，1： | 1 |
| 18 | NVST多通道高分辨观测系统软件设计显示文摘1 m太阳望远镜多通道高分辨成像系统是望远镜的重要终端设备之一,目前由Hα通道(线心656.283 nm)和Ti O通道(705.8 nm)构成。主要介绍了多通道高分辨观测系统软件的设计。观测系统在功能上主要实现了Hα通道多波长点扫描观测模式,Ti O通道多时间分辨率观测模式,以及为满足多通道发展的需求,如常规观测通道的增加以及探测器的更换等,在系统架构上采用了松耦合的分布式分层结构。 | 陈宇超 金振宇 杨磊 | 2016 | 天文研究与技术2016，13，1： | 1 |
| 19 | 基于里奥滤光器的太阳窄带观测系统全视场频率漂移高精度测量方法(特邀)显示文摘针对地基大口径太阳望远镜的基于里奥滤光器的太阳窄带观测系统存在的频率漂移问题,提出了在线全视场频率漂移测量方法,并在NVST高分辨太阳光球观测实验系统进行了实测验证。实测表明,对全视场的频率漂移测量误差RMS小于0.1 pm。利用该方法测得的系统频率漂移可用于校正磁像仪的全视场频率漂移,提高太阳大气的磁场和速度场测量精度。 | 王希群 吕卓 王远方舟 付玉 谭旭 金振宇 | 2023 | 光子学报2023，52，5： | 1 |
| 20 | Propagating slow sausage waves in a sunspot observed by the New Vacuum Solar Telescope显示文摘A sunspot is an ideal waveguide for a variety of magnetohydrodynamic waves,which carry a significant amount of energy to the upper atmosphere and could be used as a tool to probe the magnetic and thermal structure of a sunspot.In this study,we used the New Vacuum Solar Telescope and took highresolution image sequences simultaneously in both Ti O(7058±10?A)and Hα(6562±2.5?A)bandpasses.We extracted the area and total emission intensity variations of sunspot umbra and analyzed the signals with synchrosqueezing transform.We found that the area and emission intensity varied with both three and five minute periodicity.Moreover,the area and intensity oscillated in phase with each other,this fact hold in both Ti O and Hαdata.We interpret this oscillatory signal as a propagating slow sausage wave.The propagation speed is estimated at about 8 km s^-1.We infer that this sunspot's umbra could have temperature as low as 2800–3500 K. | Song Feng Zheng Deng Ding Yuan Zhi Xu Xiao Yang | 2020 | Research in Astronomy and Astrophysics2020，20，8： | 1 |
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