破解日冕仪镜面尘埃杂散光影响有新招

 

记者13日从中国科学院云南天文台获悉，该台高级工程师张雪飞等人利用丽江观测站100毫米日冕仪，研究了镜面尘埃引起的杂散光对日冕像的影响及修正方法。该研究有助于更精确的分析日冕强度、结构变化趋势，也将助力我国未来大口径日冕仪的研发。相关研究成果发表于《光子学报》。

日冕是太阳大气的最外层。在可见光波段，日冕比太阳光球暗得多，亮度只有其百万分之一。因此，在一般情况下，日冕都淹没在耀眼的日光中不可见。日全食期间，太阳光球被月球完全遮挡，我们才能短暂地看到美丽的日冕。除了日全食外，借助一种特殊天文仪器——日冕仪，也能进行日冕观测。

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擦除镜面尘埃前后的日冕像与物镜像。 ?云南天文台供图

日冕仪的基本原理是人造日食，但由于日冕亮度极低，任何来自日冕之外的杂散光都会极大影响观测，导致不同时间观测得到的日冕图像中有不同程度的散射背景，影响日冕数据质量，给暗弱日冕结构的分析以及日冕图像强度定标等工作带来极大不便，这也是日冕观测的核心和难题。研究人员希望找到日冕仪镜面尘埃与其形成的散射背景之间的定量关系，并将散射背景从日冕图像中去除。

张雪飞等人利用该台丽江观测站100毫米日冕仪实测，分别得到了物镜表面尘埃擦除前后的日冕图像与物镜图像。将两日冕像做差，得到尘埃散射背景，发现散射背景强度沿径向线性衰；提取物镜图像上尘埃散射点总强度，得到尘埃信息。尘埃散射点总强度与散射背景线性衰减系数有较强相关性，由此拟合出散射背景与尘埃之间的定量关系，并对日冕图像进行修正，首次得到不含尘埃散射杂散光的日冕图像，提高了数据质量。

此项研究证实，物镜尘埃对仪器系统杂散光不可忽略，它对日冕强度定标至关重要。该实验方法仅需获得日冕图像与物镜图像，原理清晰，操作简便，对内掩式日冕仪广泛适用，可作其他地基日冕仪图像高精度定标的重要参考。

该研究将助力更加精确地分析日冕结构、日冕强度衰减趋势，并为未来日冕仪对日冕磁场常规测量提供更可靠观测数据。此外，该研究的技术积累也将加深研究人员对日冕仪内部其他杂散光源特性的理解，助力日冕仪杂散光抑制技术的新突破。