明清之际西方光学知识在中国的传播及其影响——孙云球《镜史》研究

由于文献的限制，西方光学知识在明清之际的影响一直难以厘清。综合新发现的《镜史》一书及其他相关材料，对孙云球的生平及交游作了进一步的探讨，指出《镜史》为国人撰写的第一部光学著作，其中很多内容来源于汤若望的《远镜说》。孙云球在吸取西方光学知识的基础上，以水晶为材料磨制成各种光学器具，对后来的民间制镜业产生重要的影响。此外，李渔的小说《十二楼》中关于各种光学器具的记载完全来自于《镜史》，对孙氏所制各种光学器具的推广起到不小的作用。     

一部"另类"的月亮天文学论著——评《开普勒之梦》

伽利略的《对话》和《开普勒之梦》都对同一个问题进行过讨论:月亮是否和地球一样,也存在有生命的物种?但它们不同于此前一些哲学家们的纯思辨性讨论,而是力图从各自的月亮观测结果出发,做出合乎逻辑的设想和解释。望远镜的使用在这里无疑起到了重要作用。《开普勒之梦》作为一本天文学著作中的"另类"之作,在后来某些时候被看作是科幻小说的先驱之作。     

大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜的研究：——0级观测控 …

系统地介绍了大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST）观测控制系统，着重讨论了LAMOST-0级系统的定义、功能和实现方法.     

Cassegrain激光扩束系统光轴误差分析

分析了Cassegrain激光扩束系统扩束镜和望远镜光轴不重合对发射光的影响。主要分析了光轴平行但不重合和光轴有夹角两种调试误差对发射光斑的形状和能量的影响,并用Zemax软件对两种误差引起的光斑形状和能量透过率进行模拟研究。结果显示,光轴平移0.05 mm,或夹角0.4°将引起光斑较大变形,能量损失15%以上。研究表明:实际光学系统设计和调试过程中,扩束镜调节装置的精度一般要达到0.02 mm和0.2°。     

FAST宽带双极化多波束馈源设计

双极化和宽带设计可以提高射电天文望远镜的观察效率;多波束技术可以拓宽视场,提高观察速度。利用多个独立的馈源偏焦放置实现的多波束反射面天线,具有结构简单、随频率变化性能稳定等优点。设计了一个针对500 m口径球面望远镜(five hundred meter aperture spherical telescope, FAST)的双极化、宽带19波束馈源,给出了馈源的实现方式和测试结果,利用馈源的幅度和相位辐射方向图,计算了由主动球面形成的多波束瞬时抛物反射面天线的性能。分析了剩余球面由于能量泄露对瞬时抛物反射面产生的影响。该系统级的设计方法及设计结果可为FAST将来的频段更换等升级改造提供设计参考和数据参考。     

关于新一代旗舰型科学卫星WFIRST发展的分析

 中国是航天大国，但尚无重大科学目标牵引的大型战略性空间科学任务的经验。以美国新一代旗舰型空间天文学任务宽视场红外巡天望远镜（Wide Field Infrared Survey Tele-scope，WFISRT）为样本，介绍了其科学目标和有效载荷，梳理了任务剖面的数次更改和曲折的研发历程。将其与中国科学卫星系列的研制流程进行了比较分析，以期为中国“十四五”乃至更长远的空间科学任务布局提供参考。     

LHAASO-WFCTA读出电子学系统架构设计

广角切伦科夫望远镜阵列（Wide Field of View Cherenkov Telescope Array,WFCTA）是大型高海拔空气簇射观测站（Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO）的主要探测器阵列之一,其物理目标是完成30 TeV到几个EeV的宇宙线能谱测量. 望远镜读出电子学系统包括1 024个通道,需要处理的信号既有脉宽为几十ns的切伦科夫信号,又有脉宽为μs的荧光信号. 本文详细介绍了望远镜读出电子学系统的架构设计,为了减少数据量,设计了在线触发的事例筛选架构：在子模块电子学上先进行第一级硬件触发,再在触发电路上实现事例触发. 同时该电子学系统采用了4点压缩的方式获取波形数据,覆盖波形宽度为2.24 μs. 实验室测试结果表明：读出电子学系统可以正确获取信号波形,电荷测量的动态范围可以覆盖10 P.E.(Photon Electron)到32 143 P.E.,高增益通道和低增益通道的重叠区从857 P.E.到1 714 P.E.,高低增益比值与设计相符,电荷分辨率在10 P.E.时优于20%,在32 000 P.E.时优于5%,相对偏差在10 P.E.时优于5%,在32 000 P.E.时优于2%,该读出电子学系统满足设计要求.     

大型射电望远镜馈源1/30模型的轨迹跟踪控制

索驱动小车式无平台馈源支撑方案有望降低大型射电望远镜的造价。为验证其可行性,该文研究了馈源的轨迹跟踪控制问题,设计了利用馈源小车位置与索张力测量信息的双环路反馈控制器。位置反馈采用带误差预测的比例积分(PI)控制律,力反馈采用设置阈值的比例(P)控制律。建立了1/30馈源动力学相似模型,并进行了控制的试验验证。试验结果表明馈源在反馈控制下能够实现望远镜的跟踪观测运动,其位置误差均方根值为99～111mm,小于控制目标的500mm要求。试验充分支持了索驱动小车式无平台馈源支撑方案的可行性。     

分光计调节难点剖析

分光计调节是大学物理实验的一个重要内容,能有效训练学生的实验技能。由于分光计是一种比较精密的光学测量仪器,在调节使用中须按一定的步骤进行,调节过程复杂,其中调节望远镜聚焦于无穷远和望远镜的光轴垂直于公共转轴的过程是实验中花费时间较长的两个环节。文章分析了两个环节中的原理和难点,并介绍了利用倾斜平面镜进行望远镜的光轴垂直于公共转轴的调节方法。实践证明,该方法能够有效加快分光计的调节速度。     

基于频率分析的实时滤波器研究

大射电望远镜FAST关键技术研究的模型实验中,采用莱卡全站仪构建了馈源位姿测量系统。针对测量数据的噪声,提出了一种基于频率分析的实时滤波方法,能够有效地跟踪大范阎机动目标的运动。该滤波器在传统多项式拟合滤波器的基础上,采用动态频率分析和预测技术,使得滤波时滞只有采样周期的三分之一左右,适合高实时性要求的应用。在FAST馈源精调平台的振动控制实验中,应用该滤波器显著提高了控制效果。