基于毛玻璃的全日面太阳像平场测量和改正方法

全日面太阳光球像和色球像是监测太阳活动的主要数据,对望远镜观测的原始图像进行平场改正是数据处理过程中的基础工作.本文尝试利用毛玻璃测量全日面太阳光球和色球像的平场,通过理论模拟和实地测量验证了该方法的有效性.首先,模拟计算了太阳经毛玻璃扩散后在观测视场内形成的面光源的均匀性,其均匀度为99%,可以用来测量平场.其次,在全日面太阳光球和色球望远镜上的实验结果表明,本方法获得的平场像能够改正原始观测像中高频的脏点和光路不均匀性,因平场观测和常规观测图像中杂散光影响不同,导致平场改正像存在低频失真,但可通过理论临边昏暗图像对平场改正像进行低频信息修正.修正后的平场改正像与理论临边昏暗像相关系数达到0.99以上.最后,以HMI发布的光球像和GONG发布的色球像作为参考像,选取活动区所在小视场和宁静区大视场,分别与利用本方法实验改正后的光球像和色球像进行了结构相似度等方面的量化对比.对比结果表明,改正像的各项指标均优于原始像.本文提出的平场测量和改正方法简便易行,且容易实现自动化测量,为全日面太阳望远镜的平场测量和改正提供了新方法.     

1987年10月7日太阳耀斑单色像、速度场和向量磁场的同时性观测研究

一、观测资料 1987年10月7日太阳活动区NOAA/USAF 4862(N 33,E 16)在0050—0111UT间发生了一个小耀斑,极大在0055UT附近,视面积S_d=27。北京天文台的太阳磁场望远镜对这个耀斑进行了色球单色像和速度场(用Hβ谱线),以及光球单色像、纵向和横向磁场(用Fel 5324谱线)的同时性观测,取得了高质量的观测资料(见表1)。虽然这是一个亚耀斑,但在第22太阳活动周初期对它取得包括单色系、速度场和向量磁场的同时性观测,仍是十     

关于W UMa型双星中以较差自转为机制的能量转移过程研究

一、引言 解释WUMa型双星的光变曲线,其实质在于理解系统内部的能量转移过程。近年来,人们对这类双星进行了许多偏振观测,发现许多系统有其固有的偏振,而且Stokes参量随相位变化。据XY Leo和VW Cep的EXOSAT、VLA的同时观测,估计磁场约为20×10~(-4)T。为此,我们提出了一个磁流体模型,并解释了一些重要观测事实。     

我国典型城市群O_3污染成因和关键VOCs活性解析

京津冀、长三角、珠三角和成渝地区四大城市群在夏秋季大气臭氧(O_3)污染问题严重.为了深入认识O_3的区域污染特征及其成因,在上述4个城市群于2014~2016年夏秋季节,开展了大气O_3及其前体物(氮氧化物(NOx)、挥发性有机物(VOCs))等的综合观测研究.观测发现,臭氧污染区域性明显,臭氧最大8h值在59~146(10~(-9)V/V),整体上城市站点臭氧浓度水平较郊区站点低,臭氧前体物NO2平均浓度水平在4~22(10~(-9)V/V),VOCs浓度为11~53(10~(-9)V/V),VOCs活性水平在1.6~10.5s~(-1).使用基于观测的盒子模型(OBM)分析臭氧生成控制区,发现四大城市群的O_3生成多数处于人为源VOCs控制区或者过渡区,且对烯烃和芳香烃的敏感性最强.运用PMF受体模型对城市站点VOCs来源进行解析,结果表明机动车尾气排放和汽油挥发是城市VOCs主要来源,占比30%~50%;溶剂涂料使用其次,占比为10%~20%.综合而言,我国现阶段臭氧污染防控应以VOCs控制为主,其中应着重控制机动车尾气排放和溶剂涂料使用.     

BaO(A~1Σ)态在Ar和N_2中的振动弛豫和电子猝灭速率

在热管炉反应器中(HPOR)我们测量了Ba N_2O反应的化学发光光谱。观察了A~1∑,V′=1的转动微扰,并测得BaO~* A~1∑,V′=1在Ar中的振动弛豫速率为2.8×10~(-11)厘米~3·分子~(-1)·秒~(-1),以及A~1∑,V′=0的电子猝灭速率为4.7×10~(-13)厘米~3分子~(-1)·秒~(-1);在N_2中这些结果分别为5.8×10~(-11)厘米~3·分子~(-1)·秒叫和4.2×10~(-12)厘米~3·分子~(-1)·秒~(-1)。     

超低本底单颗粒锆石CA-ID-TIMS U-Pb高精度定年方法

建立了超低本底单颗粒锆石高精度CA-ID-TIMS U-Pb分析方法.与国内早期实验室报道的全流程Pb本底(30~50 pg)相比,目前本工作全流程Pb本底水平已降低1个数量级以上(2~3 pg),可以更好地满足单颗粒锆石高精度ID-TIMS U-Pb定年要求.同时,详细研究了Pb流程本底的来源,并且对全流程Pb本底获得较高精度的Pb同位素比值测定结果.采用所建立分析流程对清湖(Qinghu),Ple?ovice,Temora 2等标准锆石进行了分析,获得了与文献报道值一致的Pb/U年龄测定结果,~(206)Pb/~(238)U加权平均值年龄测定精度优于0.25%(2σ,n≥7).     

密云460兆赫太阳复合干涉仪

由北京天文台射电天文研究室研制的密云460兆赫太阳复合干涉仪(以下简称“4×16”系统),于1980年8月完成并正式投入太阳观测工作。此系统是在我们完成146兆赫太阳干涉仪后着手进行的。在相继完成450兆赫16面干涉仪及“2×16”系统后,于1979年底完成     

非线性回归模型的几个二阶近似公式

给定非线性回归模型y=f(x,θ) ε,其中模型函数f(x,θ)关于未知p维参数θ二阶可导且一阶导数满秩。x,y,ε皆为n维向量。设随机误差ε服从N(0,σ~2I)。θ的最小二乘估计记为。估计量的偏差和残差分别记为b=E((?)—θ),e=y—f(x,(?))。 设V.和V..为f(x,θ)在真参数θ处关于θ的一阶和二阶导数,V..为p×p×n阶阵。V.可分解为V.=(U.,N)(R′,0)′,其中(U.,N)为n阶正交阵,U.为n×p阶,R为p×p阶非退化上三角阵。在参数空间中作坐标变换φ=R(θ—(?)),则模型函数关于φ的前二阶导数分别为U.和U..=     

柴达木盆地湖相沉积物中的钚

钚是自然界中广泛存在的超铀元素之一,已有一些学者测定了铀矿石中的钚和~(239)Pu/~(238)U比值.虽然各家因研究对象和测试方法不同,获得结果有差异,但其~(239)Pu/~(238)U的质量比均为n×10~(-12),n为(3±1),可见其变化范围较小.等较系统地研究了几种非铀矿物(铀含量为×10~(-6)级的物质)中的Pu/U质量比,其值在n×10~(-5)～n×10~(-8)之间,变化较大.本文研讨了柴达木盆地两个湖相沉积钻孔中钚的分布特征,进而探讨了导致非铀矿物中Pu/U与铀矿石中Pu/U比值的巨大差异的原因.     

非轴对称的日冕磁环结构

太阳远紫外和软X射线频段的观测资料发现,日冕中存在大量环形结构,其根部位于光球层强磁场区域附近,上部一直延伸到日冕中。大量观测资料还表明,有些环形结构十分稳定,可以维持若干小时甚至几天,环的直径大致维持常值,且其直径与整个环的曲率半径之比约为1:10;环内等离子体温度约为10~4K—4×10~6K,密度约为7×10~(14)米~(-3)—10~5米~(-3)。环中的磁场强度虽然不能直接观测,但其估计值约为10—100高斯。环中等离子体压力分布可用一个简单的Fourier展开式来模拟,例如     

中国含油气盆地天然气中氦同位素分布

1 样品分布及实验结果近10年间,在全国16个含油气区采集了252个工业气井的天然气样,样品采集容器为1L的双阀高压钢瓶,气体中~3He/~4He的同位素用VG-5400质谱计进行分析,9d内,同一样品多次测量结果,偏差小于1.5%.~3He/~4He的分布范围0.9×10~(-8)-7.2 ×10~(-6),在地理的分布上大致是东高、西低,并可根据~3He/~4He比值将中国各油气区氦同位素的分布分为东部、中部和西部3个大区.东区还可以分     

忽略1.6μm偏振计算对二氧化碳反演精度的影响

散射引起的偏振效应会对卫星遥感二氧化碳精度产生较大的影响.本文利用逐线积分方法和累加法精确模拟了星载仪器近红外1.6μm波段的大气层顶偏振辐射特征,计算了分子散射和气溶胶散射引入的偏振效应,分析了偏振效应对大气二氧化碳反演精度的影响.研究表明:1.6μm波段散射引入的偏振效应明显,并随太阳高度角、观测天顶角、气溶胶光学厚度、地表反射率而变化.除个别大角度观测天顶角外,偏振效应随太阳天顶角升高、气溶胶光学厚度增加、地表反射率的减小而变大,并且在吸收线位置的影响要高于窗区.忽略偏振效应导致的大气二氧化碳反演误差随太阳天顶角的升高、气溶胶光学厚度的增加以及地表反照率减小而增大,并且该误差与仪器观测角度有关.模拟结果显示在高太阳天顶角、高气溶胶光学厚度以及低反照率场景下,忽略偏振计算可能引入高于10 ppmv(1 ppmv=10~(-6) L/L)反演误差,远高于1~2 ppmv观测需求.为减小误差,基于该波段的二氧化碳反演需要考虑大气辐射偏振的影响.     

人们能够建成最强的激光吗?

"理论预言激光足够强时可以从真空中产生正负电子对,但没有人知道是否可以实现".本文回顾了从真空中产生正负电子对相关的理论发展,以及理论上要求的激光条件,和目前激光达到的条件:施温格推导出当准静电场达到量子电动力学关键场E_s=me~2c~3/e?=1.32×10~(16) V/cm(对应场强I_s=4.65×10~(29) W/cm~2)时,正负电子对可以从真空中产生;单束聚焦激光产生正负电子对阈值光强约为5×10~(27) W/cm~2;两束相向传输的激光同时聚焦到同一点,对应的单束光强阈值约为10~(26) W/cm~2.考虑到只要有一对正负电子产生,其在激光场作用下的级联过程将耗尽激光场能,使最高的激光场强不能高于约3×10~(26) W/cm~2.目前国际上最高激光功率是由钛蓝宝石激光经过多级啁啾脉冲放大获得,为5.13 PW,对应光强在10~(24) W/cm~2.国际上有几个大的激光项目,近几年目标是10~15 PW,远期目标百拍瓦到艾瓦.远期目标获得的光强可以产生正负电子对,但是能否实现仍然未知.     

重粒子放射现象的观测和研究——一类新的天然放射性——碳-12、碳-14、氧-16发射的证据

重粒子放射现象是指某些重原子核自发地进行碳衰变或氧衰变,即是有可能发射出迄今已知的α、β、γ、中子、质子以外的碳原子核或氧原子核的现象。 A·Sandulescu等(Sov.J.Part.Nucl.,11(1980),528),及卢希庭(原子核物理,1981),分别提出镭和钍的一些核素,有可能自发地发射~(14)C、~(24)Ne、~(26)Mg……”,或~(12)C、~(16)O……等重荷电粒子。1984年国外报道了观测到镭-223发射碳-14的实验结果。 我们经过长期的研究,已经在实验上找出了证实~(12)C、~(14)C、~(16)O发射的证据。我们观测的对象是从陈旧钍盐中分离出来的~(228)Ra、~(224)Ra及其子体,源的α放射性计数率≤5×10~2计数/秒。用金硅面垒半导体探测器和4096道脉冲幅度分析器组成的α     

太阳等离子体质量流量输出的给定方法初探

本文首次从MHD理论的角度,以光球磁场观测和K-日冕亮度的全日面观测为基础,对此问题作初步探讨.本文一个非常重要的理论新结果是:磁中性线区(即电流片区)是太阳等离子体质量输出最大的区域,与分析部分间接和直接观测数据所得定性结论一致.1 观测基础通过对太阳的连续观测,可在太阳自转一周的时间尺度内测得K-日冕偏振亮度和光球磁     

优化双色激光场产生高次谐波转化效率的理论研究

利用遗传算法优化单原子高次谐波场的强度,得到了最优双色激光场的波形.在800~3000 nm波长范围内,该双色场产生高次谐波的转换效率可提高一个数量级以上.进一步模拟了单双色场中单原子和宏观高次谐波场的转换效率随激光波长l的依赖关系.对单原子谐波场而言,波长标度律为λ~(-5)~λ~(-8),与已有结果符合得很好.而宏观谐波谱的强度随激光波长衰减得更快,其标度律为λ~(-8)~λ~(-13).与单色场相比,虽然双色场中的标度律未得到改善,但是谐波转换效率提高很大.     

引引力波偏振

引力波的直接观测不但开启了一扇探测引力本质的全新窗口,而且使我们进入了多信使引力波天文学时代.引力波不影响单个检验粒子的测地线运动,其偏振态由两个相邻检验粒子的相对运动,即测地线偏离运动所决定.测地线偏离方程中只出现黎曼张量的电分量,它有6个独立分量,所以在最一般的度规引力理论中,引力波最多可以有6种偏振模式.这6种偏振模式分别为:"+"偏振态、"×"偏振态、呼吸偏振态、矢量-x偏振态、矢量-y偏振态及纵振态.爱因斯坦广义相对论中的引力波只有"+"与"×"两个张量偏振态,Brans-Dicke理论中的引力波除了"+"与"×"偏振态外,还有一个呼吸偏振态.在Horndeski及f(R)理论中,引力波除了"+"与"×"两个张量偏振态外,还有一个由呼吸模与纵振模混合而成的标量偏振态.在爱因斯坦-以太理论中,非零矢量场的出现破坏了局域洛伦兹对称性,该理论中的引力波以非光速传播,且具有5个独立偏振态.张量-矢量-标量理论中的引力波传播速度与光速不同,且该理论中的引力波具有6个独立偏振态.因为不同引力理论中的引力波偏振态不同,所以引力波偏振态的测量可用于探究引力本质.     

一次太阳射电分米波U型爆发的观测特性

太阳射电反转U型爆发,因它在频谱仪上的观测形态象反转过来的U而得名。它对研究太阳耀斑的物质抛射和粒子加速有重要意义。迄今为止,U型爆发绝大多数在低于0.5GHz的频率上出现,在1.1～1.7GHz上只报道了一例。本文中将介绍的在1.0～2.8GHz上的U型爆(见图1和图2),在国际上尚属首例。这是由捷克Ondrejov天文台观测的,时间分辨率可达1ms,频率分辨率为10MHz。     

重建通过地球大气层前的吉林陨石

为了恢复吉林陨石在通过地球大气层前的形状、大小、重量和估算其烧蚀量,并探讨吉林陨石的辐照历史,我们对吉林一号陨石的各顶角部位选取了9个样品以及3个其他碎块样品,用低本底Ge(Li)谱仪和二维γ-γ符合谱仪,对样品中的~(26)A1(T_(1/2=7.16×10~5年)、~(60)Co     

太阳局部高分辨观测像的日球坐标自动标定

观测图像的日球坐标标定通常是处理太阳局部高分辨观测像的第一个步骤,但这也一直是很多太阳物理学家面临的困难.本文应用尺度不变特征变换来提取特征匹配点,提出了一种将局部高分辨光球和色球图像与空间/地面全日面像自动匹配以确定其视场在日球坐标系位置的方法.同时还总结了一套有针对性的图像预处理方案和流程,用于提高特征点检测的准确度和增加匹配点对数量,从而成功地实现了新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope, NVST)的氧化钛(titanium dioxide, TiO)波段与太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)日震磁像仪(helioseismic and magnetic imager, HMI)连续谱、Hα波段与全球日震网(Global Oscillation Network Group, GONG)或者太阳动力学天文台/大气成像仪(atmospheric imaging assembly, AIA)304?波段的图像配准.最终结果用SDO标准关键字记录在标定后的普适图像传输系统(flexible image transport system, FITS)文件头中,以便使用通用的太阳软件包来进行各种后处理.这一工作实现了高分辨观测像的标准化日球坐标标定,为太阳物理学家更好地使用高分辨观测数据提供了极大的便利,从而提高了数据利用率和科学产出.