1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，南京 210042
2 中国科学院天文光学技术重点实验室（南京天文光学技术研究所），南京 210042
3 中国科学院大学，北京 100049
4 中山大学 物理与天文学院，珠海 519082
中山大学计划在珠海校区大南山台址建设一座以1.2 m望远镜为核心的多功能天文观测设施。在无改正镜组条件下，望远镜可覆盖15′的全视场，并在消旋器下方设置一个八面体卡焦单元，容纳多个观测终端仪器，实现天文光谱观测和多色成像观测之间的功能切换。其中，天文光谱观测设备包括一台长缝光谱仪、一台高分辨率光纤光谱仪和一套波长定标装置。长缝光谱仪提供缝长≥5′、中低分辨率R=1 000~3 000的光谱观测功能，可针对星系、星团等扩展源目标进行有效观测。高分辨率光纤光谱仪提供高分辨率R≥30 000、覆盖400~900 nm的单目标光谱观测功能，可针对特殊点源天体进行高精度化学丰度分析与视向速度测量。本文详细介绍了中山大学1.2 m望远镜配套的天文光谱仪器研制内容。
天文望远镜 长缝光谱仪 高分辨率光谱仪 Astronomical telescope Long slit spectrograph High-resolution spectrograph
1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所, 江苏 南京 210042
2 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所), 江苏 南京 210042
3 南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所, 天津 300350
4 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
照明的不稳定性会引起视向速度测量误差,从而严重限制仪器精度的提高。光纤扰模是提高仪器照明稳定性的有效途径之一。为了给现有高精度色散光谱仪升级及新型高精度视向速度仪器设计提供可靠的实验参考,对单根圆形光纤、单根八边形光纤、圆形-八边形-圆形光纤串接系统、双圆形光纤扰模系统、圆形-八边形混合双光纤扰模系统和双八边形光纤扰模系统的近场和远场扰模性能进行详细的实验研究。实验结果显示:单根八边形光纤较单根圆形光纤具有更好的近场扰模性能,双光纤扰模技术可以有效改善近场和远场扰模性能,双八边形光纤扰模系统能同时具有良好的近场和远场扰模性能。实验研究了球透镜和双透镜两种双光纤扰模系统,球透镜系统通光效率约为55%,双透镜系统通光效率约为80%。
光纤光学 视向速度 扰模性能 高色散光谱仪 照明稳定性
1 中国科学院国家天文台, 北京 100012
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 西华师范大学物理与空间学院, 四川 南充 817000
4 Aarhus University, Aarhus, Danmark
5 中国科学院国家天文台南京天文光学与技术研究所, 江苏 南京 210042
中国SONG项目(Stellar Observations Network Group)是中国天文界参与的一个国际合作的天文学研究计划。 其核心是利用高分辩光谱仪获取恒星的时序光谱。 光谱仪的分辨率根据科学目标的要求, 用不同的狭缝宽度实现R=60 000～120 000。 利用碘蒸汽发射线定标的方法, 实现高达1 m·s-1的视向速度测量精度, 以此测量恒星表面由于恒星震动产生的多普勒运动, 并实现项目的科学目标。 SONG光谱仪是项目的核心设备, 将介绍光谱仪的性能和天体物理应用的参数, 并给出实际测量结果。 作为一个测量恒星表面多普勒运动时序数据的仪器, 整个系统的长期稳定性是项目取得成功的关键, 在此也将展示仪器稳定性方面的工作。
高分辩光谱仪 高精度视向速度测量 High resolution spectrograph High precision radial velocity measurements
1 中国科学院 国家天文台 南京天文光学技术研究所，江苏 南京 210042
2 中国科学院 天文光学技术重点实验室，江苏 南京 210042
3 中国科学院大学， 北京 100049
介绍国际上地面极大光学/红外望远镜的研制概况，分析高分辨率光谱仪与极大口径望远镜耦合中的难题，结果表明极大口径望远镜需要超大面积阶梯光栅和超快焦比相机。根据光谱仪与望远镜的匹配关系，30 m级极大口径望远镜的高分辨率光谱仪的准直光束将大于70 cm，主色散阶梯光栅的面积大于2 m2，照相机的焦比F/0.5，按照目前的制造技术无法提供上述光栅和相机，因此，提出高分辨率光谱仪与极大望远镜进行耦合的技术。针对耦合问题给出了相应解决方案，即采用像切分器、拼接光栅以及白瞳设计等技术将是极大口径望远镜与高分辨率光谱仪耦合的主要解决方案。
天文望远镜 高分辨率光谱仪 阶梯光栅 光谱 astronomical telescope high-resolution spectrograph echelle grating spectra
