分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-03-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文给出了在连续式旋转波片调制模式下的傅里叶分析的推导过程和解调公式,并利用理论偏振轮廓对公式的准确性进行了验证。分别采用了傅里叶分析和解调矩阵两种解调方法定量模拟了在连续式调制模式下波片的初始方位角误差、旋转定位误差以及探测器曝光过程中时间差占比三个因素对测量精度的影响。主要结论是：(1)简单的傅里叶分析不再适用于连续式调制的结果解调。文中给出的新傅里叶分析方法与解调矩阵方法在进行误差分析时，可以得到基本一致的结果。(2)考虑初始方位角误差引起的影响，我们发现对于线偏振信号来说，采用傅里叶分析和解调矩阵可得到非常一致的结果，而对于圆偏振来说，基于解调矩阵的方法得到的结果误差相对较小。但是两种解调方法都反映出初始方位角误差对圆偏振和线偏振产生的影响是一致，且相对误差的大小与偏振信号本身的强弱有关。初始方位角的误差要求在十几角秒量级才能满足结果的相对误差在10-3量级以下。(3)考虑旋转定位误差引起的影响时，我们发现采用傅里叶分析和解调矩阵得到的结果非常接近。两者同时都显示出旋转定位误差对线偏振信号造成的影响更为明显，且相对误差的大小也与信号的强弱有关。当波片的重复定位精度在10''左右时，对10-2量级的弱偏振信号来说，测量误差也能在10-3的量级左右。从这一点上，我们发现连续式调制模式对波片旋转的定位精度要求要明显高于步进式调制模式。(4)两种解调方法的结果均显示，在连续式调制模式下，波片的调制周期与探测器曝光时长的时间差(∆)会造成线偏振信号之间的串扰，即时间差占比(∆/T)对线偏振信号造成的影响比对圆偏振信号的影响更为明显。当∆/T小于1%时，线偏振信号相对误差达到10-3量级。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-12-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 新疆天文台南山基地 26 米望远镜 L 波段接收机使用线偏振馈源接收电磁波信号 用于脉冲星观测。分子谱线观测和 VLBI 国际联测需要圆偏振信号，因此希望此接收机还能 够观测圆偏振信号。论述了将线偏振电磁波转换为圆偏振电磁波的方案，研究了 90°电桥在 偏振转换中的作用，介绍了偏振转换的调试方法。在圆偏振模块中使用 90°电桥完成了线偏 振信号到圆偏振信号的转换，两路圆偏振信号的隔离度达到了课题要求，满足圆偏振观测的 需求。这种线偏振信号到圆偏振信号的转换方式不影响接收机的系统温度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-07-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 利用美国甚长基线干涉阵，对致密射电源0223+341和0248+430进行了4.6GHz的偏振观测，获得了角分辨率高达2毫角秒的辐射强度分布图像，并首次得到了这两个射电源在4.6GHz频率的偏振矢量分布结果。其中致密陡谱源0223+341未观测到射电核，射电结构主要由两个疑似热斑的成份组成，偏振辐射集中在其中一个热斑处，而偏振度较低，周围可能有较浓密的介质；而吉赫兹反转谱源0248+430呈现单侧核—喷流结构，偏振辐射集中在射电核附近。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-05-27 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 望远镜的仪器偏振效应主要由金属镜面的反射偏振效应引起，是当前高精度天文偏振测量主要面临的技术问题。为了能够消除仪器偏振对偏振测量精度的影响，在实验室对金属镀膜材料的偏振特性进行精确而全面测量研究就显得至关重要。本文针对保护铝膜提出一种偏振特性测量方法，该方法使用两种光电调制方式对保护铝膜的Mueller矩阵关键元素进行直接测量，并基于双层膜的结构模型，使用多入射角多波长下的测量数据在不依赖色散模型以及参数假设的情况下反演光学参数。本文方法的反演结果与传统方法得到的结果保持一致，同时本文方法能够对偏振特性进行更好的表征。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-05-11 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 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.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 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，但还是不可避免的会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。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-01-15 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 磁场是太阳爆发活动的根本驱动力，高精度实时偏振测量是实现磁场测量的常用方法。然而常用的波片式测量方法需要进行多次测量，且存在机械旋转结构，易导致仪器抖动，降低测量精度；波片旋转或切入切出也会导致测量时间较长。目前，基于DKDP晶体和波片的太阳大气偏振测量周期较长，实时性不高，无法应用于快速变化的太阳活动磁场探测。基于以上背景，本论文提出了一种基于双DKDP晶体原理的太阳大气实时偏振探测技术，采用两片快轴方向不同的DKDP晶体，通过外加不同电压进行快速相位延迟变化，实现对入射太阳光的偏振调制，获取太阳大气偏振斯托克斯矢量。相较于传统旋转波片与DKDP晶体相结合的方法，本论文提出方法可将单次偏振调制速率从数秒提升到毫秒级，极大地提升了太阳磁场测量实时性。仿真分析结果表明：本文提出方法测量精度达到2×〖10〗^(-3)，单波长点测量时间分辨率提升了20倍以上，可以实现对太阳磁场偏振信息的实时精确测量。
分类： 天文学 提交时间： 2018-09-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文利用UMRAO数据库的22个耀变体源的偏振数据，根据Lazarian ＆ Pogosyan的理论模型进行分析研究了耀变体射电波段的偏振随波长的变化，得出不同类的耀变体偏振随波长的变化的原因。其结果表明，与Lazarian ＆ Pogosyan的理论模型吻合较好。由此我们得出如下结论：（1）反常去偏振耀变体源中反常法拉第旋光起主导作用，反常去偏振相对较少；（2）热辐射与同步辐射混合作用，高频波段的偏振度就小于低频波段的偏振度（反常去偏振）；（3）当被观测波段波长小于吸积盘热辐射所对应的维恩波长时，高频波段的偏振度就大于低频波段的偏振度（常规去偏振）。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-05-07 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 年轻脉冲星PSR J0614+2229是少数模式变换时发生相位偏移的脉冲星之一。本文利用Parkes射电天文台的10 cm、20 cm和50 cm三个波段上的偏振观测数据，对每个波段爆发模式和正常模式的线偏振位置角用旋转矢量模型进行拟合，确定了其最大斜率点的相位差。进而利用广泛使用的确定辐射高度的相对论性方法，首次得到了模式变换时辐射高度的变化，发现正常模式的辐射位置高于爆发模式，其高度差随着频率增加而扩大。根据两个模式累积脉冲窗口中心的相位差，可以推断两个模式的辐射区并不都关于磁轴-自转轴所在子午面对称。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-05-15 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 云南天文台的1m新真空太阳望远镜（New Vacuum Solar Telescope，NVST）是我国在太阳物理和空间科学对太阳进行光学和近红外观测的主力设备，主要科学目标是高精度、高时空分辨率的太阳磁场测量。NVST采用机械扫描偏振观测方式，由于其光学系统的结构特性导致望远镜在跟踪太阳的过程中不可避免地引入了随时间变化的偏振效应，因此在进行偏振观测时需要进行系统定标，整个系统由定标单元、分析单元和探测器组成，其间涉及的多个运动部件均有复杂精密的运动要求。针对偏振定标过程和偏振观测过程中各光学器件的运动需求，给出了定标单元和分析单元的控制要求，实现了不同观测模式时各部件的运动要求。基于TCP/IP协议的远程控制方案，集成了采用串口通讯的各商用驱动控制器，开发了一套在.NET架构下的定标单元控制软件和相应的用户界面，并预留了OCS接口。性能测试表明，系统符合实际观测要求，现已投入使用，为后续的偏振观测奠定了基础。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-09-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 基于荧光偏振技术建立靶向番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus，TSWV）核蛋白（NP）与核酸相互作用的药物筛选体系，并应用该体系展开药物筛选。方法：将目的基因克隆到pGEX-6p-1表达载体上，并采用大肠杆菌表达系统进行目的蛋白的异源表达。建立靶向TSWV NP与核酸相互作用的荧光偏振药物筛选体系，对体系的结合时间、DMSO耐受、变异性和稳定性进行研究，并展开药物筛选。结果：成功构建重组质粒pGEX-6p-1-NP，在大肠杆菌中表达并分离纯化出高质量的核蛋白。基于荧光偏振技术建立了信噪比为8:1，Z因子为0.82的稳定的靶向TSWV NP与核酸相互作用的药物筛选体系，并对化合物库中1000种化合物展开药物筛选，经过初步筛选获得了1种IC50为4.146 μmol/L的化合物。结论：建立了稳定的荧光偏振筛选体系，适用于靶向NP与核酸相互作用的药物的筛选。筛选到的化合物为番茄斑萎病毒的预防和控制提供参考。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2024-02-21
摘要： 气体X射线偏振测量是指一类用于测量软X射线偏振的探测器。这些探测器的系统效应会引入残余调制，导致源的偏振检测结果出现系统偏差。本文讨论了这些系统效应及其在Polar2/低能X射线偏振探测器(LPD)的气体微通道像素探测器(GMPD)原型中的校准和校正。此外，我们提出了一种算法，该算法将参数化与蒙特卡洛模拟和贝叶斯迭代相结合，以消除残余调制。数据校正后，不同能量点的残余调制已降至1%以下，并观察到偏振度与调制度之间存在良好的线性关系。校正后调制度的改善范围为2%至15%，结果超过了5 keV以上的IXPE。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-01-03 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 观测到的偏振量与法拉第色散函数之间是傅里叶变换对，而法拉第色散函数反映 了辐射区域和辐射传播途径的磁场结构。如何通过这一关系精确重构出法拉第色散函数对于 研究银河系及河外星系磁场具有重要的作用。目前已提出了基于压缩感知的法拉第色散函数 重构方法，模拟结果要优于传统方法，然而是否具有实用性仍然未知。本文主要探究该方法 应用于实际观测频率范围时是否依然可行，并进行了大样本统计学实验。结果表明：其重构 结果受到各种因素的影响，具有很大的随机性，我们对其重构结果在峰值附近再次进行了最 小二乘拟合后，其重构出的法拉第深度更接近真实值。
分类： 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间： 2018-06-22 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 为了满足1m新真空太阳望远镜高分辨率磁像仪对图像采集的需求，研制了基于KD*P偏振调制和同程异构的图像同步采集时序控制系统。通过对KD*P的偏振调制特性和sCMOS相机的Rolling曝光及外触发工作特性进行详细分析，设计了同步控制时序，并给出了系统的工作流程。在深入研究工作时序各参数之间的相互制约关系，并对各时间参数随机波动量进行了大量的实测和统计分析之后，得到了系统运行的时序条件。最后在几种工作状态下对时序系统进行了实测，从而证明了所设计的时序控制系统满足磁像仪对KD*P偏振调制和同程异构的序列斑点图同步采集的要求。
分类： 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间： 2018-06-22 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 作为抚仙湖1m新真空太阳望远镜的观测终端之一，多波段光谱仪需具备两个观测模式，即空间二维扫描观测以及偏振光谱测量，从而实现诊断太阳矢量磁场及其动力学特征的科学目标，本文工作则紧紧围绕如何架构和实现上述两种观测模式而展开。首先明确观测模式对三大重要光电机构（即空间扫描机构、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。最后梳理并给出了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，分别进行了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。
分类： 天文学 提交时间： 2024-03-26 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 年轻超新星遗迹和脉冲星风云中的高能粒子可以通过同步辐射产生 X 射线。对该辐射的 偏振测量有助于揭示粒子加速区磁场的性质，进而研究粒子加速的机制。首颗 X 射线偏振成像 卫星于 2021 年底发射升空，已揭示了数个年轻超新星遗迹和脉冲星风云的 X 射线偏振图像。观 测显示，仙后 A 和第谷超新星遗迹的偏振度较低，平均值分别约为 2.5% 和 9%；而蟹状星云和 船帆脉冲星风云的偏振度较高，平均值分别约为 20% 和 45%。结果表明脉冲星风云的磁场较为 有序，而两个年轻超新星遗迹的粒子加速区磁场是高度湍动的，且激波附近的磁场结构呈现径向 分布。未来，随着对 IXPE 的使用越来越广泛，以及与我国建设中的增强型 X 射线时变与偏振 探测器 (eXTP) 等更多望远镜投入使用，以上两类天体的磁场构型和粒子加速模型将得到进一 步的限定。
分类： 天文学 提交时间： 2024-03-22 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 年轻超新星遗迹和脉冲星风云中的高能粒子可以通过同步辐射产生 X 射线。对该辐射的 偏振测量有助于揭示粒子加速区磁场的性质，进而研究粒子加速的机制。首颗 X 射线偏振成像 卫星于 2021 年底发射升空，已揭示了数个年轻超新星遗迹和脉冲星风云的 X 射线偏振图像。观 测显示，仙后 A 和第谷超新星遗迹的偏振度较低，平均值分别约为 2.5% 和 9%；而蟹状星云和 船帆脉冲星风云的偏振度较高，平均值分别约为 20% 和 45%。结果表明脉冲星风云的磁场较为 有序，而两个年轻超新星遗迹的粒子加速区磁场是高度湍动的，且激波附近的磁场结构呈现径向 分布。未来，随着对 IXPE 的使用越来越广泛，以及与我国建设中的增强型 X 射线时变与偏振 探测器 (eXTP) 等更多望远镜投入使用，以上两类天体的磁场构型和粒子加速模型将得到进一 步的限定。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-10-23 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 地基太阳望远镜磁像仪在进行偏振测量时会受到大气湍流的影响，导致测量结果不准确。通过同步探测波前像差，对太阳窄带偏振图像退卷积重建的方法可以克服窄带滤光器带来的偏振测量通道光子数水平较低等问题，将高分辨图像重建算法应用到太阳偏振图像的重建中。在重建过程中，波前估计不准确会导致重建的偏振图像受到I的串扰，与真实的偏振信号之间存在一定偏差。为了研究同步重建过程中波前复原精度对偏振图像重建精度的影响， 通过建立仿真模型，对不同视宁度和不同波前复原精度下I 对偏振信号的串扰进行了仿真。 结果表明，偏振图像的重建质量与波前复原精度正相关，在一定的条件下，增加用于图像重建的帧数和降低图像分辨率等方法也可以降低I 对偏振信号的串扰。
分类： 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间： 2023-05-18
摘要： 2015年，LIGO探测到第一例引力波，这是百年探索的重大突破。对于干涉仪记录到的光程差，主流物理界的解释是：由于四极矩的偏振特性，分别拉伸和压缩了迈克尔逊干涉仪的两条光臂，产生了不同的形变，从而产生了光程差。本文给出不同的理解：我们已经证明：运动源电荷发出的电磁波是各向异性的，沿不同方向传播的速度有差别。 将这一思路推广到引力波，便得到自然的推论：运动质量源发出的推迟引力波是各向异性的，沿不同方向传播的速度有差别，从而产生了波程差。这种物理图像自然而清晰，似应更合理。
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