|
english version
назад, к новостям
Спекл-поляриметр: материалы
| Ссылка | [PDF: 867 kb] |
| Название | Спекл-поляриметр 2.5 м телескопа: конструкция и юстировка |
| Авторы | Б.С. Сафонов, П.А. Лысенко, Н.И. Шатский, М.Н. Турченко, И.В. Рыбаковский |
| Дата | февраль 2016 года |
| Комментарий | Технический отчет, 15 страниц |
| Аннотация | В документе изложены концепция спекл-поляриметра, следующие из нее требования и выполнение этих требований в рамках конструкции. Также приведена процедура сборки и юстировки прибора с нуля в лабораторных условиях, и затем на телескопе. В заключении перечислены основные существующие проблемы и пути их решения.
|
| Ссылка | [PDF: 83 kb] |
| Название | Определение углового масштаба и ориентации детектора спекл-поляриметра. session5C. |
| Авторы | Б.С. Сафонов, А.В. Додин, О.В. Возякова |
| Дата | февраль 2016 года |
| Комментарий | Технический отчет, 3 страниц |
| Аннотация | Для определения углового масштаба и ориентации камеры спекл-поляриметра мы наблюдали несколько двойных звезд с разделением 3-5''. Разделение и позиционный угол в экваториальной системе отсчета были оценены по кадрам, полученным с ПЗС-матрицей NBI 2k2k, имеющей поле 5х5', в близкие даты. Сравнение разделения и позиционного угла в экваториальной системе отсчета и системе отсчета камеры позволило определить угловой масштаб и ориентацию камеры спекл-поляриметра.
|
| Ссылка | [PDF: 295 kb] |
| Название | Измерение неточности оптических элементов поляриметра |
| Авторы | П. Лысенко |
| Дата | октябрь 2015 года |
| Комментарий | Технический отчет, 7 страниц |
| Аннотация | Для поляриметрической части спекл-поляриметра необходимо знать, насколько правильно работают имеющиеся у нас полуволновые пластинки, поляризатор и фильтры. Целью данной работы будет измерение неидеальности этих элементов т.е. будет произведена оценка, на сколько полуволновые пластинки действительно полуволновые; насколько хорошо линейный поляризатор выделяет одно направление колебаний электромагнитной волны; и наконец будет выяснено, обладают ли сами фильтры, имеющиеся у нас, двулучепреломлением. Это необходимо знать, ведь от неидеальности оптических элементов сильно зависит точность поляриметрических измерений. В данной работе представлены результаты лабораторных измерений с линейным поляризатором и полуволновой пластинкой.
|
| Ссылка | [PDF: 121 kb] |
| Название | Компенсатор атмосферной дисперсии спекл-поляриметра 2.5 телескопа |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | сентябрь 2015 года |
| Комментарий | Технический отчет, 4 страницы |
| Аннотация | В документе приведен расчет параметров компенсатора атмосферной дисперсии, необходимых для его изготовления и дальнейшего использования. Компенсатор выполнен в виде двух призм прямого зрения, независимо вращаемых вокруг оптической оси. Таким образом реализуется угловая дисперсия произвольной величины (до некоторого предела) и ориентации. При увеличении 1000 (случай 2.5 м телескопа) компенсатор сможет работать до зенитных расстояний 71 градус. Каждая призма представляет собой склейку из стекла Ф1 и плавленного кварца, оптимизированную для наилучшего соответствия угловой дисперсии атмосферы на длинах волн от 400 до 900 нм.
|
| Ссылка | [ADS] |
| Название | On-sky demonstration of optical polaroastrometry |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | август 2015 года |
| Комментарий | Статья, 12 страниц. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 451, Issue 3, p.3161-3172 |
| Аннотация | A method for measuring the difference between centroids of polarized flux and total flux of an astronomical object – polaroastrometry – is proposed. The deviation of the centroid of flux corresponding to Stokes parameter Q or U from the centroid of total flux multiplied by dimensionless Stokes parameter q or u, respectively, was used as a signal. The efficiency of the method is demonstrated on the basis of observations made in the V band by using an instrument combining features of a two-beam polarimeter with a rotating half-wave plate and a speckle interferometer. The polaroastrometric signal noise is 60-70 μas rms for a total number of accumulated photoelectrons Ne of 10^9 from a 70-cm telescope; this corresponds to a total integration time of 500 s and an object magnitude V = 6 mag. At smaller Ne, the noise increases as ≈ 1.7 arcsec/√Ne, while at larger Ne, it remains the same owing to imperfection of the half-wave plate. For main-sequence stars that are unpolarized and polarized by interstellar dust and the Mira-type variable R Tri the signal was undetectable. For the Mira-type variable chi Cyg the polaroastrometric signal is found to be 310±70 and 300±70 muas for Stokes Q and U, respectively; for o Cet these values are 490±100 and 1160±100 muas. The significant value of the polaroastrometric signal provides evidence of the asymmetry of the polarized flux distribution.
|
| Ссылка | [PDF: 518 kb] |
| Название | Поляриметрия полного потока на АЗТ-2 |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | 11 октября 2014 года |
| Комментарий | Технический отчет, 16 страниц |
| Аннотация | Применяется двухлучевой поляриметр с полуволновой пластиной, видимый диапазон, полоса V, измеряется доля и угол линейной поляризации. Дано описание методики двойной разности. На основе измерений, выполненных в лабораторных условиях и на телескопе, показано, что ожидаемая погрешность определения линейной поляризации 2e-4 - 3e-4 в абсолютной мере и 5e-3 в относительной мере для объектов с поляризацией несколько процентов. Этот уровень погрешности потвержден по наблюдениям трех поляризационных стандартов и нескольких заведомо неполяризованных звезд. Еще для трех стандартов измеренные параметры поляризации значительно отличаются от ожидаемых, причины обсуждаются. Измерена инструментальная поляризация телескопа АЗТ-2.
Построена модель, удовлетворительно описывающая наблюдаемый уровень погрешности измерений. Модель включает фотонный шум, шум считывания, а также шум неизвестной природы, не зависящий от блеска объекта. Последний ограничивает точность измерений на уровне 1e-4 - 2e-4 и вносит доминирующий вклад для объектов ярче 4 величины. Для более слабых объектов основной шум - фотонный.
Приведены результаты измерений поляризации трех мирид, обнаружено значимое изменение поляризации за два месяца.
|
| Ссылка | [PDF: 382 kb] |
| Название | Многорежимная быстрая камера: устройство макета для АЗТ-2 (четвертый этап) |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | 1 марта 2014 года |
| Комментарий | Технический отчет, 12 страниц, версия 1.0 |
| Аннотация | Несколько разрозненное описание конструктивных решений, примененных при создании макета MFC, а также их обоснования. Разобраны следующие моменты. Оптическая схема: выбор полуволновой пластины, элемента для деления пучков, оценка влияния его дисперсии на измерения, выбор компоновки оптической схемы. Описана оптомеханика макета.
|
| Ссылка | [PDF: 1600 kb] |
| Название | Спекл-интерферометрические наблюдения на телескопе АЗТ-2 с EMCCD детектором. |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | 16 января 2014 года |
| Комментарий | Технический отчет, 22 страницы, версия 1.01 |
| Аннотация | В данном документе представлены результаты первых пробных спекл-интерферометрических наблюдений, выполненных на 70-см телескопе АЗТ-2, установленном на территории ГАИШ на Воробьевых горах в Москве. В качестве детектора была применена EMCCD матрица, а в качестве перебрасывающей оптики --- простейший объектив, уменьшающий относительное отверстие до F/64, применялись фильтр V и интерференционный фильтр с центром полосы 643.4~нм и полушириной 7.9~нм. Измерения с помощью апертурной маски показали, что угловой масштаб камеры равняется 69.98 миллисекунд дуги на пиксел.
По результатам наблюдений одиночных звезд мы оценили: спекловую оптическую передаточную функцию и ее зависимость от длины волны и экспозиции, полуширину изображения длинноэкспозиционного изображения, спектр и амплитуду дрожания изображения, число Штреля одиночных короткоэкспозиционных изображений.
Также мы провели наблюдения 20 звезд, среди которых есть и двойные, и оптические пары. Измеряемыми параметрами были разделение, позиционный угол и разница в блеске. Для звезд с разделением более $4^{\prime\prime}$ измерения были выполнены по усредненным изображениям. Для более тесных --- аппроксимацией спектра мощности, т.е. спекл-интерферометрией. Результаты сравниваются с эфемеридами. |
| Ссылка | [PDF: 3137 kb] |
| Название | Многорежимная быстрая камера для 2.5 м телескопа: методы и задачи. |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | 16 сентября 2013 года |
| Комментарий | презентация для одноименного доклада на семинаре "астрономическое приборостроение" |
| Аннотация | Многорежимная быстрая камера (Multimode Fast Camera – MFC) – это навесной инструмент для 2.5 м телескопа ГАИШ, который будет реализовывать следующие пассивные методы восстановления изображений, искаженных атмосферной турбулентностью: спекл-интерферометрия, селекция изображений, дифференциальная спекл-поляриметрия. В докладе будет приведено описание принципов этих методов и оценка их возможностей. Также мы обсудим примеры астрономических задач, которые решаются или могут быть решены с их помощью. Среди них: определение параметров визуально-двойных звезд, поиск переменных звезд в тесных полях, характеризация космической пыли в различных астрофизических условиях (экзозодиакальные диски, post-AGB звезды, кометные комы), изучение поляризационных свойств излучения активных ядер галактик в режиме сверхразрешения. Также в MFC будет предусмотрен метод измерения вертикального профиля турбулентности и скорости ветра SCIDAR. Этот метод несколько выделяется из ряда других предлагаемых к реализации, т.к. объектом исследования в нем является земная атмосфера. В заключении мы сформулируем концепцию камеры, обсудим ее предполагаемую конструкцию и состояние дел по разработке. |
| Ссылка | [PDF: 550 kb] |
| Название | Имитация наблюдений точечного источника с EMCCD детектором. |
| Авторы | Б.С. Сафонов, И.А. Горбунов, Д.В. Черясов |
| Дата | 31 июля 2013 года |
| Комментарий | Технический отчет, 14 страниц, версия 1.2 |
| Аннотация | Отчет о результатах второго этапа исследования EMCCD детектора iXon+897 (модель DU-897E-CS0-#BV, серийный номер X-5947), предназначенного для установки в MFC. В этом исследовании мы поставили цель исследовать поведение детектора в условиях, приближенных к реальным наблюдениям. Для этого на детекторе строилось изображение точечного объекта как в дифракционном режиме, так и с имитацией атмосферной турбулентности. Мы оценили свойства имитатора турбулентности: структурную функцию флуктуаций фазы и радиус Фрида. Также мы имитировали измерение параметров двойного источника --- разделение, позиционный угол, отношение потоков --- при наблюдении через атмосферу. В качестве побочного продукта мы также оценили нелинейность детектора при регистрации изображения, занимающего малое количество пикселов. |
| Ссылка | [PDF, 818 kb] |
| Название | Дифференциальная спекл-поляриметрия: применение методики ExPo |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | 24 апреля 2013 года |
| Комментарий | Технический отчет, 3 страницы, версия 1.0 |
| Аннотация | Extreme Polarimeter -
двухлучевой поляриметр, в котором для уменьшения влияния инструментальных и
атмосферных искажений применяется получение серий короткоэкспозиционных
изображений, в которых после каждого кадра изображения, соответствующие
ортогональным направлениям поляризации, меняются местами с помощью
полуволновой пластинки. Затем данные обрабатываются специальным образом
(т.н. метод двойной разности). В этом отчете мы рассмотрели комбинацию
методов ДСП и ExPo. Применение ExPo позволяет существенно уменьшить вклад в
атмосферный шум дифференциальных аберраций, возникающих после полуволновой
пластинки, однако для этого период получения кадров должен быть не больше 10
мс, а лучше 5 мс в типичных условиях (атмосферное время когерентности 3 мс).
|
| Ссылка | [ADS,arXiv] |
| Название | Дифференциальная спекл-поляриметрия: теоретический анализ возможностей |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | 1 апреля 2013 года |
| Комментарий | Статья, 26 страниц. Письма в Астрономический Журнал, т. 39, №4, c. 265-279 |
| Аннотация | В статье рассматривается метод получения информации о поляризационных свойствах излучения астрономических объектов с дифракционным разрешением – метод дифференциальной спекл-поляриметрии (ДСП). В качестве основной наблюдаемой величины предлагается использовать усредненный кросс-спектр короткоэкспозиционных изображений, соответствующих двум направлениям поляризации, нормированный на усредненный спектр мощности изображений. Информацию о поляризации можно извлечь, если исследуемый объект описывается моделью с небольшим числом параметров. Мы рассматриваем два примера: точечный объект, положение фотоцентра которого зависит от направления пропускаемой поляризации, и модель пылевого диска около звезды. В первом случае разность положений фотоцентра может быть измерена с точностью 8 микросекунды дуги для 2.5 м телескопа и 1.2 микросекунды дуги для 6 м телескопа для объекта с блеском V = 13m. Для второго примера показано, что при блеске центральной звезды V = 1m методу доступны диски, поток от которых составляет 1.8⋅10-5 и 5.6⋅10-6 потока от звезды для 2.5-м и 6-м телескопа, соответственно. |
| Ссылка | [PDF: 1650 kb] |
| Название | Исследование EMCCD детектора |
| Авторы | Б.С. Сафонов |
| Дата | 3 февраля 2012 года |
| Комментарий | Технический отчет, 12 страниц, версия 1.1 |
| Аннотация | Данный документ представляет собой отчет о первом этапе исследования EMCCD детектора iXon+897 (модель DU-897E-CS0-#BV, серийный номер X-5947), предназначенного для установки в MFC. Исследование проводилось либо с темновыми кадрами, либо равномерно освещенными.
Документ разбит на две части. Первая посвящена измерению базовых параметров детектора, которые легко поддаются сравнению со спецификациями: коэффициент преобразования preAmp [$e-$/ADU], шум считывания [$e^-$], коэффициент электронного усиления G. Во второй приведено исследование других, более специфических характеристик детектора: термогенерация, стабильность подложки, плоское поле, стабильность чувствительности, линейность, эффективность вертикального переноса, CIC-шум. |
|
