Приборы и методы для спектрополяриметрических исследований на 6-метровом телескопе

• Автор: Найденов, Иван Дмитриевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Архыз
• Количество страниц: 276 с. : ил

Оглавление
Введение

Актуальность проблемы

Цели диссертации

Научная новизна и практическая ценность работы

Достоверность основных результатов

Апробация работы

Публикации по теме диссертации

Основные результаты работы, выносимые на защиту

Личный вклад автора

Структура, объем и содержание диссертации

Обзор известных технических решений
1. Спектрополяриметрический комплекс для первичного фокуса ВТА
1.1. Приборы для исследования излучения в широких спектральных полосах .
1.1.1. Анализатор поляризации для фотометра с камерой ПЗС
1.1.2. Двухканальный поляриметр
1.1.3. Поляризационный интерферометр интенсивностей
1.2. Спектрополяриметры для первичного фокуса БТА

1.2.1. Спектрополяриметр на основе эшелле-спектрографа РБЕЗ
1.2.2. Спектрополяриметр на основе светосильного спектрографа первичного фокуса 6-м телескопа
1.2.3. Перспективы спектрополяриметрии с высоким разрешением в ПФ .
1.2.4. Выводы к главе
2. Спектрополяриметрический комплекс фокуса Нэсмит-1 БТА
2.1. Узкополосный спектрополяриметр
2.2. Широкополосный спектрополяриметр на основе спектрографа СП-124
2.2.1. Технические характеристики широкополосного спектрополяримет-
ра на основе СП-
2.3. Измеритель эффекта Зеемана для протяженных объектов
2.3.1. Технические характеристики измерителя эффекта Зеемана для протяженных объектов
2.4. Спектрополяриметр среднего разрешения на основе СП-124 и матрицы ПЗС
2.4.1. Технические характеристики спектрополяриметра среднего разре-
• шения на основе СП-124 и матрицы ПЗС
2.5. Перспективы спектрополяриметрии в фокусе Н-
2.6. Выводы к главе
3. Спектрополяриметрический комплекс фокуса Нэсмит—2 БТА
« 3.1. Предщелевая часть спектрополяриметрического комплекса в фокусе Нэсмиъ-
2 БТА
3.1.1. Технические требования к предщелевой части спектрополяриметрического комплекса в фокусе Нэсмит-2 БТА
3.1.2. Оптическая схема и конструкция предщелевой части спектрополяриметрического комплекса в фокусе Нэсмит-2 БТА
3.2. Поляриметрические устройства предщелевой части фокуса Нэсмит-2 . . .
3.2.1. Оптическая схема поляризационного устройства на основе призмы
Волластона
в 3.2.2. Оптическая схема и конструкция поляризационного устройства на
основе ромбов Френеля

3.2.3. Интерферометр Фабри-Перо для предщелевой части фокуса Нэсмит-

3.3. Спектрополяриметры на основе спектрографов фокуса Нэсмит-
3.3.1. Оптическая схема и конструкция спектрополяриметра на основе камеры Шмидта F:2.3 ОЗСП БТА
3.3.2. Оптическая схема и конструкция спектрополяриметра на основе светосильного многомодового эшелле-спектрографа РЫСЬ
3.3.3. Спектрополяриметр на основе кварцевого эшелле - спектрографа
с большим диаметром коллимированного пучка
3.3.4. Спектрополяриметр со сверхвысоким спектральным разрешением .
3.3.5. Автоколлимационный спектрополяриметр с высоким спектральным разрешением
3.3.6. Автоколлимационный спектрополяриметр с умеренным спектральным разрешением
3.4. Выводы к главе
Эффективность наблюдений с высоким спектральным разрешением
4.1. Потенциальное качество спектрографа
4.2. Проблема широкощельности
4.3. Резатели изображения
4.3.1. Обзор известных решений
4.3.2. Резатели изображений для спектрографа НЭС
4.3.3. Результаты испытаний
4.3.4. Резатель как устройство перемешивания апертур
4.4. Другие способы увеличения информативности спектроскопии
4.4.1. Перезаполнение эшелле
4.4.2. Применение высокоэффективных покрытий
4.4.3. Сочетание резателей с анализатором поляризации
4.5. Выводы к главе
Методы исследования поляризованного излучения в широких полосах
33-канальный спектрофотометр Оука (1969), разработанный для кассегреновского фокуса 5м телескопа. На входе спектрофотометра располагалась поочередно перекрываемая двойная диафрагма ("объект плюс небо" и "небо"), регистрация соответствующих спектров на линейку ФЭУ выполнялась поочередно. Реконструкция спектрофотометра в спектрополяриметр выполнена следующим образом (Энжел и др., 1972). Пучок F/16 коллимировался отрицательной линзой, расположенной над ячейкой электрооптическо-го модулятора, Над двойной диафрагмой спектрофотометра устанавливалась призма Глэна-Томпсона с ориентацией осей, составляющих угол 45 градусов относительно осей ячейки. Вместо переключения двух диафрагм, каждые 10 мсек, при переключении модулятора, на линейку фотоумножителей поочередно подавались компоненты спектра в левой и правой круговой поляризации.
Борра и Ландстрит (1973) развили метод, разработанный Северным (1970), дополнив схему поляриметра компенсатором инструментальной поляризации Бабинэ-Солейля и применяя в качестве поляроида призму Глэна-Томпсона. На 2.5м телескопе при длительных накоплениях от звезд 2-й и 7-й величины была достигнута точность 3 и 30 гс соответственно.
Двухканальный узкополосный сканирующий поляриметр, разработанный в обсерватории Glasgow Univ., использовался на телескопах диаметром 0.51, 0.91 и 2.5м (Кларке и МакЛин, 1975). Прибор, основу которого составляли вращающаяся полуволновая пластинка и призма Фостера, был ориентирован на измерения линейной поляризации, а для измерения круговой поляризации перед полуволновой пластинкой вводилась четвертьволновая, с разворотом осей на 45 градусов относительно осей поляризатора. Интерференционные фильтры (ширина полосы 50,25,10 и 2.5А) установлены в коллимированном пучке, сканирование по длине волны выполняется наклоном фильтра к оси пучка.
Одноканальный спектрополяриметр, предназначенный для измерения линейной и круговой поляризации, был разработан в 70-х годах в Эдинбургской обсерватории (Воль-стенкрофт и др., 1983). Основным элементом прибора является фотоэластический модулятор, представляющий собой пластинку из плавленного кварца, работающую как переменный фазосдвигающий элемент с частотой 50 кГц. С целью измерения линейной поляризации перед модулятором поочередно вводятся две фазосдвигающие четвертьволновые пластинки, при измерении круговой поляризации пластинки удаляются. За