太阳差分像运动白日大气视宁度监测仪

摘要

发明思想：以太阳边缘的一小段为观测对象并获取其同源双像相对运动统计方差，研制出一种“太阳差分像运动白日大气视宁度监测仪”；技术实施：用双瞳望远镜获取太阳边缘的经过不同大气光程的两个子波，在其像面上，用垂直于太阳像边缘的狭缝取下一小段太阳边缘像，后置一准直透镜，两子波沿双瞳中心连线方向分开，后置一差分像掩模板，有两小孔分别通过两子波，在一小孔上放一光楔，使一子波产生沿垂直于双瞳中心连线方向的波前倾斜，模板后有一成像镜，在其像面上产生了被分离的两个相互平行的太阳边缘像，两像间沿双瞳中心连线方向的相对运动方差可被精确测量，由相应公式得到视宁度参数值。

主权项

1.一种白日大气视宁度测量方法及仪器：“太阳差分像运动白日大气视宁度监测仪”其特征是：发明的思想特征是：基于可对太阳边缘像的位置进行精确测量的事实，拟用专门设计的仪器获取一小段太阳边缘通过不同的大气光程后形成的同源双像间的相对运动。太阳边缘像的位置随大气抖动而产生的运动中能被精确测量的是沿太阳边缘法线方向的运动，设计的专门仪器应测量同源双像沿太阳边缘法线方向的相对运动，其运动方差应等同于(1)式所定义的纵向方差σ12，从而能正确地利用(1)式得到白日大气视宁度参数r0值。发明的仪器特征是：用一双瞳望远镜观测太阳边缘，以实现获取太阳边缘通过不同的大气光程后形成的同源双像；设N和M为望远镜光瞳平面上的两个相互垂直的方向，凡平行于望远镜光瞳平面的平面定义为“NM平面”，各NM平面上的N、M也均分别与望远镜的光瞳平面上的N、M方向相平行；设定方向N为双瞳望远镜两子瞳中心的连线方向，它可是望远镜光瞳面(一个NM平面)上的任何一个方向，意即可沿任一个方向获取太阳边缘上任一段的像。在望远镜的像面(一个NM平面)上，用一狭缝截取下一小段太阳边缘像，该狭缝方向为N并垂直于太阳边缘，换言之，狭缝中心线与该段太阳边缘的法线相重合，并保证法线方向为N；在狭缝后设置一准直透镜，在其后形成来自两太阳边缘狭缝像发出的沿方向N分离的两个子波，在其后设置一差分像掩模板(一个NM平面)，掩模板上设置两小孔恰好能分别透过该两个子波光束，在其中之一上设置一小光楔，使一子波产生一M方向的波前倾斜；在差分像掩模板后方设置一个第二次成像镜，在其像面(一个NM平面)上产生了被沿M方向分离的两个相互平行于狭缝方向N的太阳边缘像，从而实现分离同源双像的目的，由于光路系统的设计保证了望远镜的像面、差分像掩模板平面和第二次成像镜的像面等均为NM平面，使得两像随大气的抖动沿方向N作相对运动，所以用一CCD记录两像间相对运动，由一台微机计算的相对运动的方差为纵向方差σ12，由(1)式得到白日大气视宁度参数r0值。