Astronomical Observatory of Kharkov National University Отдел физики Солнца, Луны и планет (DSLPP)
[ Индекс | Новости | Луна | Планеты | Солнце | Приборы и ПО | Публикации | О нас ] [Rus|Eng]
 

© 1999-2004 Харьковская астрономическая обсерватория. Отдел физики Солнца, Луны и планет

УДК 523.9:520.244:520.34

Применение ПЗС-матрицы для спектрогелиографических наблюдений

Korokhin V., Beletsky S., Belkina I., Velikodsky Yu., Marchenko G.

С 1993 г. в НИИ астрономии ХНУ проводятся регулярные наблюдения на спектрогелиографе с ПЗС-линейкой [1, 3]. Применение ее вывело наблюдательные работы на новый уровень, но, все же, имело ряд ограничений. В частности, для получения карт Солнца в глубинах линии Не I 10830A привязка к непрерывному спектру осуществлялась косвенным методом [1].
Кроме того, были невозможно одновременно наблюдать быстропротекающие процессы в разных длинах волн (например, в центре и крыле линии). При исследованиях быстропеременных процессов на Солнце изображения в разных длинах волн записывались с некоторым временным интервалом, необходимым, чтобы перестроить прибор на новую длину волны. Что, безусловно, сказывалось на точности результатов.
В [2] мы исследовали КД в крыльях ±0.5A линии 10830А. Последовательная запись изображений в синем и красном крыле гелиевой линии обусловила большой разброс в полученных данных и только большой объем использованной информации позволил сделать статистически значимые выводы о наличии потоков вещества из КД. Отметим, что глубина гелиевой линии, как характеристика, достаточно хорошо отражает поведение линии, однако в ряде процессов (например, при мощных вспышках) из-за доплеровских смещений, которые вносят потоки вещества, линия уширяется и характеристикой намного информативнее глубины оказывается эквивалентная ширина линии. Наблюдения для построения карт эквивалентной ширины являются более сложными, чем для построения карт глубины. В настоящее время они регулярно проводятся на только обсерватории Китт-Пик (США). Использование двумерного ПЗС позволило бы нам проводить подобный тип наблюдений и на нашем инструменте.
В 2001 году были проведены пробные наблюдения с применением ПЗС-матрицы. Быстродействующая ПЗС-камера [4] устанавливалась так, что ее объектив выполнял роль камеры спектрографа. Развертка изображения осуществлялась остановкой часового механизма целостата. Результатом сканирования Солнца были серии из 320 цифровых изображений спектров размером 720 (пространственных точек) на 85 (точек в спектре). Далее проводилась обработка серий с применением программного комплекса IRIS [4], синтез изображений Солнца в необходимых спектральных полосах и их анализ.

* * *

01.04.2001г. были проведены наблюдения в линии гелия 10830А. ПЗС матрицей фиксировался участок спектра шириной в 9А. Изображение этого участка приведено на рис.1, а один из полученных нами спектров на рис.2. Был разработан и программно реализован алгоритм получения карт Солнца в единицах эквивалентной ширины линии HeI 10830A.
Если обозначить: i(х)=I(х)/Io, где I(х) - интенсивность профиля в точке х, Io - интенсивность непрерывного спектра, то эквивалентная ширина.

По изображениям спектра строились профили. Один из них совпадал с линией 10830А (профиль А), другой (профиль B) шел параллельно первому в области непрерывного спектра (примерно 1А от центра линии Si I 10827.1А).
Для получения изображения в полных полуширинах линии производились следующие операции:
1. Строилось изображение А. Для получения каждого профиля этого изображения производилось суммирование по точкам спектра (около 2А) вокруг профиля А.
2. Строилось изображение B. Профили этого изображения - профили B для каждого изображения спектра.
3. Производилось совмещение изображений А и B.
4. Вычислялось изображение C, каждая точка его определялась по формуле C(х,у)=const1-const2*A(x,y)/B(x,y).
5. Изображение строилось в системе координат, где диск круглый.
Полученное по данной методике изображение диска Солнца в эквивалентных ширинах линии нейтрального гелия 10830А за 1 апреля 2001г. приведено на рис.3.
Методика дает возможность одновременно получать изображения в синем и красном крыле линии, что позволит более надежно определять в корональных дырах места с истекающими потоками вещества.

* * *

Для проверки возможностей данной методики в районе бальмеровского континуума и предконтинуума 16.08.2001г. были проведены наблюдения в диапазоне линии H10 =3797.9 ± 10 A. На ПЗС матрице фиксировался участок спектра шириной в 20А с последовательным сканированием щели спектрографа по всему солнечному диску. Из полученной серии было выделено изображение в центре линии H10 (рис.4) и в ее крыльях . Контраст факелов в линии H10 на расстоянии 15° от центра солнечного диска составляет около 3%, а в далеком крыле линии - на расстоянии 10А - порядка 1%. Полученная точность определения контрастов позволяет в дальнейшем использовать эту методику для определения хода контраста в предконтинууме, который согласно [3] должен расти к УФ части спектра.

Работа продемонстрировала перспективность применения ПЗС-матриц для проведения спектрогелиографических наблюдений.

Литература:


1. Белкина И.Л. и др. // Кинем. и физ. неб. тел.-1996. Т.12, № 2. С.65-76.
2. Белкина И.Л., Акимов Л.А., Белецкий С.А., Корохин В.В., Марченко Г.П. // Кинем. и физ. неб. тел.-2000.-Т.16, № 4. -С.316-323.
3. Курочка Л.Н. и др. // Астрон. журнал. 1997. Т.74, № 3. С.460-465.
4. Корохин В.В. и др // Кинем. и физ. неб. тел.-2000. -Т.16, № 1. -С.80-86.

2002/06/08

 
[ Индекс | ^Вверх | <<Назад ] Дизайн CyberTech group