撫仙湖一米紅外太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡-Hα窄帶濾光器掃描輪廓的檢測(cè)與修正

撫仙湖一米紅外太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡Hα窄帶濾光器掃描輪廓的檢測(cè)與修正徐稚;楊磊;向永源;鄭艷芳;毛偉軍;金振宇【摘要】The1mNewVacuumSolarTelescope(NVST)attheFuxian-LakeSolarObservationStationoftheYNAOisanew-generationground-basedsolarresearchfacilityofChina.OneinstrumentontheNVSTisamulti-channelhigh-resolutionimagingsystem,whichhasbeeninoperationsinceOctober2010.TheobservationwavelengthrangeofthesystemincludestheHα,TiOband,Gband,CaII854.2nm,andHeI1083nm.AlthoughonlythechannelsoftheHα,TiOband,andGbandhavebeenused,theobservationsimpressivelydemonstratethehigh-resolutioncapabilityoftheNVST.ThechannelsfortheTiObandandGbandbothusebroad-bandfilterswithfullwidthsof1nm.Incontrast,theHαchannelusesanarrow-bandfilterwithafullwidthof0.025nm(correspondingtoaspectralFWHMof~11km/s).Thewavelengthcenterofthechannelcanbeadjustedwithintherange656.281±0.4nm.Sinceprofilesobservedwithnarrow-bandfiltersareseverelyblurredbyDopplerbroadening,somespectral-lineinformationisneededtoextractusefulphysicalresultsfromthese.Profilesfromwavelengthscanningcanprovidetheneededlineinformation,whichmakesitimportanttoachieveaccuratewavelengthscanning.AnewHαLyotfilterwasinstalledontheNVSTinApril2013.Inthispaper,weinvestigatetheperformancesofthisfiltersystembyexaminingspectral-lineprofilesfromthewavelength-scanningwithit.Weusetheobservationsofthecentralpartsofthesolardiskwiththemulti-channelimagingsystemtoderiveHαlineprofiles.Ourinvestigationfocusesonthefollowingaspects:deviationsbetweenthefiltercentralbandandthecenters(e.g.absorptionpeaks)ofthelineprofilesfromthescanning,thesymmetriesoftheprofilesfromthescanning,influencesofafrontbroadb-andfilter,andthestabilityofthetemperatureofthesystem.Wehavefoundthefollowingresults.(1)Thecenterofalineprofilefromthescanningis0.013nmawayfromthefiltercentralband(“0nm”).Thedeviationcanbecorrectedthroughincreasingtheworkingtemperatureofthesystembyabout0.3℃.(2)Afterthecorrection,thedeviationisreducedtolessthan0.004nmbykeepingtheasymmetryofaprofilebelow10%.(3)Theprofileintensitiesat“0nm”arehigherthantheexpectedvaluesby6%to8%.(4)Thefrontbroad-bandfilterhasappreciableinfluencesontheshapesoftheprofilesfromthescanningonlyinthewavelengthrange656.281-0.15nmto656.281-0.4nm.(5)Theworkingtemperatureofthefiltersystemisstable,withthemonthlystandarddeviationatabout0.0017℃.%撫仙湖1m紅外太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的重要終端之一是多通道高分辨成像系統(tǒng)，主要由兩路寬帶和一路窄帶成像系統(tǒng)組成。目前窄帶成像系統(tǒng)的工作譜線(xiàn)為Hα。主要介紹了窄帶成像系統(tǒng)掃描輪廓的檢測(cè)和修正。主要檢測(cè)內(nèi)容包括掃描輪廓的中心波長(zhǎng)位置、掃描輪廓對(duì)稱(chēng)性、前置濾光片對(duì)掃描輪廓的影響、濾光器工作溫度穩(wěn)定性等問(wèn)題。檢測(cè)結(jié)果顯示：掃描輪廓在656.281-0.15nm到656.281＋0.4nm的范圍內(nèi)與理論輪廓較好地吻合，而在656.281-0.15nm到656.281-0.4nm的范圍內(nèi)明顯衰減。同時(shí)輪廓中心波長(zhǎng)位置（即強(qiáng)度最低點(diǎn)的波長(zhǎng)位置）相對(duì)于濾光器顯示的“0nm”偏帶點(diǎn)藍(lán)移了0.013nm。針對(duì)上述檢測(cè)結(jié)果，將濾光器的工作溫度提高了約0.3℃。在溫度調(diào)整之后，掃描輪廓的整體特征不變，輪廓中心波長(zhǎng)位置與“0nm”偏帶點(diǎn)偏差小于0.004nm，同時(shí)紅藍(lán)翼對(duì)稱(chēng)偏帶點(diǎn)的強(qiáng)度差異小于10％（對(duì)應(yīng)1.8km/s的多普勒速度測(cè)量誤差）。目前可以明確，掃描輪廓的藍(lán)翼衰減是由前置濾光片造成，對(duì)于常用工作范圍（656.281±0.1nm），可以忽略前置濾光片的影響。濾光器工作溫度比較穩(wěn)定，1個(gè)月內(nèi)溫度變化幅度的標(biāo)準(zhǔn)方差約0.0017℃。目前，該濾光器仍存在的問(wèn)題是掃描輪廓在“0nm”偏帶點(diǎn)略有突起，幅度在6％～8％。建議在以后的使用過(guò)程中，需要定期定量地對(duì)濾光器的掃描輪廓以及前置濾光片的透過(guò)率曲線(xiàn)進(jìn)行檢測(cè)?！酒诳Q(chēng)】《天文研究與技術(shù)－國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)刊》【年(卷),期】2014(000)003【總頁(yè)數(shù)】8頁(yè)(P239-246)【關(guān)鍵詞】Hα觀(guān)測(cè);窄帶濾光成像;利奧濾光器掃描輪廓【作者】徐稚;楊磊;向永源;鄭艷芳;毛偉軍;金振宇【作者單位】中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)撫仙湖觀(guān)測(cè)站，云南昆明650011;中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)撫仙湖觀(guān)測(cè)站，云南昆明650011;中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)撫仙湖觀(guān)測(cè)站，云南昆明650011;中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)撫仙湖觀(guān)測(cè)站，云南昆明650011;中國(guó)科學(xué)院南京天文光學(xué)技術(shù)研究所，江蘇南京210042;中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)撫仙湖觀(guān)測(cè)站，云南昆明650011【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類(lèi)】P111CN53－1189/PISSN1672－7673

撫仙湖1m紅外太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡(NewVacummSolarTelescope，NVST)是我國(guó)新一代地面大型太陽(yáng)觀(guān)測(cè)設(shè)備之一[1]。主要的終端設(shè)備包括“多通道高分辨率成像系統(tǒng)”[2]和“垂直光譜儀系統(tǒng)”[3]。高分辨成像系統(tǒng)最終要實(shí)現(xiàn)5個(gè)波段的同步成像觀(guān)測(cè)，表1給出了該系統(tǒng)不同通道的工作波長(zhǎng)、觀(guān)測(cè)目標(biāo)及主要性能參數(shù)。目前系統(tǒng)主要工作于TiO-band、G-band和Hα3個(gè)波段，觀(guān)測(cè)結(jié)果充分展示了NVST高空間分辨率的觀(guān)測(cè)能力。其中TiO和G-band為寬帶成像系統(tǒng)，帶寬1nm。Hα為窄帶成像系統(tǒng)，帶寬僅為0.025nm，透過(guò)帶的中心波長(zhǎng)可在656.281±0.4nm的范圍內(nèi)變動(dòng)。

對(duì)于窄帶成像來(lái)說(shuō)，單一波長(zhǎng)點(diǎn)的觀(guān)測(cè)結(jié)果通常難以給予正確的物理解釋。諸如，活動(dòng)區(qū)內(nèi)的某些增亮現(xiàn)象有時(shí)并非意味著局地的溫度增加，也有可能是此處的低溫物質(zhì)存在一定的視向速度，并使其在原有波段中已經(jīng)無(wú)法再被觀(guān)測(cè)為“吸收”現(xiàn)象，和周?chē)鷮?duì)比后造成了“增亮的”假象。所以為了能較為清晰地理解觀(guān)測(cè)結(jié)果，需要利用窄帶成像觀(guān)測(cè)來(lái)獲得一些譜線(xiàn)觀(guān)測(cè)所能提供的有效物理信息。通常的做法是利用濾光器透過(guò)帶中心波長(zhǎng)可調(diào)這一特點(diǎn)，在多個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)依次進(jìn)行窄帶成像觀(guān)測(cè)。這樣在圖像的每一個(gè)空間點(diǎn)上，都能獲得一條“波長(zhǎng)掃描輪廓”，本文簡(jiǎn)稱(chēng)“掃描輪廓”。通過(guò)分析掃描輪廓的某些特性，例如輪廓寬度、整體位移等，能較為準(zhǔn)確地分析和理解觀(guān)測(cè)現(xiàn)象。而該工作的重要前提是保證掃描輪廓的準(zhǔn)確性，所謂準(zhǔn)確性主要包括:掃描輪廓的寬度、中心位置、對(duì)稱(chēng)性等等。

就Hα觀(guān)測(cè)來(lái)說(shuō)，國(guó)際上普遍采用的采集方式是在譜線(xiàn)線(xiàn)心和2或3對(duì)紅藍(lán)翼對(duì)稱(chēng)波長(zhǎng)點(diǎn)上進(jìn)行順序觀(guān)測(cè)，即總共由5或7個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成掃描輪廓[4]，掃描范圍通常介于656.281±0.1nm。獲取掃描輪廓的過(guò)程勢(shì)必會(huì)降低單一波長(zhǎng)點(diǎn)上的采集頻率，例如考慮目前NVST所配備的探測(cè)器的采集速率以及后期數(shù)據(jù)處理對(duì)采集幅數(shù)的要求，如果僅在－0.03、0.00、0.03nm3個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)上進(jìn)行順序采集，那么單一波長(zhǎng)點(diǎn)的時(shí)間分辨率約42s。

2013年4月，由南京天文光學(xué)技術(shù)研究所研制的新Hα利奧濾光器安裝于NVST高分辨窄帶成像系統(tǒng)中。在其他參數(shù)不變的前提下(表1)，透過(guò)率較之以前有了較大的提高。在該濾光器投入使用后，首要任務(wù)是對(duì)成像系統(tǒng)的掃描輪廓進(jìn)行檢測(cè)。由于各方面條件的限制，并沒(méi)有使用光譜儀，而是利用了濾光器的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。主要檢測(cè)內(nèi)容包括:掃描輪廓的中心位置、對(duì)稱(chēng)性、前置濾光片的影響以及濾光器工作溫度的穩(wěn)定性。

本文首先描述了上述問(wèn)題的檢測(cè)方法、過(guò)程和結(jié)果，之后給出目前所采用的調(diào)整方法，以及調(diào)整之后掃描輪廓的修正效果。

1.1掃描輪廓中心位置的檢測(cè)

檢測(cè)掃描輪廓中心位置是指檢測(cè)濾光器顯示的“0nm”偏帶點(diǎn)是否對(duì)應(yīng)掃描輪廓強(qiáng)度的最低點(diǎn)，并求出兩者的偏移量。

這里主要采用了兩種方法獲取掃描輪廓:(1)自動(dòng)掃描，即利用濾光器的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能，在整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)(656.281±0.4nm)進(jìn)行自動(dòng)波長(zhǎng)掃描。自動(dòng)掃描輪廓采樣點(diǎn)較多，輪廓比較光滑，易于和理論輪廓進(jìn)行比較，能反映濾光器波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換速度是否穩(wěn)定、輪廓整體是否對(duì)稱(chēng)等問(wèn)題。(2)主動(dòng)掃描，即在已知的某些固定波長(zhǎng)點(diǎn)上進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，人為決定掃描步幅或采集點(diǎn)，范圍集中在656.281±0.1nm之內(nèi)。主動(dòng)掃描輪廓易于判斷掃描輪廓強(qiáng)度最低點(diǎn)的波長(zhǎng)位置。兩種方法都需要在無(wú)云情況時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，觀(guān)測(cè)目標(biāo)為日面中心，遠(yuǎn)離活動(dòng)區(qū)的隨機(jī)位置。下面分別闡述兩種方法的檢測(cè)過(guò)程和結(jié)果。

自動(dòng)掃描輪廓的獲取方法為:首先將觀(guān)測(cè)波長(zhǎng)點(diǎn)定于656.281＋0.4nm，此時(shí)濾光器顯示“＋0.4nm”偏帶波長(zhǎng)點(diǎn)，然后進(jìn)行圖像采集。在保持采集狀態(tài)下，將觀(guān)測(cè)波長(zhǎng)點(diǎn)改為“－0.4nm”偏帶點(diǎn)，這時(shí)濾光器自行開(kāi)始波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，我們正是將這一轉(zhuǎn)化過(guò)程全部記錄下來(lái)而獲得掃描輪廓。采集波長(zhǎng)點(diǎn)(或采集步幅)是由濾光器的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換速度和探測(cè)器的圖像采集速度決定。采集的時(shí)間順序(或采集的幅數(shù))與波長(zhǎng)息息相關(guān)。假設(shè)濾光器的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換速度和探測(cè)器的圖像采集速度比較穩(wěn)定，那么兩者則有很好的等價(jià)關(guān)系。

這里的波長(zhǎng)掃描順序是不能改變的。該濾光器從“＋”偏帶波長(zhǎng)方向到“－”偏帶波長(zhǎng)方向轉(zhuǎn)換時(shí)，掃描方向是單一的。但從“－”到“＋”轉(zhuǎn)換時(shí)，則會(huì)在“0nm”偏帶點(diǎn)反復(fù)掃描，破壞了時(shí)間順序和波長(zhǎng)的單一關(guān)系。圖1展示了在波長(zhǎng)掃描過(guò)程中的部分圖像。

為了進(jìn)一步降低日面上某些吸收或發(fā)射現(xiàn)象對(duì)掃描輪廓的影響，只考慮每一幅圖像的空間平均值。圖2是獲得的656.281±0.4nm范圍內(nèi)的自動(dòng)掃描輪廓(黑色十字符號(hào))，橫軸是采集圖像的時(shí)間序列。利用某些特征吸收線(xiàn)，將掃描輪廓與標(biāo)準(zhǔn)FTS輪廓(細(xì)實(shí)線(xiàn))進(jìn)行了比較(FTS:FourierTransformSpectrometerattheMcMath/PierceSolarTelescope)。

通過(guò)比較發(fā)現(xiàn):(1)掃描輪廓在約656.281－0.15nm到656.281＋0.4nm的范圍內(nèi)(右側(cè)方塊所示區(qū)域)與標(biāo)準(zhǔn)輪廓較好地吻合，但在656.281－0.4nm到656.281－0.15nm的范圍內(nèi)有明顯的衰減(衰減的原因?qū)⒃诘?章定量討論)。但該衰減并不影響判斷整體輪廓(特別是在656.281±0.1nm的范圍內(nèi))比較光滑，這反映出濾光器的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換速度非常穩(wěn)定。由此，根據(jù)采集的總幅數(shù)(950幅)和波長(zhǎng)的總間隔(0.8nm)可以大致推算相鄰兩幅圖像之間的波長(zhǎng)間距約0.00084nm。(2)掃描輪廓的波長(zhǎng)范圍相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輪廓范圍有明顯的偏移(箭頭所指區(qū)域)。換言之，當(dāng)利用某些吸收的位置把掃描輪廓和標(biāo)準(zhǔn)輪廓對(duì)齊之后，線(xiàn)翼的截止波長(zhǎng)出現(xiàn)明顯偏移。根據(jù)前面的估算，箭頭所示的區(qū)域(約15幅)大致對(duì)應(yīng)0.0126nm。(3)由于系統(tǒng)存在雜散光，掃描輪廓在Hα線(xiàn)心部分的強(qiáng)度要高于標(biāo)準(zhǔn)輪廓值。

主動(dòng)掃描輪廓的獲取方法為:人為設(shè)定若干采集波長(zhǎng)點(diǎn)進(jìn)行圖像采集，由濾光器的參數(shù)顯示獲得采集點(diǎn)的波長(zhǎng)信息。圖3是利用這種方法獲得的在656.281±0.1nm范圍內(nèi)的主動(dòng)掃描輪廓，波長(zhǎng)采樣點(diǎn)間隔0.0125nm(共17個(gè)采樣點(diǎn))。同時(shí)對(duì)輪廓的采樣點(diǎn)進(jìn)行了內(nèi)插以提高輪廓的平滑性。

從主動(dòng)掃描輪廓可以看出:(1)掃描輪廓在“0nm”偏帶點(diǎn)的強(qiáng)度略有突出(“0nm”偏帶點(diǎn)位置由黑色短線(xiàn)所示)。根據(jù)估算，該點(diǎn)的強(qiáng)度需降低約6%才能提高輪廓在此點(diǎn)的平滑性(如綠線(xiàn)所示)。(2)即便提高了輪廓的光滑性，“0nm”偏帶點(diǎn)仍沒(méi)有對(duì)應(yīng)輪廓強(qiáng)度最低點(diǎn)。垂直紅線(xiàn)顯示此時(shí)輪廓強(qiáng)度最低點(diǎn)的波長(zhǎng)位置約在“－0.013nm”處。

這里需要補(bǔ)充的一點(diǎn)是，上述特征和結(jié)論與采樣點(diǎn)密度無(wú)關(guān)。分別采用了21個(gè)采樣點(diǎn)(波長(zhǎng)間隔0.01nm)、17個(gè)采樣點(diǎn)(波長(zhǎng)間隔0.0125nm)和9個(gè)采樣點(diǎn)(波長(zhǎng)間隔0.025nm)的觀(guān)測(cè)模式，均獲得較為一致的結(jié)論。

綜上所述，自動(dòng)和主動(dòng)掃描輪廓都反應(yīng)一個(gè)相同的問(wèn)題:“0nm”偏帶點(diǎn)位置有所偏移。它與掃描輪廓強(qiáng)度最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)位置(即輪廓的中心位置)的相對(duì)偏移量約為0.013nm。

1.2溫度調(diào)整與掃描輪廓中心位置的移動(dòng)

針對(duì)1.1中的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)濾光器的工作溫度進(jìn)行了調(diào)整。濾光器工作溫度與輪廓強(qiáng)度最低點(diǎn)的波長(zhǎng)位置移動(dòng)的關(guān)系是:工作溫度提高1℃，則強(qiáng)度最低點(diǎn)波長(zhǎng)紅移0.04nm。因此將濾光器的工作溫度提高約0.3℃，大致由原來(lái)的41.95℃調(diào)整為42.22℃。溫度調(diào)整之后，再次進(jìn)行了自動(dòng)和主動(dòng)掃描輪廓的采集和檢測(cè)，步驟同上。

圖4和圖5分別為溫度調(diào)節(jié)后的自動(dòng)掃描輪廓和主動(dòng)掃描輪廓。比較圖2和圖4以及圖3和圖5發(fā)現(xiàn):(1)自動(dòng)掃描輪廓顯示，溫度升高之后，輪廓基本特性不變，但原有的線(xiàn)翼截止波長(zhǎng)差異問(wèn)題基本消除。(2)主動(dòng)掃描輪廓顯示，“0nm”偏帶波長(zhǎng)點(diǎn)的強(qiáng)度仍略有突出。若該點(diǎn)強(qiáng)度略微降低6%～8%，不僅可提高輪廓的平滑性，而且此點(diǎn)幾乎是整個(gè)輪廓的強(qiáng)度最低點(diǎn)。

溫度調(diào)節(jié)后，對(duì)掃描輪廓的對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行了檢測(cè)，目的是檢測(cè)紅藍(lán)翼對(duì)稱(chēng)波長(zhǎng)點(diǎn)的強(qiáng)度差異，即(Ib－Ir)/Ib。這里“r”代表紅翼波長(zhǎng)點(diǎn)，“b”代表藍(lán)翼波長(zhǎng)點(diǎn)，兩者與線(xiàn)心的波長(zhǎng)差距一致。在圖5的主動(dòng)掃描輪廓中，相同的顏色表示紅藍(lán)翼對(duì)稱(chēng)波長(zhǎng)點(diǎn)的強(qiáng)度值。而在圖6中則將該強(qiáng)度差異定量地顯示出來(lái)(如“

”所示)。在圖6中，同時(shí)也給出了利用FTS標(biāo)準(zhǔn)譜線(xiàn)進(jìn)行的相應(yīng)計(jì)算(如實(shí)線(xiàn)所示)。首先，由標(biāo)準(zhǔn)輪廓計(jì)算得到，±0.07nm處的強(qiáng)度差異最大(約8%)。這個(gè)差異是由＋0.07nm處的大氣水線(xiàn)吸收造成。同時(shí)，強(qiáng)度差異隨波長(zhǎng)的變化沒(méi)有整體規(guī)律性(換言之，紅翼強(qiáng)度并不整體大于藍(lán)翼強(qiáng)度)。其次，由掃描輪廓得到的不同波長(zhǎng)點(diǎn)的強(qiáng)度差異也沒(méi)有整體規(guī)律。這說(shuō)明，該差異不是由“0nm”偏帶點(diǎn)偏移所造成，即“0nm”偏帶點(diǎn)已經(jīng)非常接近掃描輪廓的中心位置。

此外，掃描輪廓強(qiáng)度在±0.02nm處的差異最大(約10%左右)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)輪廓計(jì)算得出，這個(gè)差異量相當(dāng)于“0nm”偏帶點(diǎn)偏移輪廓中心位置0.004nm(或者說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)輪廓整體漂移0.004nm)。綜合考慮其他波長(zhǎng)點(diǎn)處的強(qiáng)度差異，可以粗略估計(jì)，此時(shí)濾光器的“0nm”偏帶點(diǎn)的偏移量應(yīng)小于0.004nm(約是透過(guò)帶帶寬的16%)。根據(jù)多普勒效應(yīng)計(jì)算，0.004nm的偏移量約造成的視向速度測(cè)量誤差為1.8km/s。

在Hα窄帶濾光器之前配置了一款3腔結(jié)構(gòu)的干涉濾光片作為前置濾光片，其透過(guò)率曲線(xiàn)如圖7。具體來(lái)說(shuō)，透過(guò)率在波長(zhǎng)656.41nm達(dá)到極大(61.7%)，在655.90至656.90nm的1nm范圍內(nèi)，透過(guò)率均高于50%。透過(guò)率高于10%的帶寬可達(dá)1.4nm，高于1%的有2nm。前置濾光片的透過(guò)率曲線(xiàn)并不以656.281nm(如藍(lán)線(xiàn)所示)為中心呈對(duì)稱(chēng)分布，相對(duì)紅翼來(lái)說(shuō)，藍(lán)翼的透過(guò)率隨波長(zhǎng)減小而明顯下降。所以，我們懷疑這是導(dǎo)致系統(tǒng)掃描輪廓藍(lán)翼衰減的主要原因。為了證明這一點(diǎn)，利用前置濾光片的透過(guò)率曲線(xiàn)對(duì)掃描輪廓進(jìn)行了修正，并與標(biāo)準(zhǔn)輪廓進(jìn)行了比對(duì)，如圖8。

圖8集中展示了介于656nm至656.5nm范圍內(nèi)“掃描輪廓”(紅短線(xiàn))、“前置濾光片透過(guò)率曲線(xiàn)”(藍(lán)線(xiàn))、“FTS標(biāo)準(zhǔn)輪廓”(黑線(xiàn))以及“修正掃描輪廓”(紫色菱形線(xiàn))。結(jié)果顯示，如果考慮前置濾光片透過(guò)率曲線(xiàn)的影響，修正后的掃描輪廓能較好地吻合標(biāo)準(zhǔn)輪廓，這證明了掃描輪廓的藍(lán)翼衰減是前置濾光片所致，與窄帶利奧濾光器無(wú)關(guān)。圖中也用綠線(xiàn)顯示了濾光器的常用工作范圍(656.281±0.1nm)。在該范圍內(nèi)，幾乎可以不考慮前置濾光片對(duì)掃描輪廓的影響。

在上文提到，濾光器工作溫度是否穩(wěn)定決定了其掃描輪廓中心位置是否會(huì)漂移，所以濾光器投入使用后一直關(guān)注其工作溫度的變化情況。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，濾光器工作溫度的敏感度為0.001℃，精度0.01℃(對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)0.0004nm漂移)。圖9顯示了在濾光器溫度調(diào)制到42.22℃之后的一個(gè)月內(nèi)的變化情況(2013年9月至10月)，每天早上開(kāi)啟觀(guān)測(cè)和下午結(jié)束觀(guān)測(cè)時(shí)各采集一次，計(jì)算得出該月內(nèi)溫度變化幅度的標(biāo)準(zhǔn)方差σ＝0.0017℃。在10月之后，對(duì)濾光器的工作溫度進(jìn)行隨機(jī)抽查，變化幅度約為1σ。

本文主要對(duì)1m紅外太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡Hα窄帶成像系統(tǒng)的掃描輪廓進(jìn)行了檢測(cè)，并通過(guò)提高溫度修正了掃描輪廓的中心位置。目前掃描輪廓的中心位置與濾光器顯示的“0nm”偏帶點(diǎn)的偏移量小于0.004nm。對(duì)稱(chēng)偏帶波長(zhǎng)點(diǎn)的強(qiáng)度差異小于10%，這意味著視向速度測(cè)量誤差約1.8km/s。對(duì)于太陽(yáng)色球?qū)觼?lái)說(shuō)，視向速度的典型背景擾動(dòng)約1～3km/s。因此，目前濾光器的狀態(tài)能夠較好地符合對(duì)色球的觀(guān)測(cè)要求。

系統(tǒng)目前仍然存在的問(wèn)題有:

(1)前置濾光片對(duì)掃描輪廓的藍(lán)翼部分有明顯衰減，影響范圍約在656.281－0.15nm到656.281－0.4nm之間。若波長(zhǎng)掃描范圍在656.281±0.1nm內(nèi)，那么可以忽略前置濾光片的影響。但如果波長(zhǎng)掃描范圍超出656.281±0.15nm，則需要精確知道前置濾光片的透過(guò)率曲線(xiàn)，從而對(duì)其進(jìn)行修正。這里還需要說(shuō)明的是，對(duì)于干涉濾光片來(lái)說(shuō)，當(dāng)入射角增大時(shí)，透過(guò)率峰值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)位置必然向藍(lán)翼移動(dòng)，所以可考慮略微傾斜放置前置濾光片，從而改善其在藍(lán)翼的影響。這里暫時(shí)沒(méi)有傾斜放置后的檢測(cè)結(jié)果。

(2)掃描輪廓在Hα線(xiàn)心位置略有突起。這可能是由于利奧濾光器各級(jí)之間的透過(guò)率峰值不在同一線(xiàn)心位置所致。在條件允許的情況下，可考慮用攝譜儀檢測(cè)濾光器的透