据悉,通过对FASOT原理样机在2013年加蓬日全食期间取得的观测资料处理和分析,中国科学院云南天文台FASOT团组在弱偏振信号测量方面取得了科学和技术两项关键性进展,为正在研制的第一和第二代FASOT以及未来的大型日冕仪COMPASS打下了坚实的基础。
常规获取太阳大气中磁场矢量三维结构精确信息的成功与否很大程度上取决于仪器对弱磁场产生的弱偏振信号的感知(灵敏度)和精确测量(准确度)能力。因此弱偏振信号的灵敏且精准探测成为FASOT的关键技术。
法国天文学家Donati等人于1990年首创了偏振光学开关技术来降低偏振测量噪声。这项技术通过交换由偏振分析器出射的双光束偏振态来最大程度降低影响偏振测量灵敏度和精确度的因素。屈中权等人在2017年提出了简化偏振光学开关(RPOS)技术方法,它不再需要在每个偏折调制态都进行双光束互换,只需进行一组可以将望远镜各光路以及此时视宁度等消耗信息精确传递下去的一种模式就可提高侧面观察数据质量。此外,这也确定了新的观测模式以及简化了负载结构。在12月1日发表的一篇题目为“由日食现象揭示太阳高层大气复杂性”论文中,研究人员对5种实现RPOS结果进行了检验。这一技术不仅克服了传统开关三大缺点,还提高了检测效率。
通过2013年加蓬日全食观测,FASOT原理样机首次同时获得516-532nm波段内不同区域发射谱线辐射强度I及归一化线极化分数Q/I数据。应用以上技术分析这些特征发现不同高度产生不同的旋转速率,而这种变化会造成多个数量级上的极化大小差异,同时发现禁线与其他谱线之间存在明显差别。在解释这些现象后得出结论:高分辨率并且能够同时记录两条或者更多谱线是未来如COMPASS这样的磁场矢量探测设备必须具备功能。
该工作得到国家基金委国家重大科研仪器研制项目11527804与国家基金委和中国科学院联合重点项目U1931206支持。