面向 ExAO 的反射型高斯色散环形仪器：实验性能
天体物理学
2009-11-11 v2
摘要
我们报告了高斯色散焦平面环形遮光罩与经典硬边缘 "Top Hat" 函数遮光罩之间强度减弱差异的实验室结果，其在约 94% 的 ExAO Strehl 比值下进行测试。然而，与传统环形仪器设计不同，我们在 45 度角插入反射型焦平面遮光罩。我们还使用中间次级遮光罩 ("Mask_2") 在最终成像前阻挡额外的遮光罩边缘衍射光。该测试台模拟了 8.1m 玻尔星北望远镜，包括一根蜘蛛臂、不同半径 (r=1.9、3.7、7.4 λ/D) 的遮光罩以及两种反射型焦平面遮光罩（硬边缘 "Top Hat" 和高斯锥形轮廓）。为调查这些竞争性环形仪器设计在探测灵活星系行星灵敏度方面的相对性能，我们利用模拟真实灵活星系行星群体 (Nielson 等 2006) 的方法。在将实验室结果合理翻译到预期望远镜性能后，半径为 3.7 λ/D 的 "高斯" 锥形遮光罩配合额外遮光罩 ("Mask_2") 的性能最佳（行星探测灵敏度最高）。对于采用此最佳设计的全面调查，模拟预测比类似尺寸的 "Top Hat" 函数遮光罩配合 "Mask_2" 多检测约 30% 的行星。使用最佳设计时，星体点扩散函数峰值与环形遮光后 PSF 在 10 λ/D (若 D=8.1m 时为 0.4" 在 H 波段) 处的点对比比率约高出 10 倍。因此，我们发现带有额外遮光罩的高斯加宽遮光罩对于 ExAO 类 Strehl 值优于使用经典 Lyot 环形仪器约 10 倍。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0610658,
title = {A Reflective Gaussian Coronagraph for ExAO: Laboratory Performance},
author = {Ryeojin Park and Laird M. Close and Nick Siegler and Eric L. Nielsen and Thomas Stalcup},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0610658},
year = {2009}
}
备注
42 pages, 12 figures, 1 table: accepted by the Publications of the Astronomical Society of the Pacific