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外部遮挡器的简化理论:面向太阳冠状图的多臂遮挡器

天体物理仪器与方法 2024-12-31 v1 光学

摘要

我们提出了对现代多臂遮挡器在圆形(冠状图)和线性(日球 imager)几何下的首次原理解析处理方法,构建了一种简化理论,旨在设计和预测其性能,解释某些视觉伪影,并探讨多臂遮挡器的性能极限。多臂遮挡器的设计具有挑战性,部分原因在于它们违反了傅里叶和菲涅尔近似的条件,因此新的设计通常需要依赖显式模拟、经验测量、猜测或上述方法。基于 Kirchoff 衍射积分,我们发展了一种适用于预测多臂遮挡器性能的“顺序平面波”近似解析理论,并据此推导了新型设计的性能闭式表达式。我们回顾了遮挡器边缘的基本二维系统,讨论其如何应用于实际三维系统的拉伸或旋转,阐明了围绕冠状图遮挡器观察到的亮 quasi-色彩条纹的原因,探索了二维理论的顺序平面波近似及其局限性,描述了二维理论对实际三维仪器的相关性,并讨论了当前和未来仪器中多臂遮挡器设计的含义。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.21047,
  title  = {A Simplified Theory of External Occulters for Solar Coronagraphs},
  author = {Craig E. DeForest and Nicholas F. Erickson and Matthew N. Beasley and Steven N. Osterman and Travis J. Smith and Mary H. Hanson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.21047},
  year   = {2024}
}

备注

20 pp., 9 figures, 59 equations. As accepted by Astrophysical Journal (pre proof)