适用于任意孔径的切趾光瞳 Lyot 日冕仪. IV. 减小内工作角与增强对低阶像差的鲁棒性
天体物理仪器与方法
2015-06-23 v1 地球与行星天体物理
摘要
切趾光瞳 Lyot 日冕仪（APLC）是一种衍射抑制系统，安装在最近部署的仪器 Palomar/P1640、Gemini/GPI 和 VLT/SPHERE 中，以允许对星周环境进行直接成像和光谱观测。使用长球面切趾，当前的实现在存在中心遮挡和支撑的情况下，能够在宽通带（20%）内提供低至距恒星 0.2 arcsec 处 的原始对比度，从而能够研究年轻或大质量气态行星。在更小分离处对较老或较轻伴星的观测将需要在内工作角（IWA）和对比度方面进行改进，但最初用于这些设计的方法无法完全探索参数空间。我们在此提出一种改进 APLC 性能的新方法。我们的方法依赖于日冕仪电场在任何波长下与切趾的线性特性，以开发数值解，从而在宽带光下产生具有高对比度区域的日冕仪恒星图像。我们通过考虑不同的孔径几何形状、对比度水平、暗区大小、通带和焦平面掩模大小来探索参数空间。我们展示了这些解决方案在 Gemini/GPI 情况下的应用，其设计在 0.19 arcsec 处提供 的原始对比度，并且与当前实现相比，显著降低了对低阶像差的敏感性。还发现最优解能够在宽带光下达到 的对比度，而与望远镜孔径形状（特别是中心遮挡大小）无关，有效 IWA 在 范围内，因此使 APLC 成为未来地基或太空系外行星直接成像仪的合适选项。
引用
@article{arxiv.1412.2751,
title = {Apodized Pupil Lyot Coronagraphs for Arbitrary Apertures. IV. Reduced Inner Working Angle and Increased Robustness to Low-Order Aberrations},
author = {Mamadou N'Diaye and Laurent Pueyo and Rémi Soummer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.2751},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 10 figures, accepted in ApJ