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为法布里-珀罗观测设计波长采样:基于信息的光谱采样

太阳与恒星天体物理 2023-05-03 v1 天体物理仪器与方法

摘要

法布里-珀罗干涉仪(FPI)在太阳观测中已非常流行,因为它们通过对光谱采样方案根据给定目标的观测需求进行精心设计,在节奏、空间分辨率和光谱分辨率之间提供了平衡。然而,高效的平衡需要了解预期目标条件、所选谱线的性质以及仪器特性。我们的目标是找到一种方法,能在给定光谱区域中找到FPI观测的最优光谱采样。在本研究中,我们提出一种基于顺序选择方法的技术,其中使用神经网络从少数点的信息预测光谱(或物理量,若模型已知)。仅那些包含相关信息并改善模型预测的点被纳入采样方案。该方法根据仪器的光谱分辨率、光谱轮廓的典型展宽以及典型多普勒速度来调整点的间隔。使用CaII 8542 Å谱线的实验表明,所得波长方案自然地在核部而非翼部放置更多点,与谱线在各波长区间的灵敏度一致。该方法也可用作精确插值器,在使用弱场近似时改善磁场推断。总体而言,该方法为设计新仪器或针对特定目标的定制配置观测提案提供了一种客观途径。这在以保留光谱相干性且不牺牲过多信息的节奏研究太阳大气中高度动态事件时尤为相关。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.13875,
  title  = {Designing wavelength sampling for Fabry-P\'erot observations. Information-based spectral sampling},
  author = {C. J. Díaz Baso and L. Rouppe van der Voort and J. de la Cruz Rodríguez and J. Leenaarts},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13875},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 7 figures, accepted for publication in A&A