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用于校准的高分辨率阶梯光栅光谱仪建模:以Hanle阶梯光栅光谱仪为例

天体物理仪器与方法 2015-05-05 v1

摘要

我们提出了一种建模方案,可高精度预测高分辨率阶梯光栅光谱仪谱线特征的质心。为此,采用了一种计算方案,无需借助光线追迹程序即可对任何天文光谱仪进行建模和控制。计算基于近轴光线追迹,并针对特定表面类型和复杂模块的Buchdahl像差系数添加精确修正。由此得到的近轴光线追迹链及对所有相关组件的修正,可用于高度确定地计算任何谱线在探测器上所有正常工作条件下的位置。这将允许使用简单的内部编程模块实现半自主控制。该方案足够简单,甚至可在电子表格或任何脚本语言中实现。此类模型结合优化例程可表征仪器的实时行为。我们在此给出Hanle阶梯光栅光谱仪的案例研究。我们表明我们的结果与流行的商业光线追迹软件吻合良好。该模型利用仪器初步对准期间拍摄的氩-钍校准灯曝光进一步优化。模型预测与校准帧的匹配达到0.08像素水平。我们进行了蒙特卡洛模拟以展示光子噪声对模型预测的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.00397,
  title  = {Modelling high resolution Echelle spectrographs for calibrations: Hanle Echelle spectrograph, a case study},
  author = {Anantha Chanumolu and Damien Jones and Sivarani Thirupathi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.00397},
  year   = {2015}
}