星冕仪的优化:焦平面与光瞳平面
天体物理仪器与方法
2014-09-24 v1
摘要
我们致力于寻找专用于直接观测类地系外行星的外置遮星板日冕仪的最佳透射率。我们表明,当最小化系外行星观测区域内的焦平面通量,而非望远镜接收的总通量时,可获得更佳的观测条件。我们将遮星板的透射率描述为基函数的和。对于每个基函数元素,我们数值计算了望远镜孔径处的菲涅耳衍射及其焦点处的复振幅。基函数为在几厘米范围内线性切趾的圆盘(截断圆锥)。我们通过将这些函数的菲涅耳衍射数值计算结果与纯圆盘(圆柱体)进行比较来补充分析,后者拥有基于 Lommel 级数分解的解析表达式。针对给定光谱带宽推导最佳透射率的技术是经典的强度正则化二次最小化,但也可使用线性优化。最小化望远镜孔径上的积分强度或焦平面的选定区域会导致遮星板的透射率略有不同。对于焦平面优化, resulting 残余强度集中在遮星板几何像后方,即系外行星观测的盲区,而在此像之外,背景残余星光水平变得极低。最后,我们提供了有利于焦平面优化的遮星板与望远镜对准的公差分析。这意味着几分米的望远镜偏移不会显著降低遮星板的效率。
引用
@article{arxiv.1407.6654,
title = {Optimization of starshades: focal plane versus pupil plane},
author = {Rémi Flamary and Claude Aime},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.6654},
year = {2014}
}