Developing Adaptive Secondary Mirror Concepts for the APF and W.M. Keck Observatory Based on HVR Technology
自适应次镜(ASM)允许将自适应光学(AO)集成到望远镜本身中。TNO开发的基于混合可变磁阻(HVR)致动器技术的自适应次镜为望远镜集成AO提供了一条有前途的道路。HVR致动器的优点是允许反射镜比类似的基于音圈的ASM的反射镜更硬、更功率有效并且可能更简单。我们正在通过实验室测试平台探索这项技术的应用,以验证技术方法。与此同时,我们正在开发几个望远镜的ASM概念设计,包括自动行星望远镜(APF)和凯克天文台。有源滤波器的自适应光放大器可以将通过狭缝的光放大一倍,从而实现径向速度的测量,并显著提高了图像的稳定性。用于WMKO的ASM能够进行地面层AO校正和较低背景红外AO观测,并通过调整卡塞格伦焦点位置的能力提供更灵活的仪器部署。
2021-10-04 astro-ph.IM
Actuator Development at IAAT for the Cherenkov Telescope Array Medium Size Telescopes
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将成为TeV伽马射线天文学的未来天文台。为了提高灵敏度并扩大能量覆盖范围,使之超出现有设施的能力,其设计概念的特点是采用了三种不同大小级别的望远镜。根据H.E.S.S.的经验,第二阶段,蒂宾根天文和天体物理研究所(IAAT)为CTA中型望远镜(MST)的镜面控制系统开发执行器。这项工作的目标是在所有环境条件下的耐用性,高精度和机械稳定性。到目前为止,已经开发了几个版本,并对相应的原型进行了广泛的测试。在这方面的贡献,我们最新的设计修订建议的CTA MST。
2016-10-05 astro-ph.IM
An adaptive optics upgrade for the Automated Planet Finder Telescope using an adaptive secondary mirror
本研究提出为APF望远镜更换带61促动器的自适应副镜以升级AO系统,依托TNO变形镜技术,模拟显示可使暗至I=14等目标的观测效率翻倍,为同类系统提供探路示范。
2023-08-28 astro-ph.IM
Damping parametric instabilities in future gravitational wave detectors by means of electrostatic actuators
有人建议,下一代干涉引力波探测器可能会观察到自发激发的参数振荡不稳定性。我们提出了一种方法,积极抑制任何这样的不稳定性,通过应用静电力的干涉仪的测试质量。使用数值方法,我们量化的驱动力所需的阻尼候选人的不稳定性,并发现这种力量是容易实现的。我们的预测随后使用原型Advanced LIGO硬件进行了实验验证,最终证明了我们方法的有效性。
2017-04-12 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Enabling Technologies for Visible Adaptive Optics: The Magellan Adaptive Secondary VisAO Camera
从一开始,衍射受限的地面自适应光学(AO)成像就被限制在近红外(λ > 1微米)和更长的波长。可见光AO(λ < 1微米)已被证明是困难的,因为较短的波长需要在非常短的空间和时间尺度上进行波前校正。光瞳必须非常精细地采样,这需要密集的致动器间距和具有大动态范围的精细波前采样。此外,大气色散在可见光区比在近红外区更为显著。在宽可见光波段成像需要非常好的大气色散校正器(ADC)。即使有这些技术,我们的AO模拟使用CAOS代码,结合6.5米麦哲伦望远镜的光学和站点参数,展示了可见光(λ=0.7微米)Strehl在50毫秒的时间尺度上的大的时间变化。在几百毫秒,可见Strehl可以高达50%,低至10%。利用高斯特列尔周期需要非常快地读出CCD的能力,从而引入大量的读取噪声,或者使用可以阻挡低斯特列尔光的快速异步快门。我们的Magellan VisAO相机将使用先进的ADC,高速快门和我们的585执行器自适应次级,以在智利Las Campanas天文台的6.5米Magellan Clay望远镜上实现宽带(0.5-1.0微米)衍射限制图像。这将是迄今为止拍摄的最清晰和最深的可见光直接图像,分辨率为17 mas,比哈勃太空望远镜的衍射极限高出2.7倍。
2010-08-01 astro-ph.IM
Recent developments for the testing of Cherenkov Telescope Array mirrors and actuators in Tübingen
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代切伦科夫望远镜。它将由大量三种不同直径的分段镜望远镜组成,放置在两个地点,一个在北半球,一个在南半球,从而覆盖整个天空。镜面瓦片的总数将达到10,000个数量级,对应的反射面积约为10^4 m^2。位于蒂宾根的天文学和天体物理学研究所(IAAT)目前正在开发针对中型望远镜优化的反射镜控制对准机械、电子和软件。此外,IAAT正在参与CTA镜子原型测试。在本文中,我们目前的发展状况,最近的测试的主要结果,并计划生产阶段的镜子控制系统。我们还简要介绍了图宾根的镜子测试设施。
2015-08-25 astro-ph.IM
SAOLIM, a prototype of a low cost System for Adaptive Optics with Lucky Imaging
安达卢西亚天文学研究所(CSIC)研制了一种低成本的自适应光学(AO)系统原型,并在卡拉阿尔托天文台的2.2米望远镜上进行了测试。本文介绍了该项目的进展情况,包括稳像系统和用薄膜变形镜补偿高阶波前像差。该稳像系统由磁铁驱动的倾斜镜组成。高阶补偿系统包括一个夏克-哈特曼传感器,一个薄膜变形反射镜与39个致动器和控制计算机,允许操作高达420 Hz的闭环模式。我们成功地闭合了自然导星上的高阶AO环。在FWHM方面实现了4倍的改善。本文介绍了在天空中的描述和获得的结果。
2010-06-10 astro-ph.IM
Progress report on the integration of the IRTF adaptive secondary mirror
University of Hawai’i at Manoa - Institute for Astronomy(夏威夷大学马诺阿分校天体物理研究所);Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸天文台);W. M. Keck Observatory(W. M. 凯克天文台);TNO(荷兰组织与应用科学研究院);University of California - Santa Cruz(加利福尼亚大学圣克鲁兹分校)
介绍IRTF-ASM-1自适应副镜,其用混合可变磁阻(HVR)致动器,已验证技术稳健性。展示与波前传感器的闭环结果,能改善成像,还进行了科学观测,未来计划优化校准和简化软件。
2026-07-07 astro-ph.IM
Contactless actuators and pyramid wavefront sensor, the SPLATT concept for space active optics: an overview of the project and the last laboratory results
SPLATT项目提出将非接触式音圈致动器与金字塔波前传感器协同用于空间主动光学,经实验室测试与数值仿真验证了振动抑制效果与亚纳米级灵敏度,为空间主动望远镜发展提供了新方案与后续路线。
2023-02-01 astro-ph.IM
Facility integration of the NASA IRTF adaptive secondary mirror
University of Hawai’i at Manoa - Institute for Astronomy(夏威夷大学马诺阿分校天文学研究所);Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸天文台);TNO(荷兰应用科学研究组织);University of California - Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
针对NASA IRTF缺乏自适应光学专业人员的问题,研究人员开发了IRTF-ASM-1主动光学模式软件,利用Felix传感器消除像差,以最小人工干预每晚优化望远镜图像质量。
2026-08-04 astro-ph.IM
Analysis of active optics correction for a large honeycomb mirror
针对空间大型蜂窝主镜热致波前误差,本文结合有限元、Zemax光线追迹和作动器弯曲模态分析主动光学校正,在物理限制内实现30小时低于25 nm RMS面形误差。
2023-09-08 astro-ph.IM
Reconstruction of extensive air shower images of the first Large Size Telescope prototype of CTA using a novel likelihood technique
地基伽马射线天文学的目的是从伽马射线在大气中引发的大范围空气簇射中重建伽马射线的能量和方向。成像大气切伦科夫望远镜(IACT)收集由广泛的空气簇射(EAS)中的次级带电粒子引起的切伦科夫光,在位于光学系统焦平面的相机中创建簇射的图像。该图像用于评估引发簇射的初级粒子的类型,能量和到达方向。这一贡献显示了一种新的重建方法的基础上似然最大化的结果。相对于先前的似然重建方法的新颖性在于每个单个相机像素的似然的定义,不仅占总测量的电荷,而且其随时间的发展。这导致更精确地重建淋浴图像。该方法被应用到与大尺寸望远镜原型(LST-1)部署在切伦科夫望远镜阵列的北部站点获得的蟹状星云的观测。
2021-08-10 astro-ph.IM
A Design Study on Adaptive Primaries for 1-2 Meter Class Telescopes
自适应光学(AO)提供了一个机会,以稳定的图像和最大限度地提高空间分辨率可实现的地面望远镜通过消除由于大气的失真。通常情况下,可变形反射镜被集成到次镜和科学仪器之间的光路中,有时也被集成到望远镜中作为自适应次镜,但是由于大幅面可变形反射镜技术的成本和复杂性,将可变形反射镜作为望远镜的主镜一直没有得到很大程度的研究。近年来,该技术得到了改进,使得可变形主镜成为实现更高致动器密度和简化测试和部署自适应光学系统的可行途径。我们提出了一个案例研究,探讨集成的自适应光学系统使用的主镜的望远镜在小型到中型望远镜的好处和权衡。
2021-07-29 astro-ph.IM
Boosting the performance of the ASTRI SST-2M prototype: reflective and anti-reflective coatings
应科院是意大利教育、大学和研究部的旗舰项目,由意大利国家天体物理研究所(INAF)领导。应科院计划的其中一个主要目的,是为小型望远镜设计、建造和实地验证一个双镜(2 M)端对端原型,该望远镜预计会成为切伦科夫望远镜阵列的一部分。应科院SST-2 M原型机采用Schwarzschild-Couder设计,并采用SiPM(Silicon Photo Multiplier)相机,将于2014年年中在位于意大利卡塔尼亚埃特纳山Serra La Nave的INAF天文台进行组装,并于稍后展开科学验证阶段。光学设计和SiPM带通的特性推动了在主镜和次镜的反射涂层方面的具体优化选择。特别是,多层介电涂层,能够过滤出大的夜空背景污染的波长$λ\gtrsim 700$ nm已被开发和测试,作为解决方案的主镜。由于应科院SST-2 M相机的构造,可以选择性地集成基于薄金字塔光导的重成像系统,以提高填充因子。专门开发了针对远离法线的宽范围入射角优化的抗反射涂层,以提高这些元件的紫外光透明度。的问题,策略,模拟和实验结果进行了全面介绍。
2013-07-20 astro-ph.IM
GMagAO-X: A First Light Coronagraphic Adaptive Optics System for the GMT
GMagAO-X 是为 GMT 首光设计的可见光至近红外高对比度自适应光学系统,采用七块3000促动器变形镜并行构成21000促动器分段DM,并配备多级波前传感与HCAT测试平台,以实现系外行星反射光成像。
2023-10-16 astro-ph.IM
KAPAO: a MEMS-based natural guide star adaptive optics system
我们描述KAPAO,我们的项目开发和部署一个低成本,远程访问,自然导星自适应光学(AO)系统的波莫纳学院桌山天文台(TMO)1米望远镜。我们使用市售的140致动器BMC MEMS变形镜和由加州理工学院和IUCAA开发的Robo-AO控制软件版本。我们围绕快速构建和测试原型系统KAPAO-Alpha进行开发,同时设计功能更强大的最终系统KAPAO-Prime。这些系统之间的主要区别是原型依赖于现成的光学器件和单个可见光科学相机,而最终设计由于使用定制光学器件和双波段可见光和近红外成像而提高了吞吐量和功能。在本文中,我们介绍了仪器设计和天空闭环测试的KAPAO-Alpha以及我们的计划KAPAO-Prime。我们的合作机构的主要本科教育性质,无论是公共(索诺玛州立大学)和私人(波莫纳和哈维穆德学院),使我们能够从事物理,天文学和工程本科生在这个项目的各个阶段。本材料基于国家科学基金会资助的工作,资助号为0960343。
2013-04-26 astro-ph.IM
MagAO: Status and Science
“MagAO”是智利拉斯坎帕纳斯天文台麦哲伦克莱望远镜的自适应光学仪器。MagAO有一个585驱动器的自适应次镜和1000赫兹金字塔波前传感器,对自然引导星从$R$ -星等-1至15。自2012年安装以来,MagAO已经在天空中运行了166个夜晚。MagAO的独特功能是VisAO和Clio在可见光和红外线上同时成像,在优秀的站点上表现出色,以及精益的运营模式。MagAO的科学成果包括第一个系外行星的地基CCD图像,第一个吸积原行星的演示,发现一个新的宽轨道系外行星,以及第一个系外行星的经验热光度。我们描述了现状,报告了AO性能,并总结了科学结果。这里报告的新进展包括波前传感器的红色导星的颜色校正,一个新的场停止阶段,以促进VisAO扩展源的成像;和目镜观察在可见光衍射极限的6.5米望远镜。我们还讨论了最近导致乙二醇冷却剂泄漏的软管故障,以及自适应次镜(ASM)在最近(2010年2月)之后的恢复情况。2016)事件。
2016-09-25 astro-ph.IM
Expected performance of the ASTRI-SST-2M telescope prototype
ASTRI(Astrofisica con Specchi a Tecnologia Replicante Italiana)是意大利国家天文研究所(INAF)的一个旗舰项目,与切伦科夫望远镜阵列(CTA)的发展密切相关。应科院计划的主要目标是为CTA子阵列设计和生产一个小型望远镜的端到端原型,用于最高伽马射线能量区域。该原型名为ASTRI SST-2 M,将于2014年在意大利进行现场测试。这台望远镜将是第一台采用双反射布局的切伦科夫望远镜,它采用了一个镶嵌的主镜和一个单片的次镜的Schwarzschild-Couder配置。收集的光线将聚焦在一个紧凑和重量轻的相机上,该相机基于覆盖9.6度全视场的硅光电倍增器。详细的蒙特卡罗模拟已进行估计计划望远镜的性能。关于它的能量阈值,灵敏度和角分辨率的结果示出和讨论。
2013-07-18 astro-ph.IM
Improved calibration process for the WCDs of the LAGO project using semi-analytic model
VEM的直接测量使用在水中的切伦科夫原型探测器和μ子通量模型的塑料板,以前被用来重现检测器的电荷直方图。在这些测量中,VEM具有比通过定位电荷直方图最大值获得的值低得多的值。在本技术说明中,我们将使用逆过程,已知电荷直方图,我们将使用一个简单的模型来估计VEM的负载分布。然后,我们将使用这个VEM分布和一个小时的次级宇宙射线通量模拟来估计直方图的总μ子分量。
2017-08-17 astro-ph.IM
Monte Carlo Studies of the GCT Telescope for the Cherenkov Telescope Array
GCT是一种创新的双镜解决方案,适用于CTA的小型望远镜,能够成像从低于TeV到数百TeV的初级宇宙伽马射线。由次级光学器件产生的减小的板尺度允许使用紧凑的光电传感器,包括多阳极光电倍增管或硅光电倍增器。我们展示了使用软件包CORSIKA和Sim_telarray的蒙特卡罗模拟的初步结果,比较了每种光电传感器类型的相对性能。我们还研究了二次光学的光学性能,图像分辨率和相机响应方面的效果。随着原型结构和相机的持续调试,我们提出了GCT的初步预期性能。
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM