[发明专利]一种日冕仪平场测量和光强标定的装置与方法

权利要求书

1.一种日冕仪平场测量和光强标定的装置，其特征在于，包括：乳白玻璃(2)、衰减片(3)、日冕仪(4)、滤光系统(5)、探测器(6)、图像采集系统(7)；其中，

该装置以天然面光源太阳作为光源，来自太阳的光经所述乳白玻璃(2)扩散成大角度光源；所述大角度光源的光经所述衰减片(3)调节入射光强度后进入日冕仪(4)，由所述日冕仪(4)的视场光阑选择视场，形成均匀的面光源；所述滤光系统(5)对所述面光源发射的光进行波长选择，特定波长的光经探测器(6)、图像采集系统(7)采集后存储。

2.根据权利要求1所述的日冕仪平场测量和光强标定的装置，其特征在于，所述乳白玻璃(2)在装置工作时旋转。

3.根据权利要求1或2所述的日冕仪平场测量和光强标定的装置，其特征在于，所述乳白玻璃(2)与衰减片(3)的组合实现的光强亮度在10^-5B_sun到10^-11B_sun之间。

4.根据权利要求1或2所述的日冕仪平场测量和光强标定的装置，其特征在于，所述日冕仪(4)为内掩式日冕仪，或外掩式日冕仪。

5.根据权利要求1或2所述的日冕仪平场测量和光强标定的装置，其特征在于，所述滤光系统(5)为lyot滤光器或干涉滤光片。

6.根据权利要求1或2所述的日冕仪平场测量和光强标定的装置，其特征在于，所述探测器(6)为面阵CCD或CMOS相机。

7.根据权利要求1或2所述的日冕仪平场测量和光强标定的装置，其特征在于，所述图像采集系统(7)用于探测器控制、数据采集和存储、数据头文件输入；具体参数包括：调节探测器曝光时间、增益，控制探测器采像，存储探测器采集的图像，输入观测时间、观测目标、天气状况。

8.基于权利要求1-7之一所述的日冕仪平场测量和光强标定的装置所实现的日冕仪平场测量方法，包括：数据采集阶段、计算平场阶段；其中，

数据采集阶段包括：

步骤101)、将所述乳白玻璃(2)和衰减片(3)放在日冕仪(4)的前方，安装时尽可能保证其轴向和日冕仪的光轴平行；

步骤102)、驱动所述乳白玻璃(2)旋转；

步骤103)、将所述日冕仪(4)对准太阳，保证太阳中心和所述日冕仪(4)中掩体中心一致；

步骤104)、测量多张平场像；

步骤105)、取下乳白玻璃(2)和衰减片(3)，关闭日冕仪(4)镜盖，采集多张暗场图像；

计算平场阶段包括：

步骤201)、读取数据采集阶段得到的多张暗场图像，对这些暗场图像求平均，得到暗场数据d；

步骤202)、依次读取数据采集阶段得到的各张平场像，对每张平场像减去步骤201)得到的暗场数据d，之后求平均并做归一化处理，得到平场数据f。

9.基于权利要求1-7之一所述的日冕仪平场测量和光强标定的装置所实现的日冕仪光强标定方法，包括：数据采集阶段、计算平场阶段和光强标定阶段；其中，

数据采集阶段包括：

步骤101)、将所述乳白玻璃(2)和衰减片(3)放在日冕仪(4)的前方，安装时尽可能保证其轴向和日冕仪的光轴平行；

步骤102)、驱动所述乳白玻璃(2)旋转；

步骤103)、将所述日冕仪(4)对准太阳，保证太阳中心和所述日冕仪(4)中掩体中心一致；

步骤104)、测量多张平场像；

步骤105)、取下乳白玻璃(2)和衰减片(3)，关闭日冕仪(4)镜盖，采集多张暗场图像；

计算平场阶段包括：

步骤201)、读取数据采集阶段得到的多张暗场图像，对这些暗场图像求平均，得到暗场数据d；

步骤202)、依次读取数据采集阶段得到的各张平场像，对每张平场像减去步骤201)得到的暗场数据d，之后求平均并做归一化处理，得到平场数据f；

光强标定阶段包括：

步骤301)、利用测量的平场像，减去暗场数据d，记为I₁，测量时保证探测器测量的数值在探测器线性响应范围之内；

步骤302)、将乳白玻璃和衰减片移出，按照日冕观测模式测量同样曝光时间的日冕数据，减去暗场d，记为I₂，测量时保证探测器测量的数值在探测器线性响应范围之内；

步骤303)、利用乳白玻璃和衰减片的透过率计算日冕亮度；其中，假设只用乳白玻璃，其透过率为10^-5，则相同曝光时间下的日冕亮度为：I₂×10^-5/I₁B_sun；假设同时使用乳白玻璃和10^-1的衰减片，则其透过率为10^-6，则相同曝光时间下的日冕亮度为：I₂×10^-6/I₁B_sun。