太阳望远镜
太阳望远镜是特殊用途的光学望远镜，专门用于观测太阳。太阳望远镜检测的光波长通常在可见光谱或波长邻近的光。太阳望远镜在过去的名称包括日射仪和摄影日射仪。
专业的太阳望远镜
[编辑]太阳望远镜需要足够大的光学元件来达到最佳衍射极限，不同于其他天文望远镜的是，太阳望远镜无需考量望远镜的集光力。然而，最近更新的更窄的滤镜和更高的帧速率也推动了太阳望远镜走向光子匮乏的操作[1]。无论是井上建太阳望远镜（Daniel K. Inouye Solar Telescope），还是拟议的欧洲太阳望远镜（European Solar Telescope ，EST）都具有更大的孔径，不仅可以增加分辨率，还可以增加集光能力。
由于太阳望远镜是在白天运行，而望远镜周围的地面被加热，导致湍流并降低分辨率，因此视相度通常比夜间工作的望远镜差。为了缓解这种情况，太阳望远镜通常建在塔上，结构被漆成白色。荷兰开放式望远镜建在一个开放的框架上，允许风穿过整个结构，并在望远镜的主镜周围提供冷却。
太阳望远镜特有的另一个问题是紧密聚焦的太阳光产生的热量。因此，热组阁是太阳望远镜设计的一个组成部分。对于井上建太阳望远镜，热负荷为2.5 MW/m2，峰值功率为11.4 kW [2]。这种热阻隔的目标不仅是要在这种热负荷下生存下来，而且还要保持足够的冷却，以免在望远镜的圆顶内引起任何额外的湍流。
专业的太阳观测站可能具有具有很长焦距的主要光学元件（然而并不总是如此，荷兰开放式望远镜有客制化的设计），和在真空或氦中运行的光路，以消除由于望远镜内部对流引起的空气运动。然而，对于超过1米的孔径，这是不可能的，此时真空管镜入射窗口的压力差会变得太大。因此，井上建太阳望远镜和欧洲太阳望远镜对圆顶进行主动冷却，以最大限度地减少望远镜内外空气之间的温差。
由于太阳穿过天空的路径很窄，一些太阳望远镜固定在适当的位置（有时埋在地下），唯一的活动部分是用来跟踪太阳的定日镜。 这方面的一个例子是麦克梅斯-皮尔斯太阳望远镜（McMath-Pierce Solar Telescope）。
著名的太阳望远镜
[编辑]- 从1942年开始运作的爱因斯坦塔（Einsteinturm）
- 麦克梅斯-皮尔斯太阳望远镜（直径1.6 m，1961–）
- 安德列·塞维尼太阳望远镜（口径90cm，1954-），位于克里米亚
- 多用途自动太阳望远镜（口径80cm，俄罗斯布里亚特共和国）
- 大太阳真空望远镜（口径76cm，1980-，位于俄罗斯贝加尔湖沿岸）
- 麦克马特-许尔伯特天文台（口径24"/61cm，1941–1979）
- 瑞典真空太阳望远镜（口径47.5cm，1985–2000）
- 瑞典太阳望远镜（口径1 m，2002–）
- 理查·邓恩太阳望远镜（口径0.76 m，1969–）
- 威尔逊山天文台
- 荷兰开放式望远镜（口径45cm，1997–）
- 泰德天文台拥有多架望远镜，包括：
- 70cm 真空塔式望远（1989–）和
- 1.5 m GREGOR太阳望远镜（2012–）
- 古德太阳望远镜（1.6 m，2009-）
- 中国大太阳望远镜（Chinese Large Solar Telescope，CLST；口径180 cm，2019–）
- 井上建太阳望远镜（DKIST），口径4m的望远镜
- 欧洲太阳望远镜（EST），计划的4m级望远镜
- 中国巨大太阳望远镜（CGST），计划中的口径5-8m望远镜。
- 国家大型太阳望远镜（NLST），是一架格里高利多用途开放式望远镜，计划在印度建造和安装，旨在研究太阳的微观结构。
- 太阳探测器用广视场成像仪（Wide-Field Imager for Solar Probe），是派克太阳探测器上的双太阳望远镜，用于从太空拍摄太阳附近的日冕。
其它型式的天文台
[编辑]大多数太阳天文台在可见光、紫外线和近红外波长下进行光学观察，虽然在其它波长上也观察太阳现象，但由于大气层的吸收，而无法从地球表面观察：
- 太阳X射线天文学：以X射线对太阳观测
- 多光谱太阳望远镜阵列（MSSTA）：1990年代发射火箭携带紫外线望远镜进入太空进行观测。
- 莱昂西托天文综合体：操作著一架次毫米波长的太阳望远镜。
- 电波太阳望远镜网络（RSTN）：由美国空军气象局（557th Weather Wing）维护和运营的太阳观测站网络。
- 欧洲核子研究中心轴子太阳望远镜（CAST）：在2000年代初寻找太阳轴子。
业余的太阳望远镜
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在业余天文学的领域，有许多方法用于观测太阳。业余爱好者使用从简单系统的将太阳投射到一张白纸上，使用过滤器、赫歇尔楔型太阳棱镜将95%的光和热从目镜上导离出去[3]，直到Hα滤镜系统，甚至是自制的分光镜。与专业望远镜相比，业余太阳望远镜通常要小得多。
使用传统的望远镜，在主镜开口处使用极暗的滤镜将太阳光降低到可容忍的水准。由于观察到完整的可用光谱，这被称为“白光”观察，而开口滤光片称为“白光滤光片”。问题在于，即使减少亮度，全光谱白光也倾向于掩盖与太阳活动相关的许多特定特征，例如色球（即表面）的突出和细节。专业的太阳望远镜通过使用法布里－佩罗干涉仪实现的带宽滤波器，有助于清晰地观测这种Hα辐射[4]。
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ Stenflo, J. O. G. Mathys; S. K. Solanki; D. T. Wickramasinghe , 编. Limitations and Opportunities for the Diagnostics of Solar and Stellar Magnetic Fields. ASP Conference Proceedings. Magnetic Fields Across the Hertzsprung-Russell Diagram (San Francisco: Astronomical Society of the Pacific). 2001, 248: 639. Bibcode:2001ASPC..248..639S.
- ^ Dalrymple. Heat Stop Concepts (PDF). ATST Technical Notes. 1 April 2003 [2022-09-19]. （原始内容存档 (PDF)于2011-07-20）.
- ^ Pierre Guillermier; Serge Koutchmy. Total Eclipses: Science, Observations, Myths and Legends
. Springer Science & Business Media. 1999: 37. ISBN 978-1-85233-160-3.
- ^ Morison, Ian (2016-12-25). H-alpha Solar Telescopes - An In-depth Discussion and Survey. Professor Morison's Astronomy Digest, 25 December 2016. Retrieved on 2020-04-17 from http://www.ianmorison.com/h-alpha-solar-telescopes-an-in-depth-discussion-and-survey/ （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
外部链接
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- Solar telescopes （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Wolfgang Schmidt, Scholarpedia,3(4):4333. doi:10.4249/scholarpedia.4333
- CSIRO Solar Heliograph （页面存档备份，存于互联网档案馆） part 2 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Solar Gallery of an amateur astronomer （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Solar Gallery of the Hong Kong Astronomical Society
- Lawrence, Pete. Solar Observing (Part I). Deep Sky Videos. Brady Haran. [2022-09-19]. （原始内容存档于2013-10-29）.
