一种天文光谱仪自动曝光系统及其控制方法及其控制方法

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	一种天文光谱仪自动曝光系统及其控制方法及其控制方法
	余晓光; 常亮; 范玉峰; 辛玉新; 王晓丽; 张居甲; 王传军; 白金明
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台
专利号	ZL201610925927.5
申请号	CN201610925927.5
	2016-10-29
申请日期	2016-10-29
公开（公告）号	CN106546329A ; CN106546329B
公开日期	2017-03-29
IPC 分类号	G01J3/02
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2018-08-14
学科领域	天文学
产权排序	1
摘要	本发明所提供的一种天文光谱仪自动曝光系统，包括由光谱仪和光子探测装置构成的光耦合监控系统，光谱仪中设平面反光镜、透镜，通过平面反光镜、透镜，光谱仪中的光信号耦合到光束传输介质中，光束传输介质连接光子探测装置，光子探测装置包括光子探测器、光子计数模块，通过通讯接口与监控计算机相连，监控计算机外接CCD控制系统，监控计算机设有软件控制系统，平面反光镜与准直光路成45°角；透镜与平面反光镜中心光路垂直。本发明还提供了上述系统的控制方法；本发明具有：(1)对高色散谱仪星光耦合效率实时监测，并判断望远镜工作中引起耦合效率降低的原因。(2)自动计算光谱信噪比，从而确定CCD曝光时间，实现自动停止CCD曝光。
主权项	1.一种天文光谱仪自动曝光系统，其特征在于，包括由光谱仪和光子探测装置构成的光耦合监控系统，光谱仪中设有平面反光镜、透镜，通过平面反光镜、透镜，光谱仪中的光信号耦合到光束传输介质中，光束传输介质连接光子探测装置，所述的光子探测装置包括光子探测器、光子计数模块，通过通讯接口与监控计算机相连，监控计算机外接CCD控制系统，其中，所述的监控计算机设有软件控制系统，所述的平面反光镜与准直光路成45°角；所述的透镜与平面反光镜中心光路垂直。 2.根据权利要求1所述的天文光谱仪自动曝光系统，其特征在于，所述的软件控制系统包括数据处理单元和逻辑控制单元，数据处理单元和逻辑控制单元一方面与数据存储单元相连接，另一方面将信息上传至人机交互界面，光子探测装置、CCD控制系统分别通过第一通讯接口、第二通讯接口，连接数据处理单元和逻辑控制单元，此外，所述的软件控制系统中还设有自动判定CCD曝光时间的控制程序。 3.根据权利要求1所述的天文光谱仪自动曝光系统，其特征在于，所述的通讯接口为有线接口或者无线接口，有线接口包括串口RS232、USB、以太网接口，无线接口包括WIFI， zigbee，GPRS。 4.根据权利要求1所述的天文光谱仪自动曝光系统，其特征在于，所述的光子探测装置还设有电源接口。 5.一种根据权利要求1所述的基于天文光谱仪自动曝光系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：观测人员通过人机交互界面，将所需要观测的目标星组，包括一或多个目标星的参数文件，导入到监控计算机软件控制系统中的数据存储单元；步骤2：数据存储单元增加了目标星的基本信息，因此，观测人员可以手动选择观测的目标星先后顺序，其目标对应的信息便可显示出来；如果用户没有手动选择观测目标星，系统按照目标组默认的排列顺序，顺序观测；步骤3：根据不同的观测目标，观测者可以在人机界面上选择不同目标曝光时间，因为过长的曝光时间会在光谱数据中产生宇宙射线，曝光时间最长设定限制为1800s；步骤4：此时，系统自动设置曝光次数初始值为0；步骤5：用户通过人机交互界面上的开始曝光按钮，CCD开始曝光；步骤6：系统开始采集光子探测装置探测到光子数数据，采集数据频率为1次/S，并实时显示在人机交互界面相应的位置上；步骤7：系统通过内部算法，实时计算累加的信噪比，并将信息实时显示在人机交互界面；步骤8：系统通过内部的控制程序自动判断CCD曝光时间是否正常；步骤9：曝光不正常，系统停止曝光，曝光次数记录值加1，跳转至步骤5，系统自动重新曝光，并依次向下顺序执行；步骤10：曝光正常，系统继续曝光，并判断曝光时间是否达到预设的曝光时间；步骤11：若达到预设的曝光时间，CCD控制系统停止曝光，曝光次数记录值加1，跳转至步骤5，系统自动重新曝光，并依次向下顺序执行；步骤12：若还未达到预设的曝光时间，则判断此时累计信噪比是否达到要求；步骤13：若信噪比还没有达到要求，系统跳转至步骤8并依次向下顺序执行；步骤14：若信噪比满足要求，则发送曝光停止指令给系统，系统停止曝光，流程结束。
语种	中文
专利代理人	李宏伟
代理机构	北京汇捷知识产权代理事务所（普通合伙）
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/12041
专题	南方基地
作者单位	中国科学院云南天文台，云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	余晓光,常亮,范玉峰,等. 一种天文光谱仪自动曝光系统及其控制方法及其控制方法. ZL201610925927.5[P]. 2016-10-29.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN106546329A-一种天文光谱仪（494KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN106546329B-一种天文光谱仪（569KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文