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太阳塔高分辨率光谱观测系统研制与实验教学应用

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实验技术与管理 2024年第6期41卷 132-142页

作者：张记成孙英姿张文昭高健邓元勇王东光张洋王刚王晓帆王建王丙祥侯俊峰陈洁北京师范大学天文与天体物理前沿科学研究所北京100875 北京师范大学天文系北京100875 中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气重点实验室北京100049 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049

该文以推进实测天文课程教学改革与提升天文实验教学质量为目标,对太阳塔硬件基础设施进行重新设计与系统优化,研制了一套太阳塔高分辨率光谱观测系统。该系统满足太阳光球、色球层特征谱线的高分辨观测需求,可达到研究太阳黑子和耀斑... 详细信息

该文以推进实测天文课程教学改革与提升天文实验教学质量为目标,对太阳塔硬件基础设施进行重新设计与系统优化,研制了一套太阳塔高分辨率光谱观测系统。该系统满足太阳光球、色球层特征谱线的高分辨观测需求,可达到研究太阳黑子和耀斑特性的观测精度。开放式的光路设计与模块化实验平台有助于学生将光学理论与天文实践相结合。文章设计“定标汞灯的光谱拍摄与谱线证认”和“太阳高分辨率光谱拍摄与谱线证认”两个实操型创新实验,从多重视角增进学生开展有关太阳科研的兴趣。实验将实践教学与科学研究充分结合,有效推动了天文实验类课程的教学改革。

关键词：太阳塔高分辨率光谱观测实验创新教学改革

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论历辈班禅爱国爱教的历史传统

中国藏学 2024年第1期 50-58,211,212页

作者：央宗中国藏学杂志社北京100101

班禅额尔德尼作为藏传佛教格鲁派最重要的活佛世系之一,不仅在格鲁派的建立和发展过程中有重要建树,而且从清代起就在西藏地方的政治、宗教、文化方面发挥重大作用。历辈班禅传承至今,始终秉承爱国爱教的历史传统,顾全大局、倾心内向,... 详细信息

班禅额尔德尼作为藏传佛教格鲁派最重要的活佛世系之一,不仅在格鲁派的建立和发展过程中有重要建树,而且从清代起就在西藏地方的政治、宗教、文化方面发挥重大作用。历辈班禅传承至今,始终秉承爱国爱教的历史传统,顾全大局、倾心内向,努力维护西藏地方社会稳定,对维护祖国统一、促进民族团结作出了巨大贡献。文章在梳理藏传佛教爱国爱教典范和历辈班禅世系的基础上,从捍卫国家主权、维护西藏稳定、维护中央权威、促进藏传佛教发展四个方面,回顾并列举了历辈班禅具有典型性和代表性的历史事件与优良传统,认为继续学习、传承和弘扬历辈班禅爱国爱教、护国利民的光荣传统,在当代对坚持藏传佛教中国化和铸牢中华民族共同体意识仍然具有重要的现实价值。

关键词：历辈班禅藏传佛教格鲁派爱国爱教

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夏季星座与中国星官

军事文摘 2024年第12期 46-49页

作者：郭红锋中国科学院国家天文台

夏季星空最壮观的景象是银河。为什么夏季的银河看起来像一条乳白色的光带，从南到北横跨夜空呢？原来，地球所在的太阳系坐落在银河中（左图），由于我们跟随地球运动，春夏秋冬所能看到的银河方向不同，所以感觉银河也如星座一样，在...

夏季星空最壮观的景象是银河。为什么夏季的银河看起来像一条乳白色的光带，从南到北横跨夜空呢？原来，地球所在的太阳系坐落在银河中（左图），由于我们跟随地球运动，春夏秋冬所能看到的银河方向不同，所以感觉银河也如星座一样，在天空中运动。而夏季我们是从侧面看向银河系中心，所以银河看起来就像一条带子横跨天空。

关键词：

LAMOST的“Unknown”光谱分类研究:ODS-YOLOv7模型

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1960-1967页

作者：王晓敏高军萍蒲源邱波张健楠闫静李荣河北工业大学天津300400 广东白云学院广东广州510450 中国科学院国家天文台北京100012

天体识别是天文新发现和深入研究天体的基础。在LAMOST DR8 v1.0发布的低分辨率光谱数据中有约53万条因没有类别标签而被命名为“Unknown”的光谱,其中有88.56%的光谱信噪比在0~10之间,对这批光谱的研究分析将增加LAMOST的有效数据产出... 详细信息

天体识别是天文新发现和深入研究天体的基础。在LAMOST DR8 v1.0发布的低分辨率光谱数据中有约53万条因没有类别标签而被命名为“Unknown”的光谱,其中有88.56%的光谱信噪比在0~10之间,对这批光谱的研究分析将增加LAMOST的有效数据产出。该研究为“Unknown”光谱的分类设计了一种ODS-YOLOv7模型。它是一种端到端的类别预测模型,通过添加一维卷积注意力模块以提高光谱识别能力。在经过一批信噪比在0~10之间的已知类别光谱训练后,ODS-YOLOv7可以学习到低信噪比光谱的有效特征,进而实现对“Unknown”光谱的类别预测。实验表明,该模型在已知类别标记的低信噪比恒星、星系、类星体的光谱识别中,F1-score分别为0.98、0.95、0.95;同时在与传统算法KNN、RF、DT、SVM和深度学习算法1D CNN、1DSSCNN、ResNet、DenseNet、VIT对比实验中取得相对最好的效果。实验结果还给出了ODS-YOLOv7模型对DR8 v1.0中信噪比在0~10的“Unknown”光谱预测置信度分布,在预测类别为恒星、星系、类星体任务中,有92%的分类置信度在60%以上。为保证模型输出质量,本文只选取分类置信度大于99%的光谱类别作为输出结果。以此为依据,在DR8 v1.0和DR9 v0发布的全部“Unknown”光谱中分别有37.19%和47.03%被ODS-YOLOv7模型预测出类别。此外,还增加人工认证以检验该模型预测的正确性。为提升模型的可解释性,参照了二维图像特征可视化的Grad-CAM方法,将其改进为适合于可视化一维光谱数据特征的算法。其结果表明该模型可自动关注到不同的分类特征,使得该模型非常适用于低信噪比“Unknown”光谱的类别预测。

关键词： Unknown光谱分类 ODS-YOLOv7 低信噪比 LAMOST 特征可视化

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给星星做普查走进郭守敬望远镜

知识就是力量 2024年第5期 30-33页

作者：张君波中国科学院国家天文台

郭守敬望远镜是我国天文领域的第一个大科学工程项目,它的主要任务是对星星进行“星口”普查。郭守敬望远镜建在了哪里?长什么样子?又为什么叫“郭守敬望远镜”?它的“普查”成果有哪些?让我们一起走进郭守敬望远镜。

关键词：大科学工程项目普查星星走进

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人生不相见，动如参与商

军事文摘 2024年第6期 46-49页

作者：郭红锋中国科学院国家天文台

我们都知道，地球的公转运动反映在星空上，会看到每天天上的恒星（包括星座）都在向西移动（一年360度，每天约移1度）。如图1所示，当地球公转在1位置时会看到一颗五角星在视线东边，当地球公转到2位置时会看到同一颗五角星在视线南...

我们都知道，地球的公转运动反映在星空上，会看到每天天上的恒星（包括星座）都在向西移动（一年360度，每天约移1度）。如图1所示，当地球公转在1位置时会看到一颗五角星在视线东边，当地球公转到2位置时会看到同一颗五角星在视线南边，当地球公转到3位置时会看到同一颗五角星就在视线西边啦。

关键词：

镱原子超精细诱导5d6sD→6sSE2跃迁及超精细常数的精确计算

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物理学报 2024年

作者：赵国栋曹进梁婷冯敏卢本全常宏合肥国家实验室中国科学院国家授时中心中国科学院大学天文与空间科学学院时间基准及应用重点实验室

在镱原子中,利用5d6s3D1→6s21S0跃迁探索宇称破缺效应已经得到了深入的研究.但是5d6s3D1态与基态6s21S0之间的M1跃迁和超精细诱导E2跃迁很大程度上影响了宇称破缺信号的探测.因此,很有必要精确计算5d6s3D1态与基态6s21S0之间的M1跃迁... 详细信息

在镱原子中,利用5d6s3D1→6s21S0跃迁探索宇称破缺效应已经得到了深入的研究.但是5d6s3D1态与基态6s21S0之间的M1跃迁和超精细诱导E2跃迁很大程度上影响了宇称破缺信号的探测.因此,很有必要精确计算5d6s3D1态与基态6s21S0之间的M1跃迁和超精细诱导E2跃迁的跃迁几率.在本文中,我们利用多组态Dirac-Hartree-Fock理论精确计算了5d6s3D1→6s21S0M1和超精细诱导5d6s3D1,3→6s21S0E2跃迁的跃迁几率.计算时我们详细分析了电子关联效应对跃迁几率的影响.此外,我们还分析了不同微扰态和不同超精细相互作用对跃迁几率的影响.我们计算的3D1,2,3和1D2态的超精细常数与实验测量结果符合的很好,从而证明了我们计算模型的合理性.结合实验测量的超精细常数和我们理论计算所得的核外电子在原子核处的电场梯度,我们重新评估了173Yb原子核电四极矩Q=2.89(5) b,评估结果与目前被推荐的结果符合的很好.

关键词：超精细诱导跃迁镱原子超精细常数多组态Dirac-Hartree-Fock方法

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高能X射线光谱分析工具——SasalPy

原子与分子物理学报 2024年第4期41卷 99-113页

作者：郝明月梁贵云王凯毛俊捷河北大学保定071002 中国科学院国家天文台北京100101 清华大学北京100084

等离子体模型是天文学家解析高能天体观测数据的重要工具,发展精确便利的等离子体模型有助于研究者高效的进行高能X射线光谱分析工作.在现有的SASAL等离子体模型的基础上进一步提出一种新的基于Python语言的高能X射线光谱分析工具包Sasa... 详细信息

等离子体模型是天文学家解析高能天体观测数据的重要工具,发展精确便利的等离子体模型有助于研究者高效的进行高能X射线光谱分析工作.在现有的SASAL等离子体模型的基础上进一步提出一种新的基于Python语言的高能X射线光谱分析工具包SasalPy,并从理论框架、功能性和差异性方面阐述SasalPy的可靠性和精确性.线辐射和连续辐射计算结果表明,原子参数如跃迁速率、碰撞强度等会对合成光谱产生明显地影响.以Capella星冕的体微分发射度为基础开展了三个温度的光谱合成应用,并通过与其他等离子体模型辐射损失结果的对比,说明SasalPy在X射线能段比较精确可靠.

关键词：等离子体模型高能X射线线辐射连续辐射合成光谱辐射损失

膜圆顶及塔架对南极望远镜风载影响的仿真分析

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天文学报 2024年第1期65卷 31-42页

作者：任志敏温海焜李国平王圣赵秀勇中国科学院南京天文光学技术研究所南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 南京210042 中国科学院大学北京100049 国家能源集团科学技术研究院有限公司南京210023

为了充分利用Dome A地区绝佳的视宁度条件,计划将南极望远镜安装在15m高的塔架上并使用轻质膜圆顶.研究了在塔架和膜圆顶作用下风载对望远镜观测环境的影响,利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析了在10m·s^(-1)稳... 详细信息

为了充分利用Dome A地区绝佳的视宁度条件,计划将南极望远镜安装在15m高的塔架上并使用轻质膜圆顶.研究了在塔架和膜圆顶作用下风载对望远镜观测环境的影响,利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析了在10m·s^(-1)稳态风作用下,不同风向角、方位轴转动角以及镜筒转动角时,望远镜周围风速、湍动能的分布情况以及光程差的变化,同时研究了风屏对风速、湍动能的改善作用和带来的温升.结果表明,塔架和圆顶周围的风速与湍动能分布对风向的改变不敏感;迎风状态时望远镜附近的湍流分布与风速分布情况整体优于背风状态;当风速为10m·s^(-1)时,在距离风屏1m远、3m高的位置处风速降为来流风速的1/3至1/4,望远镜附近的平均温升值为0.044 K.

关键词：湍动能大气扰动方法数值仿真望远镜