實(shí)驗(yàn)十七 星系和星云的CCD成像觀(guān)測(cè)

1、實(shí)驗(yàn)十七 星系和星云的CCD成像觀(guān)測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)對(duì)星云、星團(tuán)和河外星系的CCD成像觀(guān)測(cè)，熟悉CCD的天體成像觀(guān)測(cè)和圖像處理方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器Meade LX系列施密特-卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡及附加ST系列CCD照相機(jī)三、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟一到四與實(shí)驗(yàn)十六相同。主要包括CCD與計(jì)算機(jī)相連，啟動(dòng)CCD與計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)CCDops軟件并給CCD制冷。注意：先不要將CCD安裝到望遠(yuǎn)鏡上。步驟五：?jiǎn)?dòng)望遠(yuǎn)鏡并指向所要拍攝的天體（關(guān)于望遠(yuǎn)鏡的操作請(qǐng)參見(jiàn)“實(shí)驗(yàn)五 天文望遠(yuǎn)鏡的使用與光學(xué)性能的測(cè)定”）。在秋季，第一次觀(guān)測(cè)可選：M57 天琴座行星狀星云，9.7m；M31 仙女座大星云，3.5m。步驟六:用目鏡觀(guān)察天體

2、，并將其移到視場(chǎng)中心。若天體不在目鏡視場(chǎng)中，可更換焦距更長(zhǎng)的目鏡（如20mm）。最后要用帶十字絲的9mm目鏡，將天體移到視場(chǎng)中心。 注意：每次更換目鏡時(shí)要十分小心，不要碰望遠(yuǎn)鏡，小心擰開(kāi)固定螺絲，并將新目鏡插入，目鏡對(duì)焦后擰緊固定螺絲。 不要擰動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的調(diào)焦螺絲，因主鏡焦距已調(diào)整在CCD相機(jī)的位置，所以用有的目鏡觀(guān)測(cè)時(shí)可能焦距不清，這時(shí)可前后拉動(dòng)目鏡。步驟七：安裝CCD到望遠(yuǎn)鏡上天體對(duì)中后，小心拿下目鏡，將已制冷的CCD（此時(shí)CCD帶電正在運(yùn)轉(zhuǎn)），小心安裝在目鏡位置，并擰緊固定螺絲。注意：隨著望遠(yuǎn)鏡指向位置的不同，CCD所處方向也會(huì)不同，應(yīng)確認(rèn)擰緊螺絲，并將CCD的位置盡量放正（固定螺絲位于C

3、CD正上方）。這樣可使CCD的水平（y軸）和垂直方向（x軸）分別與赤經(jīng)和赤緯方向平行。步驟八：?jiǎn)?dòng)對(duì)焦系統(tǒng)1. 在CCDOPS中，鼠標(biāo)單擊“Camera”菜單項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“Focus”（對(duì)焦）項(xiàng)，彈出“Focus”對(duì)話(huà)框，如圖sh17.1所示。圖sh17.1 “Focus”對(duì)話(huà)框2. 在“Exposure time”框內(nèi)填入曝光時(shí)間。對(duì)于較亮的天體可在10s內(nèi)。3. 在“Frame size”列表框中有三個(gè)選項(xiàng)：Full、Planet、Dim。一般應(yīng)選“Dim”，此種方式以降低分辨率來(lái)得到較快的下載與顯示速度。4. 單擊“OK”，CCD即開(kāi)始按曝光時(shí)間進(jìn)行曝光，并不斷將圖像傳回計(jì)算機(jī)，

4、在顯示器上會(huì)顯示CCD拍得的圖像。注意：望遠(yuǎn)鏡已對(duì)好焦距，不要擰動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的對(duì)焦旋鈕。 步驟九：在CCD對(duì)焦圖像中對(duì)中天體若天體在CCD對(duì)焦圖像中沒(méi)有對(duì)中，可按動(dòng)望遠(yuǎn)鏡控制手柄上的W、E、N、S鍵，調(diào)整天體位置，直至對(duì)中。注意：應(yīng)選擇望遠(yuǎn)鏡的最低速移動(dòng)方式，每次移動(dòng)不要太多，以免天體移出CCD視場(chǎng)。 步驟十：拍照 當(dāng)天體在CCD視場(chǎng)已對(duì)中，即可開(kāi)始拍照。1. 單擊“Camera”菜單項(xiàng)，選擇“Grab”選項(xiàng)，出現(xiàn)“Grab”對(duì)話(huà)框，如圖1.3所示。2. “Exposure time”正文框中輸入曝光時(shí)間，星云一般為120s300s。3. “Dark frame”列表框中若選“Also”，則先拍暗

5、流，再拍天體。為節(jié)省時(shí)間，可選“None”，只拍天體，在以后處理時(shí)再去掉暗流。4.“Image size”列表框中應(yīng)選“Full”項(xiàng)。5. 單擊“OK”，即開(kāi)始曝光。曝光結(jié)束，應(yīng)將拍得的圖像保存起來(lái)。6. 保存格式有幾種：ST格式，F(xiàn)its格式等，可根據(jù)需要保存。若要用CCDops軟件處理，應(yīng)選用ST格式存儲(chǔ)；若要用IRAF等軟件處理，應(yīng)選用Fits格式。注意：在曝光期間應(yīng)保持觀(guān)測(cè)室內(nèi)的黑暗，關(guān)閉大門(mén)，將顯示器亮度調(diào)暗，并不要在室內(nèi)走動(dòng)。步驟十一：分析天體圖像1. 已保存的星云或星系圖像，調(diào)出十字絲（參看實(shí)驗(yàn)十六的步驟六），查看天體亮度和噪音的大小。若天體的ADU值太?。ㄒ话阍?000050000比較合適），可加長(zhǎng)曝光時(shí)間再拍一幅。2. 若曝光時(shí)選擇“None”，則應(yīng)去掉暗流，單擊“Utility”菜單項(xiàng)，出現(xiàn)下拉菜單，如圖sh17.2所示。選擇“Dark Subtract”項(xiàng)，會(huì)彈出一個(gè)文件對(duì)話(huà)框，可選擇一個(gè)已保存的暗流文件，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在當(dāng)前圖像中減去暗流。注意：應(yīng)選擇與所拍攝天體相同曝光時(shí)間和溫度的暗流文件。圖sh17.2 “Utility”菜單項(xiàng)的下拉菜單3. 刪除冷點(diǎn)，即CCD中反應(yīng)不靈敏的像素點(diǎn)。在圖2.2中選擇“Remove Cool Pixels”項(xiàng)，選擇“Medium”單選框，即可自動(dòng)刪除冷點(diǎn)。4. 刪除熱