Поляриметрический способ измерения протяженных объектов

1 1и 4 5 1 Э 5 нить нд примере дистанционных исследований далеких астрономическихобъектов, в излучении которых присутствует рассеянная составляющая. Излучение яркого источника, находящегося в скоплении галактик, частично рассеивается на горячем межгалактическом газе внутри скоплений и темсамым содержит информацию о количестве и распределении рассеивающихэлектронов и о предыстории центрального источника. Рассеянная доля излучения центрального источника мала (около 1 Е), цо степень линейной поляризации достигает 707., С учетомэтих обстоятельств применение новогоспособа для измерений полного поляризованного сигнала от рассеянных гало повысит отношение сигнал/шум и сократит время измерений этих слабых ореолов, а также увеличит их Изобретегце отцоситс л к оптике и может айти применение прц дц тдц циоцных исследованиях рассеивающихсред в астрономии, фзике атмосФеры,Земли и планет, в Физике плазмыбиологии и других областях,Целью изобретения является повышение точности, сокращение времени цупрощение обработки результатов,Нд чертеже приведена пространственная структура поляриздциоцнопространствецных фильтров,Поляриметрический способ измерения протяженных объектов, в частности, с центрдльцо-симметричным пространственным распределением направлений линейной поляризации, включаетнаведение телескопа и получение иэображения объекта в его фокдпьцойплоскости, модуляцпо поляриздциоцно-пространствеццую и спектраль уюфильтрацию, построение изображения входного эрдчкд на приемнике, детектирование излучения, усиление,синхронное детектирование и регистрацию сигнала, Телескоп наводят цдцентр источника один рдэ зд все время проредеция измерений. Поляриздционно-пространственный анализ осуществляют непосредственно н процессеизмерений и одцовременцо для всейповерхости протяженного объектапутем последовательного измеренияполяризованного в тдцгеццидльцых ирадиальных направлениях излучеция споследующей регистрацией рдзцостцого сигнала. Поляриэациоццо-рострднствецую фильтрацию иэображения осуществляют цецтрировднцыми с иэображением н линзой поля поляризаторам, установленными поочередно перед линзой попя и имеющми пространственную структуру, соответствующую распределению преимущественной поляризации и ортогональной ей, например тдгенцидльной и радальой. Линза поля вместе с фотоприемником обеспечивает суммирование соответствующих структуре поляриздционцо-пространствеых Фильтров (цапример, тацгеццидльцых и радиальных) компонент поляризации Р и Р ., а обработка сигнала сводитсл, к вычитацию этих двух измерений Р =Р -РЬО %Модуляцию осуществляют чередованием двух фильтров ортогонального 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 тцпд цлц е помощью амплитудного модуляторд.Преимуществом данного способа по ердвцецию с прототипом является увеличение отношения сигнала к шуму пропорционально числу одновременно регистрируемых. участков изображения. Время измерений сокращается в Н ра, так как вместо после,цовательного осмотра всех участков с одним узкопольцым приемником производится одновременная регистрация суммарных сигналов от всех Н участков источика в двух ортогональных во всех локальных точках направлениях поляризации,Процесс измерений упрощается эа счет исключения многократных перендведений телескопа ца разные участки протяжеого источника, а обработка измереций упрощается потому, что не требуются операции определения поляризовдццой интенсивности в каждом участке источника, Кроме того способ обеспечивает ослабление поляризованного фона и в случае наблюдения рассеянных ореолов, излучения центрального источника с собственной илц инструментальной поляризацией любого типа, что приводит к дополнительному увеличению точности измерецця полного поляризованного потока и порога чувствительности припоиске и исследовании объектов с иэвестцым распределением направлений поляриздции, Эффективность способа можно пояс 1 г г контрастность ца Фоне других источццковДля скоплений галактик с диаметром распределения газа вокруг доминирующего источника 3 угл, миц изо 5 бражение в фокальцой плоскости крупных телескопов субмиллиметрового диапазона займет прц фокусном расстоянии 60 и около 60 мм, Число неэавц сцмых элементов изображения при дифракционной разрешающей способности 20 угл. с на волне 350 мкм и соответствующий выигрыш в отношении сигнал/шум превосходит 100 даже для15 ограниченных дифракцией субмиллиметровых волн. Этот выигрьпп намного больше для инфракрасной и оптической области при аналогичных исследова,ниях рассеивающих пылевых и газовых20 оболочек эвезд,Область применения способа раже в рамках астрономии не ограничивается поиском и измерениями рассеянных ,25 гало вокруг центрального источника.Например, способ может быть применен в измерениях спиральных галактик, видимых плашмя и имекхцих линейную поляризацию эа счет явления межзвеэд- З 0 ной поляризации света эвезд пылевыми частицами, ориентированными закрученным магнитным полем (в оптической области преобладает тангенциальное, а в инфракрасной и субмиллиметровой - радиальное распределение направле 35 ний поляризации), Предлагаемый способ может найти применение для дистанционного зондирования малых примесей в атмосфере с искусственным источни 40 ком света, в частности реэонанснорассеивающих молекул в стратосфере при наземных или самолетных наблюдениях ореолов вокруг поднятого, например на аэростате источника света,Ортогоцальцые пары поляриэаццоццопрострацствецных Фильтров Ллц длин" цоводцовой цнфракрасцой и субмицлцметровой области изготавливаются в ниде металлосеточцых щелевидных структур радиального ц тацгецццального ттспа с одинаковым коэффициентом заполнения (одинаковой суммарной плошадью щелевидных отверстий методами Фотолитографии и гальванопластики).Формула изобретенияПоляриметрический способ измерения протяженных объектов с неоднородным пространственным распределени"ем направления линейной поляризации,включающий фокусировку с помощью телескопа излучения источника и излучения, рассвянного окружающей источниксредой, модуляцию, спектральную иполяриэационно-пространственнуюфильтрации сфокусированного излучения и его преобразование в электрический сигнал с помощью фотоприемника, пропорциональный разности интен"сивностей ортогонально-поляризованных составляющих излучения, о т л и .ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, сокращения времени и упрощения обработки результатов измерений, поляризационно-пространственную Фильтрацию сфокусированного излучения осуществляют путемпоочередной установки поляризационно-пространственных Фильтров ортогональной структуры в фокальной плоскости телескопа соосцо с его оптической осью, а излучение, прошедшеечерез поляризационно-пространственный фильтр, направляют для преобразования в электрический сигнал нафотоприемник с помощью линзы по -ля,134945 Составитель В. РандовкРедактор Т, Рыбалова Техред И,Попович тор Л, Пилипенко 388 Тираж 499 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб