真空太陽(yáng)望遠鏡顧名思義，是將全部成像光學(xué)元件都放在真空筒中，消除儀器內部氣流對成像的有害影響。的真空太陽(yáng)望遠鏡在美國薩克拉門(mén)托峰天文臺。它的外形是41米高的露天錐塔，頂部是真空密封轉臺。太陽(yáng)光射入玻璃密封窗后，穿過(guò)出射窗進(jìn)入附屬儀器。真空筒重250噸，可以轉動(dòng)。這臺儀器安裝在寧靜度很高的高山上，能夠觀(guān)測非常小的太陽(yáng)表面和低層大氣的組織結構，分辨率相當于辨認出距離96千米處一塊汽車(chē)牌照的能力，它代表了目前地面太陽(yáng)儀器的高水平。

美國薩克拉門(mén)托峰天文臺

       位于我國云南天文臺撫仙湖太陽(yáng)觀(guān)測研究基地的1m太陽(yáng)望遠鏡（New Vacuum Solar Telescope，NVST）于2010年正式投入常規觀(guān)測。其主要工作目標是對太陽(yáng)磁場(chǎng)進(jìn)行高精度地、多層次的直接測量。 當下，人們已經(jīng)認識到磁場(chǎng)在太陽(yáng)大氣的各種物理過(guò)程中均起到了決定性的作用。它不僅僅可以導致許多諸如黑子、暗條、耀斑以及日冕物質(zhì)拋射等壯觀(guān)現象的產(chǎn)生,而且與太陽(yáng)外層大氣的加熱、太陽(yáng)活動(dòng)周期與幅度的變化、太陽(yáng)輻射量變化等等問(wèn)題息息相關(guān)。所以，對于太陽(yáng)磁場(chǎng)的測量，特別是利用紅外磁敏譜線(xiàn)對高層太陽(yáng)大氣磁場(chǎng)的直接測量，成為了近年太陽(yáng)物理研究的一個(gè)熱點(diǎn)之一。隨著(zhù)高分辨率成像觀(guān)測系統、多波段光譜儀、大色散光譜儀、磁分析儀等終端儀器逐步完善，望遠鏡的使用效率變得越來(lái)越重要，因此，在實(shí)際工作中需要充分利用有限的可觀(guān)測晴天數。但由于1m太陽(yáng)望遠鏡采用圓頂移開(kāi)并遠離望遠鏡的敞開(kāi)式觀(guān)測模式，使得望遠鏡跟蹤系統受風(fēng)的影響比較大，在觀(guān)測時(shí)圖像隨風(fēng)出現較大幅度的低頻抖動(dòng)。

 1m新真空望遠鏡

       為解決這一問(wèn)題，根據望遠鏡現有的光學(xué)系統和風(fēng)載影響下焦面圖像抖動(dòng)的特點(diǎn)，在氧化鈦高分辨率成像通道中搭建基于二維擺鏡的圖像穩定系統進(jìn)行調節。該系統中的偏擺鏡是近年發(fā)展起來(lái)的精密控制儀器，它不僅可以實(shí)現光束掃描穩定、光路調制以及光機抖動(dòng)補償，也可以實(shí)現目標指向、穩定空間以及的跟蹤捕獲。目前它已被廣泛用于空間光學(xué)望遠鏡、空間激光通信平臺、天文望遠鏡、高分辨率偵查照相衛星、圖像穩定、自適應光學(xué)等眾多領(lǐng)域。

1m天文望遠鏡結構圖

       上述圖像穩定系統采用哈爾濱芯明天科技有限公司的壓電偏轉鏡P34.T4，P34系列壓電偏擺鏡是專(zhuān)為較大直徑鏡片而設計，可加載直徑達80mm的鏡片，它的差分驅動(dòng)在較大溫度范圍內表現出良好的角度定位穩定性。P34系列允許頂部平臺在具有共同樞軸點(diǎn)的兩個(gè)正交軸上進(jìn)行高動(dòng)態(tài)精密偏擺運動(dòng)，供多種鏡片安裝面可選，以獲得對不同鏡片材料的熱適應。同時(shí)，具有亞微弧度分辨率，且傾斜角度大可達6mrad（約等于光束偏轉12mrad）。

P34.T4壓電偏轉鏡技術(shù)參數

       通過(guò)數值模擬分析，當1m太陽(yáng)望遠鏡工作在五到六級風(fēng)的情況下，偏擺鏡圖像穩定控制系統的延遲時(shí)間在20ms，系統閉環(huán)控制頻率只要工作在25Hz左右，就能將圖像抖動(dòng)的均方根值控制在0.5"以?xún)?。?jīng)過(guò)多次實(shí)驗驗證，采用哈爾濱芯明天公司型號為P34.T4二維擺鏡建立圖像穩定閉環(huán)控制系統以穩定隨機風(fēng)載對1m太陽(yáng)望遠鏡引起的焦面圖像抖動(dòng)方法是有效且非常穩定的。