DIMM望远镜

DIMM望远镜是差分像运动视宁度监测仪(Differential Image Motion Monitor)的缩写，是目前应用最为广泛的台站视宁度(seeing)测量设备。视宁度是天文台址中的最重要指标之一，它直接影响到望远镜的极限星等、信噪比和分辨率。

DIMM的工作原理：由于大气湍流的存在，造成大气折射率随机起伏，导致平面波经过湍流大气后，振幅和相位都会产生随机涨落导致天文图像的抖动，模糊和闪烁。天文上把这种像质受到大气影响而衰减的程度称为大气视宁度。通常在小口径(比如180mm~350mm)望远镜的入瞳上放置一块有两个子瞳(50mm~100mm)的掩模，并在其中一个子瞳上放置光楔，使到达这个子瞳的波前产生倾斜，从而同一目标星经过两子瞳后产生不重叠的双像，最后用探测器记录下一系列双像的瞬时状态，并统计出双像相对位置的方差，即可计算出视宁度。如图1就是DIMM测量原理图。

图1、DIMM测量原理图

南极选址工作初步表明：南极内陆比中纬度天文台址具有更优越的观测条件。所以在南极开展天文台址测量工作，获得直接用于衡量天文台址在光学观测方面的主要参数-视宁度数据，对中国南极天文事业发展极其重要，并且国外的南极天文选址都开展了利用DIMM长期监测视宁度。随着我国在南极天文方面的发展，迫切需要了解南极各个地区的视宁度参数。在未来的天文发展中，中国在南极的昆仑站和520站计划从事大气视宁度的监测。

开展应用于南极的视宁度监测仪DIMM的研制，主要面临如下的困难：

1、DIMM望远镜装调困难：目前中国南极内陆地区都是度夏站，DIMM望远镜装调在白天进行，由于无法通过恒星校正，导致望远镜装调精度不高。   

2、白天观星困难：由于白天望远镜装调精度不高，造成指向误差较大，并且白天天空背景亮，可观测的亮星数目有限。如图2就是进行白天观星试验。

3、南极低温环境对望远镜的影响，低温环境对望远镜的精确运行影响很大，如低温会导致摩擦扭矩增大、材料的变硬变脆、电气设备无法正常工作等难题，这些问题都对望远镜的正常运行带来了挑战。

南京天光所已多年从事DIMM和南极望远镜的研究，积累了大量的DIMM观测和应对南极恶劣环境的经验，曾在南极昆仑站成功地用DIMM方法进行了昆仑站视宁度的监测。

图2、白天观星试验