移动式亚毫米波望远镜介绍和未来在羊八井可能的亚毫米波天文观测

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1、移动式亚毫米波望远镜介绍和未来在羊八井可能的亚毫米波天文观测黄树频，杨戟，史生才中国科学院紫金山天文台1一.移动式亚毫米波望远镜介绍POST:POrtableSubmillimeterTelescopePOST的主要科学目标POST的系统配置2POST主要科学目标完成一台可移动的亚毫米波射电望远镜对适合亚毫米波天文观测的台址进行科学测量对银道面中性碳原子发射的整体分布进行巡天新射电望远镜技术预研和技术积累3POST系统配置—天线双反射面离轴Cassegrain式，优化至圆对称孔径s=7mm，D=30cmAZ/ELMount交流伺服电机

2、+谐波齿轮变速CCDCamera光学辅助指向测量指向精度1’4POST系统配置—常温接收机SchottkyDiode混频器Gunn本振+倍频器（82.3GHz23）准光学信号耦合Trx<2000K尺寸=360mm*280mm*500mm(W*H*D)德国RPG公司加工MixerGunnOsc.HarmonicMixerMultiplierIFOutputQuasi-opticalsystemPhaseLockedModuleRef.Oscillator5POST系统配置—数字频谱仪S500S1024自相关数字频谱仪1024个通道，分辨率

3、约1MHz输入信号带宽1~500MHz，功率-10~0dBm单个积分时间为2ms-23s美国SPACEBORNE公司生产测试结果＠250MHz6新的便携式500GHz超导SIS接收机的研制小型低耗电4-K制冷系统500-GHz超导SIS接收机前端500-GHz锁相本振系统新中频系统7DiagramoftheSISReceiverPLLRFSignal460-520GHzPout0.1mWBackEndPlaneMirrorWireGridLOQuasi-Optics500GHzSIS接收机系统框图8小型低耗电4-K制冷系统4KstageSHI

4、’sSRDK-101DCryocooler（RDK-101/CNA-11）coolingcapacity:0.1W@4.2Kpowerconsum.:1.2kW(220V)vacuum:<1x10-6bartemp.variation:0.1K压缩机真空泵9500GHzSIS接收机前端-MixerHorn:DiagonalW=2.06,R=-18.84D=6.77,A=4.79,L=18.84waveguide0.55×0.19backshort0.03chipslot0.19×0.19substrate0.18×0.09GroundWav

5、eguideIFOutputPCTJ超导SIS混频器外观feedhorn10500GHzSIS接收机前端-HEMTLNA中频范围：1.1~1.8GHz增益≧30dB噪声温度10K11phase-lockedGunnoscillator+x6multiplierbyRPG控制单元锁相环路振荡倍频链SIS接收机锁相本振系统-112振荡器输出功率测量锁相系统中频谱SIS接收机锁相本振系统-2133-508MHz后端中频系统SIS接收机新中频系统1.15-1.65GHz14500GHz超导SIS接收机整体准光学系统示意图接收机系统外观接收机内部结构

6、SISHEMT15500GHz超导SIS接收机性能初测16POST控制系统介绍硬件基于SUN工作站的S-Bus总线工业标准接口(GPIBetc.)脉宽调制(PWM)控制器位置-速度-力矩闭环控制软件Unix系统平台(Solaris1.3;BSD4.3)实时,多任务，前后台工作方式前台进程：命令解释程序(CLIP)，观测后台进程：跟踪,监控进程间通讯：共享内存&信号17二.未来在羊八井可能的亚毫米波天文观测在青海德令哈进行的亚毫米波天文观测介绍大气不透明度测量太阳成图观测标准源谱线试观测青海观测地点的局限性18亚毫米波天文研究对象和频段mm/s

7、ubmm(THz)19NanjingDelingha紫台青海德令哈毫米波观测站20青海观测—大气不透明度测量观测条件：海拔3200m,室外，最低温度-30C观测方法：sky-dip时间和数据量:两个观测季节1999.11-2000.02(8100数据点,270小时)2000.12-2001.03(17600数据点,600小时)21大气不透明度的一个典型数据22天顶大气不透明度的归一化周日变化23天顶大气不透明度的统计百分比24青海观测—太阳成图25青海观测—谱线试观测60S26大气不透明度信号传输相位稳定性干涉测量成图环境因素风、冰雹、雷

8、震雨、地震等等亚毫米波台址的主要要求27德令哈观测地点的局限性在德令哈可以进行492GHz亚毫米波天文观测，但适合观测的冬季时间非常有限，百分比3%