Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО

Разработан аппаратурный комплекс диапазона частот 85 116 ÷ ГГц для спектральных наблюдений молекулярного радиоизлучения галактических объектов на радиотелескопе РТ-22 КрАО. Описаны структура комплекса, реализованные режимы наблюдений и методика калибровки, даны рекомендации по использованию возм...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автори:	Антюфеев, А.В., Зубрин, С.Ю., Король, А.Н., Королев, А.М., Мышенко, В.В., Подъячий, В.И., Поладич, А.В., Шкодин, В.И., Шульга, В.М.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Радіоастрономічний інститут НАН України 2010
Назва видання:	Радиофизика и радиоастрономия
Теми:	Радиоастрономия и астрофизика
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98191
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО / А.В. Антюфеев, С.Ю. Зубрин, А.Н. Король, А.М. Королев, В.В. Мышенко, В.И. Подъячий, А. В. Поладич, В. И. Шкодин, В. М. Шульга // Радиофизика и радиоастрономия. — 2010. — Т. 15, № 4. — С. 369-375. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98191
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-981912025-02-09T22:55:07Z Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО Апаратурний комплекс для спектральних спостережень в діапазоні частот 85–116 ГГц на радіотелескопі РТ-22 КрАО Instrumental Complex for Spectral Observations at 85 to 116 GHz at the CrAO RT-22 Radio Telescope Антюфеев, А.В. Зубрин, С.Ю. Король, А.Н. Королев, А.М. Мышенко, В.В. Подъячий, В.И. Поладич, А.В. Шкодин, В.И. Шульга, В.М. Радиоастрономия и астрофизика Разработан аппаратурный комплекс диапазона частот 85 116 ÷ ГГц для спектральных наблюдений молекулярного радиоизлучения галактических объектов на радиотелескопе РТ-22 КрАО. Описаны структура комплекса, реализованные режимы наблюдений и методика калибровки, даны рекомендации по использованию возможных режимов наблюдений. Приведены результаты спектральных и континуальных наблюдений. Розроблено апаратурний комплекс діапазону частот 85 116 ÷ ГГц для спектральних спостережень молекулярного радіовипромінювання галактичних об’єктів на радіотелескопі РТ-22 КрАО. Описано структуру комплекса, реалізо вані режими спостережень та методику каліб ровки, є рекомендації щодо особливостей вико ристання можливих режимів спостережень. Наводяться результати спектральних та конти нуальних спостережень. The instrumental complex for spectral lines investigation of the molecular radiation from different galactic sources at frequencies from 85 to 116 GHz at the CrAO RT-22 radio telescope was developed. The complex structure, observational modes and calibration technique are described. Possible observational modes are compared. Examples of the measured spectra are presented. Работа частично поддержана грантом НАН Украины для молодых ученых 2009–2010 гг 2010 Article Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО / А.В. Антюфеев, С.Ю. Зубрин, А.Н. Король, А.М. Королев, В.В. Мышенко, В.И. Подъячий, А. В. Поладич, В. И. Шкодин, В. М. Шульга // Радиофизика и радиоастрономия. — 2010. — Т. 15, № 4. — С. 369-375. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98191 621.396.628 ru Радиофизика и радиоастрономия application/pdf Радіоастрономічний інститут НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Радиоастрономия и астрофизика Радиоастрономия и астрофизика
spellingShingle	Радиоастрономия и астрофизика Радиоастрономия и астрофизика Антюфеев, А.В. Зубрин, С.Ю. Король, А.Н. Королев, А.М. Мышенко, В.В. Подъячий, В.И. Поладич, А.В. Шкодин, В.И. Шульга, В.М. Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО Радиофизика и радиоастрономия
description	Разработан аппаратурный комплекс диапазона частот 85 116 ÷ ГГц для спектральных наблюдений молекулярного радиоизлучения галактических объектов на радиотелескопе РТ-22 КрАО. Описаны структура комплекса, реализованные режимы наблюдений и методика калибровки, даны рекомендации по использованию возможных режимов наблюдений. Приведены результаты спектральных и континуальных наблюдений.
format	Article
author	Антюфеев, А.В. Зубрин, С.Ю. Король, А.Н. Королев, А.М. Мышенко, В.В. Подъячий, В.И. Поладич, А.В. Шкодин, В.И. Шульга, В.М.
author_facet	Антюфеев, А.В. Зубрин, С.Ю. Король, А.Н. Королев, А.М. Мышенко, В.В. Подъячий, В.И. Поладич, А.В. Шкодин, В.И. Шульга, В.М.
author_sort	Антюфеев, А.В.
title	Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО
title_short	Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО
title_full	Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО
title_fullStr	Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО
title_full_unstemmed	Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО
title_sort	аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ггц на радиотелескопе рт-22 крао
publisher	Радіоастрономічний інститут НАН України
publishDate	2010
topic_facet	Радиоастрономия и астрофизика
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98191
citation_txt	Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО / А.В. Антюфеев, С.Ю. Зубрин, А.Н. Король, А.М. Королев, В.В. Мышенко, В.И. Подъячий, А. В. Поладич, В. И. Шкодин, В. М. Шульга // Радиофизика и радиоастрономия. — 2010. — Т. 15, № 4. — С. 369-375. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.
series	Радиофизика и радиоастрономия
work_keys_str_mv	AT antûfeevav apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT zubrinsû apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT korolʹan apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT korolevam apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT myšenkovv apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT podʺâčiivi apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT poladičav apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT škodinvi apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT šulʹgavm apparaturnyikompleksdlâspektralʹnyhnablûdeniivdiapazonečastot85116ggcnaradioteleskopert22krao AT antûfeevav aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT zubrinsû aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT korolʹan aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT korolevam aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT myšenkovv aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT podʺâčiivi aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT poladičav aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT škodinvi aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT šulʹgavm aparaturniikompleksdlâspektralʹnihspostereženʹvdíapazoníčastot85116ggcnaradíoteleskopírt22krao AT antûfeevav instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope AT zubrinsû instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope AT korolʹan instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope AT korolevam instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope AT myšenkovv instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope AT podʺâčiivi instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope AT poladičav instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope AT škodinvi instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope AT šulʹgavm instrumentalcomplexforspectralobservationsat85to116ghzatthecraort22radiotelescope
first_indexed	2025-12-01T14:13:48Z
last_indexed	2025-12-01T14:13:48Z
_version_	1850315563254939648
fulltext	Радиофизика и радиоастрономия, 2010, т. 15, №4, с. 369-375 ISSN 1027-9636 © А. В. Антюфеев, С. Ю. Зубрин, А. Н. Король, А. М. Королев, В. В. Мышенко, В. И. Подъячий, А. В. Поладич, В. И. Шкодин, В. М. Шульга, 2010 УДК 621.396.628 Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО А. В. Антюфеев, С. Ю. Зубрин, А. Н. Король, А. М. Королев, В. В. Мышенко, В. И. Подъячий, А. В. Поладич, В. И. Шкодин, В. М. Шульга Радиоастрономический институт НАН Украины, ул. Краснознаменная, 4, г. Харьков, 61002, Украина E-mail: zubrin@rian.kharkov.ua Статья поступила в редакцию 8 июня 2010 г. Разработан аппаратурный комплекс диапазона частот 85 116÷ ГГц для спектральных наблю- дений молекулярного радиоизлучения галактических объектов на радиотелескопе РТ-22 КрАО. Описаны структура комплекса, реализованные режимы наблюдений и методика калибровки, даны рекомендации по использованию возможных режимов наблюдений. Приведены результаты спектральных и континуальных наблюдений. 1. Введение Чувствительность радиоастрономическо- го инструмента определяется тремя основ- ными факторами: параметрами антенны, шу- мовой температурой приемной системы и величиной поглощения сигнала в атмосфере. Необходимость уменьшения влияния после- дних двух факторов стимулировала разработ- ку криоохлаждаемых приемников с минималь- ными собственными шумами и стремление к размещению антенн значительно выше уровня моря. В результате эффективная шу- мовая температура радиотелескопа как це- лостной приемной системы сис( )T для совре- менных инструментов составляет на милли- метровых волнах около 200 300÷ К [1, 2]. Вместе с тем известно несколько эффектив- но работающих радиотелескопов, располо- женных в обсерваториях на уровне моря: Онсала (Швеция), Метсахови (Финляндия) и Крымская астрофизическая обсерватория – КрАО (пос. Симеиз, Украина). Построенные во второй половине прошедшего столетия эти телескопы активно используются для радио- астрономических наблюдений в миллиметро- вом диапазоне, хотя поглощение в атмосфере ограничивает предельно достижимую чувст- вительность. Украинский радиотелескоп РТ-22 КрАО (диаметр главного зеркала 22 м) в сантимет- ровом и миллиметровом диапазонах исполь- зует систему облучения, построенную по схе- ме Кассегрена. Поверхность главного зеркала изготовлена со среднеквадратичным отклоне- нием от параболоида ~ 0.25 мм, вследствие чего эффективная площадь антенны состав- ляет несколько десятков квадратных метров в диапазоне частот 85 116÷ ГГц [3]. На про- тяжении 15 лет для радиотелескопа РТ-22 было разработано несколько типов приемни- ков миллиметрового диапазона – с мазерным усилителем, со сверхпроводниковыми и полупро- водниковыми структурами [4-6]. С учетом экс- плуатационных характеристик предпочтение отдано криогенному (температура охлаждения 15 К) приемнику со смесителем на диоде Шот- тки, который с 2006 г. обеспечивает надежные и стабильные наблюдения. Шумовая темпе- ратура приемника в двухполосном режиме пр( )T не превышает 85 К в диапазоне частот 85 116÷ ГГц и 70 К в диапазоне 97 110÷ ГГц, т. е. вполне соответствует современному ми- ровому уровню. Это достигнуто благодаря раз- А. В. Антюфеев и др. 370 Радиофизика и радиоастрономия, 2010, т. 15, №4 работке смесителя со сниженными потерями преобразования, сверхмалошумящего pHEMT- усилителя, облучателя и всех элементов вход- ной цепи с предельно низкими потерями [7]. Эффективная шумовая температура атмосфе- ры в месте расположения РТ-22 может дохо- дить до 100 К, поэтому дальнейшее снижение прT не приводит к существенному улучшению чувствительности. С учетом характеристик антенны радиоте- лескопа РТ-22 разработанный приемный комп- лекс был адаптирован для исследования мо- лекулярного излучения из областей звездооб- разования, а также излучения молекулярных облаков Галактики. 2. Описание аппаратурного комплекса Структурная схема приемного комплекса приведена на рис. 1. Приемник с системой об- лучения, калибровки и модуляции (chopper-weel) установлен во вторичном фокусе антенны. Рис. 1. Структурная схема аппаратурного комплекса для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85 116÷ ГГц: ПУПЧ – предварительный усилитель промежуточной частоты, УПЧ – усилитель проме- жуточной частоты, УНЧ – усилитель нижней частоты, СД – синхронный детектор, УПТ – усилитель постоянного тока, АЦП – аналого-цифровой преобразователь Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО 371Радиофизика и радиоастрономия, 2010, т. 15, №4 Облучение контррефлектора проводится та- ким образом, что уменьшение напряженности поля, создаваемого облучателем, от центра к краю контррефлектора составляет 13 дБ. Диаграмма направленности антенны на часто- те 87.7 ГГц составляет 47 5′′ ′′± [3]. Обтюра- торный модулятор позволяет осуществлять пе- реключение диаграммы направленности антен- ны на 7′ по азимуту с частотой 33 Гц. Сигнал модуляции подается на имеющиеся в составе комплекса анализаторы спектра и синхронный детектор широкополосного канала приема. В фильтровом анализаторе спектра и синхрон- ном детекторе широкополосного канала приема он используется при аналоговом синхронном де- тектировании, а в фурье-анализаторе спектра – при синхронном детектировании, организован- ном программно. Подробное описание криогенного приемника приводилось ранее в [7]. Частотная зависимость шумовой температуры приемника, измеренная на входе облучателя, показана на рис. 2. Гетеродин собран по схеме синтезатора частоты с системой фазовой автоподстройки частоты, оконечный каскад которого выполнен на лампе обратной волны ОВ-71. Источником опорной частоты 5 МГц служит кварцевый генератор типа “Гиацинт”. В качестве опорно- го синтезатора применен синтезатор прямого цифрового синтеза на базе микросхемы AD9834, аналогичный предложенному в [8]. Частота гетеродина изменяется в диапазоне 80 120÷ ГГц и задается программно, что ис- пользуется при реализации режима частотной модуляции. После преобразования сигнал усиливается на промежуточной частоте 1.5 ГГц и подается на систему обработки и регистрации сигнала, которая состоит из однополосных преобразова- телей частоты и двух анализаторов спектра. Первый – анализатор спектра высокого раз- решения (полоса частот 14, 10 или 8 МГц при количестве каналов 512, 2048 или 8192 в зави- симости от выбранного режима измерений), использующий быстрое преобразование Фурье. Второй – фильтровый анализатор спектра (полоса частот 64 МГц, частотное разреше- ние 1 МГц). Описание отдельных схемотех- нических решений анализаторов спектра мож- но найти в работах [9-11]. Для проведения радиометрических наблю- дений в широкой полосе частот в составе ком- плекса имеется широкополосный (0.4 ГГц) канал приема с отдельными квадратичным и синхронным детекторами и 14-разрядным АЦП. Значение флуктуационной чувствитель- ности, измеренное в широкополосном канале при времени накопления 1 с, в зависимости от погодных условий составляет 30 100÷ мК. С использованием этого канала определялась сисT методом вертикального разреза атмос- феры [3, 12]. Значение сисT (двухполосный режим приема) в зависимости от угла места источника (40 70 )° ÷ ° и погодных условий во всем рабочем диапазоне частот (85 116÷ ГГц) находится в пределах 215 350÷ К. 3. Система управления и сбора данных В настоящее время для управления радио- телескопом РТ-22 используется штатная сис- тема управления, которая обеспечивает сопро- вождение источника с использованием его экваториальных координат, заданных на теку- щий момент времени. Для организации режи- мов, применяемых при спектральных наблю- дениях молекулярных линий, для сканирова- ния источника, а также для сбора информа- ции, поступающей в приемную аппаратуру, была разработана дополнительная система управления телескопом и сбора данных (СУСД). Эта система позволяет проводить следующие виды наблюдений: Рис. 2. Зависимость шумовой температуры DSB прT криогенного приемника 3-миллиметрового диапа- зона от частоты гетеродина f А. В. Антюфеев и др. 372 Радиофизика и радиоастрономия, 2010, т. 15, №4 – спектральные наблюдения в режиме диа- граммной модуляции (осуществляется пере- наведением антенны радиотелескопа), – спектральные наблюдения в режиме диа- граммной модуляции с использованием обтю- раторного модулятора, – спектральные наблюдения в режиме час- тотной модуляции, – сканирование источника с использова- нием широкополосного канала приема. Фильтровый анализатор спектра и широко- полосный канал приема подключены через LPT-порт компьютера. Фурье-анализатор спек- тра при своей работе использует центральный процессор персонального компьютера и яв- ляется, таким образом, совмещенным с СУСД. Управление антенной осуществляется пода- чей команд через СОМ-порт компьютера на штатную систему управления РТ-22. СУСД является системой реального вре- мени, ее программная часть включает в себя модуль для расчета астрономических пара- метров наблюдаемого источника. Кроме ос- новных режимов, СУСД имеет набор тестов для проверки аппаратуры. Программа содер- жит также математический блок, позволяющий осуществлять первичную обработку результа- тов измерений: аппроксимацию эксперименталь- ных данных гауссовой кривой и полиномом (0 15÷ -ой степени), суммирование и усредне- ние результатов нескольких наблюдений. 4. Режимы работы аппаратурного комплекса В течение 2006–2009 гг. проводились ис- пытания режимов наблюдений с целью выяс- нения возможности их практической приме- нимости с учетом особенностей конкретного радиотелескопа и места его расположения. Калибровка для всех режимов наблюдений проводилась стандартным методом по излу- чению черного тела и неба [13]. В соответ- ствии с этим методом скорректированная ан- тенная температура источника определяется из соотношения source sky a cal BB sky , S S T = T S S − − где sourceS – уровень сигнала в канале анализа- тора спектра при наблюдении источника, skyS – уровень сигнала в канале анализатора спектра при наблюдении неба, BBS – уровень сигнала в канале анализатора спектра при наблюдении черного тела, calT – так называемый калибро- вочный множитель, значение которого зави- сит от выбора модели атмосферы. При обра- ботке измерений используется изотропная модель атмосферы, в которой яркостная тем- пература атмосферы определяется соотноше- нием вида atm M (1 ),τT = T e−− где MT – эффективная температура атмосфе- ры, τ – оптическая толщина атмосферы. Для нахождения значения калибровочного множителя имеется два способа задания эффективной температуры атмосферы: MT полагается равной непосредственно тем- пературе нижних слоев атмосферы (в этом случае оптическая толщина атмосферы не влияет на величину калибровочного мно- жителя) либо MT и τ определяются по раз- резам атмосферы. Использование второго способа дает более точные результаты, од- нако требует проведения разрезов атмосфе- ры при каждом наблюдении, что занимает до- статочно большое время. Практическая ра- бота на телескопе показала, что относитель- ная погрешность измерения величины aT двумя этими способами уменьшается с уве- личением угла места источника и не превы- шает 5 %. Стабильность приемника позво- ляет проводить калибровку не чаще 1 раза в час при хорошей погоде. Режим частотной модуляции оптимален для тех источников, ширина спектра которых су- щественно меньше полосы анализа фурье-ана- лизатора спектра. Характерным примером таких источников являются источники мазер- ного излучения. Пример наблюдений источни- ка мазерного излучения в режиме частотной модуляции приведен на рис. 3. Если ширина спектра исследуемого источ- ника сравнима с полосой анализа фурье-ана- лизатора спектра (случай широких тепловых Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО 373Радиофизика и радиоастрономия, 2010, т. 15, №4 На рис. 5 приведены примеры сканиро- вания Венеры и источника DR21 с исполь- зованием широкополосного канала приема на частоте 86.2 ГГц. Фильтровый анализатор спектра целесооб- разно использовать в случае исследований линий или одновременного наблюдения не- скольких линий), необходимо использовать режим диаграммной модуляции, хотя в этом случае требуется вдвое больше времени для наблюдений. Пример записи спектра в этом режиме приведен на рис. 4. На результаты наблюдений в этом режиме заметно влияют погодные условия, что обус- ловлено расположением телескопа на уровне моря. Для устранения этого влияния можно использовать режим диаграммной модуляции с применением обтюраторного модулятора. Основной недостаток данного режима заклю- чается в том, что его нельзя использовать при исследовании объектов, угловые размеры ко- торых превышают 7 .′ Требуется также вдвое больше времени для наблюдений по сравне- нию с режимом диаграммной модуляции и в четыре раза больше времени по сравнению с режимом частотной модуляции. Рис. 3. Спектр мазерного излучения молекулы 3CH OH на переходе 0 18 7 A− + (95.169 ГГц) в на- правлении источника DR21W, полученный в режи- ме частотной модуляции фурье-анализатором спектра, до (а) и после (б) обработки. Время на- копления полезного сигнала 300 с Рис. 5. Сканы Венеры (а) и источника DR21 (б) с использованием широкополосного канала приема на частоте 86.2 ГГц. Время накопления одной точки скана 1 с Рис. 4. Спектр излучения молекулы 13CO на перехо- де J 1 0= − (110.201 ГГц) в направлении источника G33.6 0.1,+ полученный в режиме диаграммной модуляции фурье-анализатором спектра. Время накопления полезного сигнала 250 c А. В. Антюфеев и др. 374 Радиофизика и радиоастрономия, 2010, т. 15, №4 очень широких спектральных линий, а также при проведении поисковых работ, когда изна- чально не известны лучевые скорости иссле- дуемых источников. 5. Заключение Описанный аппаратурный комплекс в нас- тоящее время успешно используется для про- ведения исследований излучения космических молекул в диапазоне частот 85 116÷ ГГц на телескопе РТ-22 КрАО. Результаты на- блюдений в 2006–2009 гг. продемонстрирова- ли его надежность и стабильность. Отрабо- таны методики калибровки, наведения и со- провождения, измерений в различных ре- жимах модуляции и спектрального анализа. Показано, что чувствительность и полоса об- зора созданного комплекса, спектральное раз- решение штатных анализаторов спектра по- зволяют эффективно проводить исследования молекулярного излучения из областей звез- дообразования и молекулярных облаков Га- лактики при различных, часто неблагоприят- ных, погодных условиях. Работа частично поддержана грантом НАН Украины для молодых ученых 2009–2010 гг. Литература 1. Urquhart J. S., Busfield A. L., Hoare M. G., Lums- den S. L., Oudmaijer R. D., Moore T. J. T., Gibb A. G., Purcell C. R., Burton M. G., Marechal L. J. L., Jiang Z., and Wang M. The RMS survey. 13CO observa- tions of candidate massive YSOs in the northern Ga- lactic plane // Astron. Astrophys. – 2008. –Vol. 487. – P. 253-264. 2. Bains I., Wong T., Cunningham M., Sparks P., Bris- bin D., Calisse P., Dempsey J. T., Deragopian G., El- lingsen S., Fulton B., Herpin F., Jones P., Kouba Y., Kramer C., Ladd E. F., Longmore S. N., McEvoy J., Maller M., Minier V., Mookerjea B., Phillips C., Pur- cell C. R., Walsh A., Voronkov M. A., and Bur- ton M. G. Molecular line mapping of the giant mo- lecular cloud associated with RCW 106 - I. 13CO // Mon. Not. R. Astron. Soc. – 2006. – Vol. 367, No. 4. – P. 1609-1628. 3. Антюфеев А. В., Зубрин С. Ю., Мышенко В. В., Зинченко И. И., Вольвач А. Е., Шульга В. М. Ис- следование параметров антенны РТ-22 КрАО на длине волны 3.42 мм // Радиофизика и радиоастро- номия. – 2009. – Т. 14, №4. – С. 345-352. 4. Зинченко И. И., Буров А. Б., Вдовин В. Ф., Воро- нов В. Н., Демкин В. Н., Кисляков А. Г., Красиль- ников А. А., Лапинов А. В., Пирогов Л. Е., Ша- нин В. Н., Юрков В. М. Спектральные радиоаст- рономические наблюдения в интервале длин волн 2-4 мм // Письма в АЖ. – 1987. – Т. 13, №7. – С. 582-588. 5. Шульга В. М., Зинченко И. И., Нестеров Н. С., Мышенко В. В., Андриянов А. Ф., Исаев В. Ф., Князь- ков Л. Б., Лапинов А. В., Литвиненко Л. Н., Маль- цев В. А., Пирогов Л. Е., Шанин В. Н., Штанюк А. М. Наблюдения молекулярных линий в диапазоне 85–90 ГГц на РТ-22 Крымской астрофизической обсерватории АН СССР с мазерным приемником // Письма в АЖ. – 1991. –Т. 17, №12. – С. 1084-1089. 6. Зинченко И. И., Барышев А. М., Вдовин В. Ф., За- мятин И. В., Кошелец В. П., Лапинов А. В., Лап- кин И. В., Мышенко В. В., Нестеров Н. С., Пиро- гов Л. Е., Шитов С. В., Шульга В. М. Спектраль- ные радиоастрономические наблюдения на РТ-22 КрАО с СИС-приемником диапазона длин волн 3 мм // Письма в АЖ. – 1997. – Т. 23, №2. – С. 145-148. 7. Piddyachiy V. I., Shulga V. M., Korolev A. M., and Myshenko V. V. High doping density Schottky diodes in the 3mm wavelength cryogenic heterodyne recei- ver // Int. J. Infrared Millimeter Waves. –2005. – Vol. 26, No. 9. – P. 1307-1315. 8. Алексеев Е. А., Захаренко В. В. Синтезатор пря- мого цифрового синтеза в микроволновой спект- роскопии // Радиофизика и радиоастрономия.– 2007. – Т. 12, №2. – С. 205-213. 9. Антюфеев А. В., Шульга В. М. Спектроанализатор на базе персонального компьютера для радио- астрономических исследований // Радиотехника. – 2005. – №10. – С. 145-148. 10. Королев А. М., Король А. Н., Поладич А. В., Шко- дин В. И. Измерительный диодный квадратичный детектор // Приборы и техника эксперимента. – 2009. – №6. – C. 36-38. 11. Антюфеев А. В., Королев А. М., Поладич А. В. Многоканальное 16 бит устройство сбора/переда- чи данных // Приборы и техника эксперимента. – 2010. – №4. – C. 163-165. 12. Майорова Е. К., Трушкин С. А. Применение методов вертикальных разрезов атмосферы на РАТАН-600 // Радиотехника и электроника. – 1987. – Вып. 9. – С. 1930-1937. 13. Ulich B. and Haas R. Absolute calibration of millimeter- wavelength spectral lines // Asrophys. J. Suppl. Ser. – 1976. – Vol. 30. – P. 247-258. Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО 375Радиофизика и радиоастрономия, 2010, т. 15, №4 Апаратурний комплекс для спектральних спостережень в діапазоні частот 85–116 ГГц на радіотелескопі РТ-22 КрАО О. В. Антюфеєв, С. Ю. Зубрін, А. М. Король, О. М. Корольов, В. В. Мишенко, В. І. Піддячий, А. В. Поладич, В. И. Шкодін, В. М. Шульга Розроблено апаратурний комплекс діапазону частот 85 116÷ ГГц для спектральних спосте- режень молекулярного радіовипромінювання галактичних об’єктів на радіотелескопі РТ-22 КрАО. Описано структуру комплекса, реалізо- вані режими спостережень та методику каліб- ровки, є рекомендації щодо особливостей вико- ристання можливих режимів спостережень. Наводяться результати спектральних та конти- нуальних спостережень. Instrumental Complex for Spectral Observations at 85 to 116 GHz at the CrAO RT-22 Radio Telescope A. V. Antyufeyev, S. Y. Zubrin, A. M. Korol, O. M. Korolev, V. V. Myshenko, V. I. Piddyachiy, A. V. Poladich, V. I. Shkodin, and V. M. Shulga The instrumental complex for spectral lines investigation of the molecular radiation from dif- ferent galactic sources at frequencies from 85 to 116 GHz at the CrAO RT-22 radio telescope was developed. The complex structure, obser- vational modes and calibration technique are described. Possible observational modes are compared. Examples of the measured spectra are presented.

Аппаратурный комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО

Репозитарії

Схожі ресурси