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2017-6-29

现代天文仪器之二十:相控阵接收机

归档于: 天文空间科学, 仪器设备 @ 1:51 pm

传统的射电接收机,尤其是低频射电接收机一般是用喇叭形馈源来接收天空中的电磁波。喇叭本身就是一架天线,发挥着波导的作用。虽说这种接收机结构简单,但缺点同样明显:每个喇叭一次只能瞄准一个目标,效率受限;对望远镜边缘区域反射的信号响应不佳;同时这样的馈源还自带旁瓣,难免对整个系统的波束形状带来不利影响。这个观测效率受限的问题倒是可以借助多波束接收机系统加以改进,但多波束接收机也存在结构复杂、体积庞大、硬件价格高昂等诸多先天不足,大型单天线望远镜拿来一用还算不错,对于由大批小型天线构成的阵列来说就实在吃不消了;何况这类系统是无法克服喇叭馈源的其他问题的。在这样的背景下,相控阵接收机应运而生。 (more…)

2017-4-29

阿雷西博望远镜聚焦方式考

归档于: 天文空间科学, 仪器设备 @ 3:21 pm

在绝大多数人的认知中,以球面为主反射面,且面型不可调整的阿雷西博望远镜是无法将入射射电波聚焦到一点的,虽然该望远镜的观测首选早已不是馈线,而是与其他天文台的接收机无甚本质区别的馈源喇叭,甚至是更加时髦的相控阵了。那么阿雷西博究竟能否实现真正意义上的聚焦?答案是肯定的,其具体实现方法且听本人慢慢讲来。 (more…)

2017-3-13

FRB 110220与140514是否同源?

复发暴FRB 121102的发现可以说是为快速射电暴这样一个年轻的研究领域带来了重重疑云。它至今仍是已知唯一可以重复爆发的FRB,其实质、是否具备代表性,还有与其他爆发的异同都是近来被天文学家广泛探讨的话题。这样的重复暴是否存在其他例子?至少目前还没有确切的正面答案。但是新近发表的Piro & Burke-Spolaor (2017)提供了一种新颖的观点:在天空中靠近彼此的FRBs 110220与140514也许就是来自同一起源的。 (more…)

2016-12-23

固定式射电望远镜一览

这周早些时候听了荷兰射电天文学研究所的Richard G. Strom教授的报告,之后才知道像FAST或阿雷西博这种碟面固定的射电望远镜绝非个例,只是规模都不及前两者,获得的关注也不多而已。就此搜索开去,发现这些天线有相当一部分还在天文史上扮演了不小的角色,遂整理记录于此,这也算是勾勒出射电天文史上一个鲜为人知又饶有兴味的侧面。 (more…)

2016-7-4

现代天文仪器之十九:微通道板

归档于: 天文空间科学, 仪器设备 @ 11:55 am

从红外到X射线波段,当代天文学研究使用的主力探测器都是基于光电效应设计制造的CCD元件。不过CCD虽然有着高量子效率、高度线性化、高动态范围、低噪声等诸多优点,却也存在蓝端灵敏度较红端为差的本征缺陷。在可见光或近紫外波段,背照式CCD结合荧光涂层还可以在一定程度上克服这一不足;X射线波段又有搀杂硅(而非光学波段使用的半导体硅)来提升响应。可是波长不长不短的紫外波段就有些尴尬了:CCD的表面电极会吸收此区间内的辐射,探测效率有限。所以真正站在一线接收光子的往往是截然不同的另一类仪器——微通道板。 (more…)

2015-6-25

CALISTO:远红外空间望远镜的设想

由于大气中的水蒸汽会吸收来自天体的红外辐射,相当一部分重要的红外观测都是在太空中进行的。当前仍旧在工作中的斯皮策空间望远镜以及若干年后即将升空的詹姆斯·韦布空间望远镜都是红外空间天文观测的翘楚,它们的开发背景也正是为了回避大气的吸收。不过这些已有或即将入役的仪器重点大抵是中近红外观测,在波长大于25微米的远红外波段,它们的性能就要下降很多了。 (more…)

2014-10-11

30米巨镜开工,兼论新一代巨镜

归档于: 天文空间科学, 仪器设备 @ 10:03 pm

10月7日,座落在夏威夷大岛Mauna Kea山巅的30米巨镜TMT终于破土动工了,于是三架新一代巨型望远镜TMT、29米欧洲极大望远镜E-ELT以及27米巨型麦哲伦望远镜GMT都已经上路,天文观测即将迎来新的时代。 (more…)

2014-9-12

冰洲石与太阳观测仪器

归档于: 天文空间科学, 仪器设备 @ 1:33 pm

前些日子跟一位石友聊天,对方无意提到,他的一位亲戚曾经在南京天文仪器公司工作,期间曾经数次在中国南方各省采集光学质量的透明方解石(即冰洲石),以供建造太阳望远镜之用。由于他本人并无天文背景,这些背景只是照猫画虎地转述,至于所造仪器的结构与用途统统不详。不过自己的兴趣就此被勾了起来,于是借此考证了一番。 (more…)

2014-8-5

浅谈现代天文台的选址

归档于: 天文空间科学, 仪器设备 @ 9:30 pm

前些日子在天之文论坛上跟若干爱好者争论现代天文台的选址问题,期间不止一人反复强调有了遥控技术,只需考虑天气条件即可,什么后勤保障通信设施统统都是浮云;还有人以贵州兴建FAST望远镜为例表示在多雨的中国西南山区选址也无妨。本人虽然不是天文仪器相关专业出身,但身处天文圈,现在人事关系又是挂靠在南极天文中心,对选址相关的内容好歹有所了解,索性写上这么一篇文章罗嗦外加牢骚一通吧。 (more…)

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