Horn Coupled Multichroic Polarimeters for the Atacama Cosmology Telescope Polarization Experiment
多色偏振敏感探测器能够提高观测宇宙微波背景(CMB)的灵敏度和光谱覆盖范围。与单频阵列相比,针对双频探测器优化的阵列可以提供1.7倍的灵敏度增益。我们提出的设计和测量的喇叭耦合多色偏振计,包括90和150 GHz的频带,并讨论我们的计划,这些探测器的阵列作为ACTPol项目的一部分。
2014-01-30 astro-ph.IM
The Atacama Cosmology Telescope: The polarization-sensitive ACTPol instrument
阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)的设计目的是对毫米波宇宙微波背景(CMB)中的各向异性进行高角分辨率测量。我们描述了ACTPol,一个升级的接收器ACT,它使用喇叭耦合,偏振敏感探测器阵列,3度的视野,100 mK低温连续冷却,和Meta材料抗反射涂层。ACTPol包括三个具有独立低温光学器件的阵列:两个中心频率为148 GHz的阵列和一个同时在97 GHz和148 GHz下工作的阵列。组合的仪器灵敏度,角分辨率和天空覆盖范围进行了优化,用于测量角功率谱,集群通过热Sunyaev-Zel'dovich和动力学Sunyaev-Zel'dovich信号,和CMB透镜由于大尺度结构。该接收机于2013年投入使用其第一个148 GHz阵列,2014年使用两个148 GHz阵列进行观察,最近完成了其第一个完整的三个阵列的运营季。本文概述了接收机和相关系统的设计和初始性能。
2016-05-21 astro-ph.IM
Solar Observing with the Atacama Large Millimeter-Submillimeter Array
阿塔卡马大型毫米-亚毫米阵列(ALMA)位于智利Chajnantor的高沙漠平原上,通过提供毫米和亚毫米波长的连续观测,在2016年打开了一个新的窗口,其角分辨率可与光学(O),紫外(UV),极紫外(EUV)和X射线波长相媲美,并具有优越的时间分辨率。在此期间,在测试和启用新的观测模式和能力、制定数据校准战略以及数据成像和恢复技术方面取得了进展。在这里,我们回顾ALMA目前的太阳观测能力,用户可以提出使用仪器的过程,并总结了观测过程和工作流程。然后,我们讨论了用户在成像和分析数据时可能遇到的一些挑战。最后,我们讨论了额外的太阳观测能力和模式,旨在进一步利用ALMA提供的独特的光谱覆盖范围。
2022-09-04 astro-ph.IM astro-ph.SR
Testing the ACA Phase Correction Scheme using the SMA
我们进行了观测测试的阿塔卡马大型毫米波和亚毫米波阵列(ALMA)的阿塔卡马紧凑阵列(ACA)的相位校正方案使用的亚毫米波阵列(SMA)。毫米波和亚毫米波干涉仪受对流层水汽折射的影响很大,导致相位起伏。ACA计划通过创建相位屏来使用最外部天线的相位信息并内插到内部天线来补偿大气相位波动。利用SMA测试了利用相位屏的内插和外推相位校正方案,以研究这些方案的有效性。我们产生一个平面的波前(相位屏幕)从三个天线的相位信息为每个集成,这个相位屏幕是用于内插和外推的内部和外部天线的相位,分别。插值方案的结果得到了明显的改善,表明ACA相位校正方案可以很好地工作。另一方面,外推方案往往不能改善结果。在外推之后,在距三个参考天线的中心约140 m的距离处的天线上显示出意想不到的大相位波动。这些方向矢量几乎垂直于风向,这表明冻结相位屏可以很好地解释相位波动。
2010-05-17 astro-ph.IM
Effects of the Number of Active Receiver Channels on the Sensitivity of a Reflector Antenna System with a Multi-Beam Wideband Phased Array Feed
本文提出了一种宽带相控阵馈电反射面天线系统的精确建模方法,并用于研究有源天线单元数和相关接收通道数对天线系统接收灵敏度的影响。数值计算结果显示一个实际的设计名为APERTIF,目前正在开发中的荷兰射电天文研究所(ASTRON)。
2016-02-15 astro-ph.IM
Analysis of receiving sensitivity of multi-beam antenna systems with a focal plane array (in Russian)
本文提出了焦平面阵列与多通道接收机相结合的数值电磁模型。初步实验验证结果证实了预期的预测模型。
2016-02-15 astro-ph.IM
Simulation and Testing of a Linear Array of Modified Four-Square Feed Antennas for the Tianlai Cylindrical Radio Telescope
介绍了一种宽频带、双极化、改进的四边形天线作为射电天文测量的馈电天线。天线的线性阵列被用来作为天线馈源的圆柱反射器的天来,一个无线电干涉仪设计的21厘米强度映射。在650 - 1420 MHz范围内的多个频率的馈电天线波束图案和散射参数的模拟进行比较的实验结果。对组合馈源阵/反射器的波束方向图进行了仿真。
2017-05-12 astro-ph.IM
Effects of the Number of Active Receiver Channels on the Sensitivity of a Reflector Antenna System with a Multi-Beam Wideband Phased Array Feed
本文提出了一种宽带相控阵馈电反射面天线系统的建模方法,并用于研究有源天线单元数和相关接收通道数对系统灵敏度的影响。数值结果显示了一个实际的系统命名为APERTIF,目前正在开发中的荷兰射电天文研究所(ASTRON)
2011-10-20 astro-ph.IM
Revisiting Hybrid Interferometry with Low-Frequency Radio Astronomy Arrays
无线电干涉测量法最常见的是设计相同的天线或天线阵列。相同的天线假设导致一个方便和有用的数学简化,导致标量问题。一个有趣的变体,这是一个“混合”干涉仪涉及两种设计。我们遇到这种低频天线/阵列原型使用均匀的低频阵列望远镜,如默奇森宽场阵列(MWA)的特性。在这项工作中,我们提出了一个干涉方程,适用于混合天线。所得方程涉及向量内积而不是标量乘法。我们讨论的物理解释和有用的应用程序,这一概念在该领域的灵敏度测量和校准的天线/阵列在测试中使用一个紧凑的校准源。
2017-05-23 astro-ph.IM
Development Plans for the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)是2000年加拿大远程计划中新的地面设施的首要任务。10年后,在LRP 2010的时候,ALMA的建设正在顺利进行,预计2011年将进行首次科学观测。在过去的8年里,ALMA已经证明了自己是一个高影响力,高需求的天文台,提交给年度电话的提案数量创纪录,从原行星盘到高红移星系和类星体等领域的大量高引用科学论文。LRP 2010 ALMA白皮书列出了8个具体指标,可用于判断加拿大参与ALMA的成功程度。这些指标包括出版物(数量;影响力),合作(国际;多波长)和学生培训。为了提出一个特定的指标,加拿大人正在利用ALMA培训研究生和博士后:截至2018年6月,23篇加拿大第一作者论文中有12篇由研究生领导,另外4篇论文由博士后领导。所有8项指标都表明,加拿大在过去十年中参与ALMA的工作是成功的。这些广泛目标的成功实现有力地证明了加拿大在今后十年及以后继续参加ALMA的必要性。展望未来,我们的社区需要:(1)保持加拿大进入ALMA的机会和我们在使用ALMA方面的竞争力;(2)保留加拿大对我们ALMA业务份额的全部资助;(3)确定加拿大可以发挥重要作用的ALMA发展组成部分,包括激励亚毫米仪器的专业知识,以利用未来的机会;以及(4)保持加拿大人在ALMA中得到充分的培训和参与,因为新的能力变得可用,达到尽可能广泛的潜在用户社区。
2019-10-09 astro-ph.IM
A multi-chroic kinetic inductance detectors array using hierarchical phased array antenna
我们提出了一种多色动态电感检测器(KID)像素设计集成了宽带分层相控阵天线。每个低频像素由四个高频像素组成。根据大气窗口设计了125 ~ 365 GHz四个通带。集总元件KID由100 nm厚的AlMn电感和Nb平行板电容器与氢化非晶硅电介质。设计了两种不同的耦合结构,将毫米波从微带线耦合到KID。KID的设计是针对位于高处干燥场地的10米级望远镜进行优化的,例如莱顿查南托望远镜。初步测量结果使用铝KIDS进行了讨论。
2022-10-04 astro-ph.IM
THACO, a Test Facility for Characterizing the Noise Performance of Active Antenna Arrays
本文讨论了一个室外测试设备的有源天线阵列的噪声特性,使用阵列噪声温度的测量结果在50 K的顺序为一些小口径阵列。测量结果是通过Y因子方法获得的,具有热噪声源和冷噪声源,吸收体在室温下作为热负荷,冷天空作为冷负荷。还将讨论测试设施屏蔽阵列对环境噪声和射频干扰的影响。
2011-10-13 astro-ph.IM
First results of the Standalone Antenna Array of the CODALEMA Radio Detection Experiment
CODALEMA是致力于宇宙射线无线电探测的最新领域的先驱实验之一。它位于法国南凯(Nancay)的射电天文台。直到最近,探测器的设置还结合了地面粒子探测器和覆盖总面积为0.25平方公里的有源偶极天线阵列。该实验目前正在进行重大升级,在现有设备周围部署独立天线阵列,由60个独立的新一代无线电探测站组成,覆盖面积为1.5平方公里(2011年春季部署了33个站,2011年年底将部署27个站)。这种新的设置旨在解决广泛的空气簇射无线电探测的剩余未知数,以便使这种技术成为超高能宇宙射线(UHECR)物理学的可靠和成熟的工具。最新的结果从原来的CODALEMA阵列一起讨论的独立天线阵列的第一个结果。
2011-09-16 astro-ph.IM
In situ Performance of the Low Frequency Arrayfor Advanced ACTPol
高级阿塔卡马宇宙学望远镜偏振计(AdvACT)\cite{thornton}是阿塔卡马宇宙学望远镜的升级,使用过渡边缘传感器(TES)探测器阵列测量多个频率的宇宙微波背景(CMB)温度和偏振各向异性。低频(LF)阵列于2020年初部署。它由292个TES测辐射热计组成,在以27 GHz和39 GHz为中心的两个波段进行观测。在这些频率,它是敏感的同步辐射从我们的银河系以及CMB,并补充先进的阵列在90,150和230千兆赫运行。我们提出了初步的LF阵列现场表征,包括时间常数,光学效率和阵列灵敏度。
2021-01-12 astro-ph.IM
Millimeter/submillimeter VLBI with a Next Generation Large Radio Telescope in the Atacama Desert
提出的下一代事件视界望远镜(ngEHT)概念设想通过扩展事件视界望远镜(EHT)在微弧秒尺度上以前所未有的细节成像各种天文源,在图像动态范围上具有至少两个数量级的改进。ngEHT的一个关键技术组成部分是利用大口径望远镜来固定整个阵列,从而通过高灵敏度的条纹探测将灵敏度较低的台站连接起来,形成一个遍布地球的密集网络。在这里,我们介绍了两个计划在2030年代在智利北部阿塔卡马沙漠的Chajnantor高原上建造下一代大型射电望远镜的项目,大型亚毫米波望远镜(LST)和阿塔卡马大口径亚毫米波望远镜(AtLAST)。两者都设计为具有50米直径,并在86、230和345 GHz的计划ngEHT频带上工作。一个50米的大孔径与两个现有的EHT站-阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列和阿塔卡马探路者实验望远镜-位于查南托尔高原的绝佳观测地点,将提供高灵敏度、多频率、和时间敏捷毫米甚长基线干涉测量(VLBI)观测与准确的数据校准相关的关键科学案例ngEHT。除了ngEHT,它在智利的独特位置将大大提高计划在北美或任何未来的全球毫米VLBI阵列的角分辨率,如果结合下一代甚大阵列。LST和AtLAST将成为下一代毫米/亚毫米VLBI阵列实现变革性科学案例的关键要素。
2022-12-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Atacama Cosmology Telescope: The Receiver and Instrumentation
阿塔卡马宇宙学望远镜旨在测量宇宙微波背景中的小尺度各向异性,并通过Sunyaev-Zel'dovich效应探测星系团。该仪器位于阿塔卡马沙漠的Cerro Toco,海拔5190米。一个六米的离轴格里高利望远镜为一种新型的低温接收器,毫米波辐射热计阵列相机提供信号。该接收器具有三个1000元件的过渡边缘传感器测辐射热计阵列,用于在148 GHz,218 GHz和277 GHz进行观测。每个探测器阵列由自由空间mm-波动光学馈送。每个频带具有大约22' x 26'的视场。该望远镜于2007年投入使用,现已完成第三年的运行。我们讨论了望远镜,相机和相关系统的主要组成部分,并总结了仪器的性能。
2010-07-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Observing the Sun with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA): Polarization Observations at 3 mm
本文介绍了2019至2022年间ALMA在3毫米波段实现太阳偏振测量的开发工作,通过校准仪器偏振并观测太阳黑子验证了Stokes V特征,为色球磁场研究提供新约束及观测指导。
2024-01-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
Millimeter-wave bolometer array receiver for the Atacama pathfinder experiment Sunyaev-Zel'dovich (APEX-SZ) instrument
阿塔卡马探路者实验Sunyaev-Zel'dovich(APEX-SZ)仪器是一个毫米波低温接收器,旨在通过智利阿塔卡马高原12米APEX望远镜的Sunyaev-Zel'dovich效应观测星系团。接收器包含280个超导过渡边缘传感器(TES)测辐射热计与频域多路复用读出系统的焦平面。通过三级氦吸附制冷机和机械脉冲管冷却器将测辐射热计冷却至280 mK。三个暖镜,两个4K透镜和一个喇叭阵列将TES测辐射热计耦合到望远镜。APEX-SZ在150 GHz的单频带内进行观测,具有1“角分辨率和22”视场,非常适合集群映射。APEX-SZ接收机在引入几项新技术方面发挥了关键作用,包括TES测辐射热计、频域多路复用读出以及使用脉冲管冷却器和测辐射热计。由于采用了这些新技术,该仪器比前几代Sunyaev-Zel'dovich仪器具有更高的瞬时灵敏度和更大的视场。TES测辐射热计的灵敏度中值为890 uKcmb-sqrt(s)(NEy为3.5e-4 sqrt(s))。我们还展示了具有530 uKcmb-sqrt(s)(NEy为2.2e-4 sqrt(s))的改进灵敏度的升级探测器。自2007年4月投入使用以来,APEX-SZ已被用于绘制48个集群。我们描述了接收机的设计和它的性能时,安装在APEX望远镜。
2012-04-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Observing the Sun with Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA): High Resolution Interferometric Imaging
在毫米和亚毫米波长上对太阳的观测提供了一个独特的探测器,可以探测色球层的结构、动力学和加热;太阳黑子的结构;太阳黑子和暗条的形成和爆发;以及喷流和耀斑等高能现象。在毫米和亚毫米波长下对太阳进行高分辨率观测是具有挑战性的,这是由于来自安静太阳的发射的强烈、扩展、低对比度和动态性质,以及与高能现象相关的发射的极其强烈和可变的性质。阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的设计考虑到了太阳观测。太阳观测的要求与恒星源观测有很大不同,必须采取特别措施才能成功地进行这类观测。我们描述的调试工作,使使用两个频段,3毫米波段(带3)和1.25毫米波段(带6),连续干涉成像观测的太阳与ALMA。介绍了在2015年12月举行的太阳能调试活动期间使用新调试模式获得的高分辨率合成图像的示例。虽然最终的66个ALMA天线中只有30个用于该活动,但从ALMA调试数据合成的太阳图像揭示了太阳大气的新特征,证明了ALMA太阳观测的潜在力量。ALMA的不断扩大和太阳能调试工作将继续实现新的和独特的太阳观测能力。
2017-04-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Broadband Multipole Method for Accelerated Mutual Coupling Analysis of Large Irregular Arrays Including Rotated Antennas
本文提出一种基于宏基函数与宽带最陡下降多极子展开的数值方法,用于快速分析含任意旋转天线的大型不规则阵列互耦效应,显著降低了计算成本。
2024-08-30 astro-ph.IM physics.comp-ph
Development of 6-inch 80-170 GHz broadband silicon plated horn antenna arrays for primordial gravitational wave search
本文研制了用于原初引力波搜索的6英寸80-170 GHz宽带硅镀膜喇叭天线阵列,由42片硅晶圆制成456个天线,交叉极化和波束不对称性均满足要求。
2025-04-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Plans for a new array of radio antennas for the detection of air showers at the 433m surface-detector array of the Pierre Auger Observatory
本文提出在Pierre Auger Observatory部署新射电天线阵列的设计方案,通过结合地下μ子探测器实现高效射电探测,以联合研究μ子成分与簇射最大深度,从而更准确地确定宇宙射线质量成分。
2025-03-03 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex