Current ground-based submillimeter instruments (e.g. SCUBA-2, SHARC-2 and LABOCA) have hundreds to thousands of detectors, sampled at tens to hundreds of hertz, generating up to hundreds of gigabytes per night. Since noise is correlated between detectors and in time, due to atmospheric signals and temperature oscillations, naive map-making is not applicable. In addition, the size of the data sets makes direct likelihood based inversion techniques intractable. As a result, the data reduction approach for most current submm cameras is to adopt iterative methods in order to separate noise from sky signal, and hence effectively produce astronomical images. We investigate how today's map-makers scale to the next generation of instruments, which will have tens of thousands of detectors sampled at thousands of hertz, leading to data sets of challenging size. We propose strategies for reducing such large data sets.
CCAT: The Prime-Cam Instrument for the Fred Young Submillimeter Telescope -- Overview and Status
Duke University(杜克大学);Cornell University(康奈尔大学);Universidad Diego Portales(迭戈·波特莱斯大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Universität Bonn(波恩大学);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Dalhousie University(达尔豪斯大学);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);University of Waterloo(滑铁卢大学);Queen’s University(女王大学);NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics(NRC赫茨伯格天体物理学研究所);University of Victoria(维多利亚大学);Cornell Center for Astrophysics and Planetary Sciences, Cornell University(康奈尔大学天体物理学与行星科学中心);University of Cologne(科隆大学)
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(英语:Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array,简称ALMA)是一个国际射电望远镜,位于智利北部的阿塔卡马沙漠。ALMA位于海拔5000米的干燥场地上,在仪器波长范围为0.3至10毫米的范围内具有良好的大气传输能力。其中一个是多达64个直径为12米的天线,可以在150米到15公里的范围内以多种模式重新配置。第二个阵列由一组四个12米和十二个7米天线组成,在直径约50米的两个紧密排列的配置中的一个中工作。该仪器将提供关于太阳系、银河系和附近高红移宇宙中原子、分子和电离气体和尘埃的干涉和总功率天文信息。在本文中,我们概述了ALMA的科学驱动因素,技术挑战和计划进展。
Kinetic inductance detectors for millimeter and submillimeter astronomy / Détecteurs à inductance cinétique pour l'astronomie millimétrique et sub-millimétrique
我们提出了最近的发展动态电感探测器(KID)的大型阵列的探测器。主要应用是地基毫米波天文学。作为案例研究,我们特别关注我们自己的实验:NIKA(Néel IRAM KID阵列)。NIKA是目前使用KID仪器的最佳现场实验,包括为Pico Veleta的IRAM 30米望远镜设计的双波段成像系统。我们在这篇文章中描述,一般情况介绍后,KID的工作原理和读出电子,至关重要的是利用固有的KID多路复用。我们得出结论,在2010年10月举行的最后一次运行期间,NIKA在2 mm和1.4 mm处同时观察到的天文源的一个小子集。介绍了近年来有关电影电感探测大矩阵(KID)的研究成果,主要应用于太阳毫米波天文学。Nous détailons en particulier notre propre caméra:NIKA(Néel IRAM KID Arrays)qui est aujourd'hui l'instrument le plus abbatemettant en oeuvre des KID. NIKA是Pico Veleta的30米IRAM的双波段摄像机。通过对这些文字中的工具性背景的分析,我们解释了KIDS和演讲电子学的功能原理,这对于多路复用的潜在潜力至关重要。最后,我们提出了NIKA在2010年12月进行的2 mm和1.4 mm波段的观测结果。
GLTCAM: Concept of Multi-color Millimeter and Submillimeter Camera for the Greenland Telescope
University of Tokyo(东京大学);Kitami Institute of Technology(北见工业大学);RIKEN Center for Advanced Photonics(理化学研究所先进光子中心);National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ)(日本国立天文台);Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(综合研究大学院大学);Saitama University(埼玉大学);National Institute of Information and Communications Technology(信息通信研究机构);Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University(北海道大学低温科学研究所);Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency(日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所)
Setting requirements on out-of-band rejection for next-generation CMB experiments. Application to the LiteBIRD instrument
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Institut d’Astrophysique Spatiale(空间天体物理研究所);IRAP(天体物理学研究所);Université de Toulouse(图卢兹大学);CNES(法国国家空间研究中心);Università La Sapienza(罗马第一大学);INFN Sezione di Roma(意大利国家核物理研究院罗马分部);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Astroparticule et Cosmologie(粒子天体物理与宇宙学实验室);Università degli Studi di Milano(米兰大学);INFN Sezione di Milano(意大利国家核物理研究院米兰分部);Cardiff University(卡迪夫大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), UTIAS, The University of Tokyo(东京大学 Kavli宇宙粒子物理中心);NIST Quantum Sensors Group(美国国家标准与技术研究院量子传感器小组)
Instruments for Focal Plane X-Ray Polarimetry in the Next Decade
Istituto Nazionale di Astrofisica - Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所-天体物理学与行星科学研究所);Thales Alenia Space Italia S.p.A.(泰雷兹阿莱尼亚太空意大利公司);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心);Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
The Herschel-ATLAS Data Release 2, Paper I. Submillimeter and Far-infrared Images of the South and North Galactic Poles: The Largest Herschel Survey of the Extragalactic Sky
CCAT: Characterization of the first science-grade MKID array for the Prime-Cam 850 GHz module
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Dalhousie University(达尔豪斯大学);NRC Herzberg Astronomy & Astrophysics Research Centre(NRC赫茨伯格天文学与天体物理学研究中心);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);Cornell University(康奈尔大学);Duke University(杜克大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
SCUBA-2是2006年取代詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT)上的SCUBA(Submillimeter Common User Bolometer Array,亚毫米波普通用户测辐射热计阵列),是一个用于亚毫米波天文学的大型测辐射热计阵列。与以前使用离散测辐射热计的探测器不同,SCUBA-2有两个直流耦合的单片填充阵列,总共有~ 10,000个测辐射热计。它将在850和450微米波长下提供50平方弧分视场的同时成像。SCUBA-2预计将对早期宇宙的星系形成和演化以及我们银河系中的恒星和行星形成的研究产生巨大影响。将天空映射到相同的S/N比SCUBA快1000倍,它还将作为新的亚毫米波干涉仪(如ALMA)的探路者。SCUBA-2的双光子耦合像素使用超导过渡边缘传感器,工作温度为120 mK,性能受到天空背景光子噪声的限制。单片硅探测器阵列通过Bosch工艺进行深蚀刻,以隔离氮化硅膜上的像素。通过铟凸块键合到SQUID时域多路复用器(MUX)进行电连接。我们给出了SCUBA-2系统的概述及其状态的更新,并描述了使这种独特的仪器成为可能的一些技术创新。
Probing submillimeter number counts below the confusion limit: extreme-value statistics of the P(D) distribution and its modulation by gravitational lensing
Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn(波恩大学阿根德天体物理研究所)
CCAT: Design, Implementation, and Testing of a System to Read Out over 10,000 280 GHz KIDs using RFSoC Electronics
Cornell University(康奈尔大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Dalhousie University(达尔豪斯大学);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
CCAT: Design and Characterization of the 350 GHz Instrument Module
Cornell University(康奈尔大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Dalhousie University(达尔豪斯大学);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);Duke University(杜克大学);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)