2015-2016观测季节137米望远镜状态报告V51.DOC

13.7米毫米波望远镜 2015-2016观测季节状态报告 ( Status Report on the 13.7 m MM-Wave Telescope for the 2015-2016 Observing Season ) 徐烨、左营喜、张旭国、李振强、李阳、庞兴海、李积斌、刘文豪 巨秉刚、孙继先、逯登荣、王敏、颜昆、张永兴、颜萍 中国科学院紫金山天文台青海射电天文观测站 德令哈毫米波观测基地 2015年10月 望远镜系统概况及夏季维护与更新改造情况 在2015年夏季（7 - 8月）维护更新季节，对望远镜机械传动系统进行了常规检修和维护，对超导成像频谱仪系统进行了检修和维护。至8月16日，基地陆续完成了夏季的各项维护（检修、更新）计划项目。 从8月16日开始，基地对望远镜进行了为期10天的“综合性能天文测试”工作，包括望远镜指向测试、副反射面调焦、接收机9个beam方向图测试、9个beam间隔矩阵和效率矩阵测试、天体谱线标准源的强度与视向速度测试等。 以下简要报告维护、更新、测试等方面的主要工作和结果： 高速箱[2]。13.7米望远镜使用直流电机经过十几年长期运转，电机的线圈和轴承都严重磨损，时常出现故障。委托南京天文仪器有限公司（天仪厂）加工高速箱天线主、副反射面机械系统检修[]。继续通过合同方式，由南京中科天仪中心主持对天线的机械部分做了详细检修，对所有轴承、齿轮进行了清洗、加油。[19]。望远镜经过一个观测季节的运行，抛物面表面覆盖了灰尘，严重影响望远镜的反射性能，为保证望远镜的反射性能和口面效率，延长主面板的使用寿命，在夏季维护中，对望远镜面板进行彻底地清洁保养。 改进斩波轮调制系统[]。为了提升望远镜观测弱信号源的能力，开展连续谱调制观测，在13.7米毫米波射电望远镜超导成像频谱仪系统窗口前安装斩波轮调制装置，实现了波束调制功能。该系统调制参考频率在1Hz至30Hz范围内可任意切换，且斩波轮系统可靠运行，经过测试，当调制参考频率设置为30Hz时，所需得过渡时间为15秒。 接收机系统夏季维护[3]。对接收机所有系统进行了检修、更换和更新。其中：①更换冷头，②检修、维护杜瓦内部电缆线；③更换了部分像元的HEMT放大器；④压缩机、FECU、FFTS、频综等仪器除尘；⑤检修维护HBT放大器；⑥更换压缩机风扇轴承设计加工杜瓦窗口新型吹风机13.7 m (45英尺) ，使用地平式机架。望远镜的光学系统是经典“卡塞格林”系统，接收机工作在卡焦上。2014年经过面板调整后的主反射面的表面精度rms为73μm[1] 。2014年经过面板调整后的主反射面面形精度rms为73μm[1]?。根据几年来每年一次的主反射面测量调整经验经过一年运行后，面形精度变化不大，拟改为每两年进行一次调整；2015年未做主反射面调整。左右[5]，完全符合观测要求（根据望远镜的波束大小，观测时望远镜的跟踪误差允许范围也被限制在5以内，以保证足够地跟踪精度）。图2.2.1为天线在AZ和EL两个方向的跟踪误差测试结果： 图2.2.1 方位和俯仰的跟踪误差统计分布图。方位98.5%在3角秒内， 俯仰98.6%在3角秒内。数据取自参考资料[5]。 望远镜指向 采用“连续谱总功率接收工作模式”对行星（木星等）进行连续谱“五点指向观测”，同时对行星状星云、SiO（2-1）脉泽源进行点源的谱线“五点指向观测”。通过3天时间，将观测取得地1361组数据用指向修正模型进行拟合。从2006－2007观测季节开始，使用10个参数的指向模型，南北天分开拟合，新的指向模型在全天区域的适用性更好。图2.3.1是一个指向测试实例中指向源的空间覆盖。图2.3.2是指向修正模型计算出的南天区和北天区的残差分布。结果显示，该轮测试得到地望远镜南天指向误差（rms）为3.4″[6]，北天的指向误差（rms）为4.9″[7]。在综合测试过程中，“指向观测(模型拟合(修改验证”的过程要进行多轮。重复测试的结果显示望远镜最终全天指向精度小于5″。 图2.3.1 五点观测时南天VENUS、JUPITER、ORIA、X-Cyg [6]和 北天NGC7027、R-Cas、TX-Cam [7]有效数据点在天空中的分布。 图2.3.2 模型拟合后得到地方位残差和俯仰残差的图示。左边是南天的拟合结果， 椭圆的长半轴为2.7″，短半轴为2.1″，方向角为25.2°，数据取自参考资料[6]。 右边是北天的拟合结果，椭圆的长半轴为3.9″，短半轴为3.1″，方向角为40.2°， 数据取自参考资料[7]。 在望远镜运行阶段，指向状况还可以通过观测CO谱线点源（如IRC+10216等晚期恒星）或者具有明显局部空间分布特征的部分CO面源（如S140等）来不定期地加以验证