德令哈137m望远镜谱线OTF观测系统.pdf

第卷第期 天 文 学 报 年月 德令哈 望远镜谱线 观测系统 孙继先1,2 逯登荣1,2 杨 戟1,2 苏 扬1,2 1,2 1,2 1,2 张少博 周 鑫 林镇辉 中国科学院紫金山天文台南京 中国科学院射电天文重点实验室南京 摘要 紫金山天文台研制的毫米波段多波束超导成像频谱接收机简称超导成像频谱 仪于年底安装到 望远镜上 为发挥超导成像频谱仪的观测能力 紫金山天文 台研发了基于多波束接收机的快速高效巡天的 观测方法 在国际上首 次提出并运用了隔行扫描 的扫描方法 对该方法进行了系统的测试和验证 并做了 观测参数的优化 研发了观测星表生成器软件 该软件提供参考点查找、观测时 间估算、 估算、最佳观测时段选择等功能 研发了数据预处 理软件 该软件具有坏数据剔除、数据修正功能 并能够结合软件完成数据网格 化处理 通过实际观测测试 观测结果与美国五大学射电天文台 观测相符 该系统年用于 望远镜谱 线成图观测 在银河画卷项目观测和其他课题成图观测中得到广泛的应用 取得了很好的 观测结果 验证了该系统的有效性 关键词 望远镜 方法 观测 技术 中图分类号 文献标识码 引言 [1] OTF (On-The-Fly)观测模式是一种应用于单天线成图观测的技术 , 观测时天线 以恒定的速率对指定的区域进行扫描, 多个采样点(简称ON点)测量数据共用1个参考点 测量数据和黑体测量数据进行校准, 后端数据被频繁读取以避免波束污染. OTF观测方 法广泛应用到射电望远镜观测当中, 如NRAO (National Radio Astronomy Observatory, [1] [2] 美国国立射电天文台) 12 m望远镜 、Nobeyama 45 m和ASTE 10 m望远镜 . 国 [3] 内13.7 m望远镜于2011年首次使用该方法, 2015年天马望远镜运用了OTF观测方法 . 多数望远镜OTF系统应用在单波束接收机, 用于多波束接收机的较少, 多波束接收机下 实现OTF观测更为复杂, 需要测试多个波束之间的相对位置以及各个波束的相对效率. 收到原稿 收到修改稿 ∗ 国家自然科学基金项目、资助 † 卷 天 文 学 报 期 接收机后端又有连续谱和谱线观测模式之分, 连续谱观测通常只有1个通道, 而谱线观测 要观测频谱, 有很多通道, 如13.7 m望远镜后端频谱仪有16384个通道, 后端数据采集量 比连续谱观测大16384倍, 从而对数据采集和存储有更高的要求. 13.7 m望远镜是典型的地平式卡塞格林结构天线, 天线伺服系统有独立的控制系统,