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1.85m 電波望遠鏡の進捗

第 10 回　受信機ワークショップ @ 東大センター 2010/3/5-6. 1.85m 電波望遠鏡の進捗. ○ 木村 公洋、海田 正大、竹中 敬雅、國實 真人、 箕輪 昌裕、西村 淳、松本 浩平、黒岩 宏一、小嶋 崇文、 阿部 安宏、大西 利和、小川 英夫（大阪府大）、 米倉 覚則（茨城大）、半田 利弘（東京大）、 秋里 昂、土橋 一仁（東京学芸大）、 中島 拓、久野 成夫（国立天文台 ). ながれ. 紹介 目的 仕様 ここの開発項目 試験観測 最近の作業 まとめ、今後. 1.85m 電波望遠鏡. 野辺山電波観測所内、電波へリオグラフ観測棟横.

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1.85m 電波望遠鏡の進捗

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  1. 第10回　受信機ワークショップ@東大センター2010/3/5-6第10回　受信機ワークショップ@東大センター2010/3/5-6 1.85m電波望遠鏡の進捗 ○木村 公洋、海田 正大、竹中 敬雅、國實 真人、 箕輪 昌裕、西村 淳、松本 浩平、黒岩 宏一、小嶋 崇文、 阿部 安宏、大西 利和、小川 英夫（大阪府大）、 米倉 覚則（茨城大）、半田 利弘（東京大）、 秋里 昂、土橋 一仁（東京学芸大）、 中島 拓、久野 成夫（国立天文台)

  2. ながれ • 紹介 • 目的 • 仕様 • ここの開発項目 • 試験観測 • 最近の作業 • まとめ、今後

  3. 1.85m電波望遠鏡 野辺山電波観測所内、電波へリオグラフ観測棟横

  4. 1.85m電波望遠鏡(中味)

  5. 目的 （1） 中小口径という特長を活かした ミリ波サブミリ波帯における 分子雲の広域サーベイ観測 （2） 電波望遠鏡の各部の開発のテストベンチ

  6. 特徴 12CO, 13CO, C18O(J=2-1)の同時観測 ビームサイズ: 約2.7分角　　1.85m：230GHz 0.1pc@140pc, 1pc@1-2kpc 広域観測に特化 OTF観測

  7. 観測ターゲット • （巨大）分子雲の性質 • 12CO, 13CO • 銀河系（数kpc以内）の分子ガスの性質 • 大質量星形成の有無 • 系外銀河との比較も念頭に（大口径望遠鏡） • 比較すべきデータ • Planck, Akari, Fermi

  8. 主な仕様 ○観測周波数 230GHz帯 ○ビームサイズ 　　　 2.7分角 ○受信機 2SBミクサ 直線１偏波 3ライン同時観測(12CO,13CO,C18O) ○光学系 ・主鏡直径 1850mm ・鏡面精度 19μm r.m.s (フィッティング後) ・主鏡材質 　　　　 アルミニウム(AC4C)1枚鏡 ・光学系タイプ　 カセグレンナスミス方式

  9. 主な仕様 ○レドーム ・内径 2.92m ・材質　　　　　　 ゴアテックス(RA7956) ○分光計 ・タイプ フーリエ変換型デジタル分光計 ・分光計帯域 0～1GHz ・分光点数 16384点 ○制御(観測プログラム) ・駆動 経緯台・・PID制御 ・ポインティング精度 5秒角(光学ポインティング) ・観測プログラム 　　　　PythonおよびC言語

  10. 主鏡の開発 自重・気温差・（風）・（日射）に 強い構造を目指す。 モデルＡ　採用 ・鏡面厚さ一定+中心で太い放射リブ モデルＢ ・リブなし+鏡面を中心で厚く モデルＣ ・モデルＢ+細いリブ

  11. モデルA アンシスによる EL0°での自重変形 • 20μm (波長の1/20)以下で小さい。 Max 18μm モデルC モデルB Max 19μm Max 20μm

  12. Antenna pattern(気温差)230GHz 変形前 First side lobe -25[dB] 変形後 gain-loss -0.1[dB] First side lobe -15[dB]

  13. アンテナ鋳物の製作 1．砂型を製作 2．アルミを流し 　　込む 4．鋳物の完成 3．砂型を壊し鋳物を取り出す

  14. 主鏡製作 ターニング旋盤で加工中 の主鏡 測定結果：鏡面精度～19umr.m.s.0.93@345GHz

  15. 光学系 - カセグレンナスミス方式 ○楕円鏡でのベンド角を小 ○平行ビームを作ることで、 アライメントに強くなる。

  16. 受信機の開発

  17. LO信号　 Dewar内部の様子 HEMTアンプ RF信号 2SBミクサ HEMTアンプ

  18. IF系 1つの分光計で 3ライン同時観測

  19. Attenuator • 2SB受信機、IF系の整備 BPF、アンプ等の製作、組合せ USB LSB 分光計 Divider BPF Mixer FilterAmp Coupler

  20. デジタル分光計0-1GHzバンキャラ 強度 13 12 CO 18 CO CO Hot Cold 1000MHz 0 200 500 800

  21. 駆動 サーバー • Python等を用いた駆動・観測プログラムの開発 位置計算 サーバー 分光計 サーバー load サーバー SG制御 サーバー C言語 Python 駆動 モジュール 分光計 モジュール load モジュール SG制御 モジュール 観測プログラム

  22. FFT 電波分光計システムの開発 OSwindows　→　Linux ソケット通信制御により、制御系と同期 分光計

  23. OTF(On The Fly)観測 望遠鏡サーバーと分光計サーバーをntpで時間同期させることで、精度良く連続したデータ取得が可能

  24. Path length modulator(光路長変調機)の開発 ････片瀬ポスター 電波 光路長を約１０Hzで変動させる事で、定在波を除去する。

  25. 設置位置

  26. 搭載試験結果 約1/5 ベースライン測定 スプリアス 青：PLMなし 緑：PLMあり(10Hz)

  27. PLM：45m2beam受信機への進出

  28. 2009年9月 3ライン同時観測のファーストライト＠野辺山 20 τ　～0.8 Ta* 0 -30 0 20 Vlsr(km/s)

  29. 2009年9月OTF観測＠Ｓ１４０ τ　～0.8 観測領域　20分角×20分角 観測時間　40分+40分 12CO(J=2-1) 13CO(J2-1) 10 -10 10 -10

  30. 2009年9月3ライン同時OTF観測＠M17SW τ　～0.8 観測領域　20分角×20分角 観測時間　40分+40分 12CO 10 13CO C18O -10 10 -10

  31. 現在の作業 • ポインティング精度の向上 • IF系の修正 • 観測プログラムの開発など

  32. 光ポインティング 光望遠鏡を用いて、望遠鏡の指向性誤差を観測して補正を行う。

  33. 光学望遠鏡の画像

  34. 光ポインティング 補正後 補正前（約200点） ポインティング誤差　　　　30秒角　　→　　6.3秒角

  35. 電波ポインティング＠太陽 ポインティング誤差　　　　30秒角

  36. IF系の変更 • 旧 1st LO　～225.5GHz 12CO～230.538GHz 13CO～220.399GHz C18O～219.560GHz 2ndIF 12CO ～　5.038GHz 13CO ～　5.102GHz C18O ～　5.940GHz

  37. 1つの分光計で 3ライン同時観測

  38. IF系の変更 12CO～230.538GHz 13CO～220.399GHz C18O～219.560GHz • 旧 1st LO　～225.5GHz 2ndIF 12CO ～　5.038GHz 13CO ～　5.102GHz C18O ～　5.940GHz • 新 1st LO　～225.84GHz 2ndIF 12CO ～　4.698GHz 13CO ～　5.441GHz C18O ～　6.280GHz

  39. 新IF系

  40. 新IF系

  41. 13 12 CO 18 CO CO 新IF系を用いたTrx測定 Trx ～110K

  42. まとめ・性能 • 一酸化炭素分子輝線(J=2-1)の　　　　　　　　　　　　　3ライン(12CO、13CO、C18O)同時観測に成功した。 • OTFを用いたM17SW の3周波同時マッピングに成功した。 • ポインティング作業・IF系の改良・ミクサ交換 • Ｔrx(受信機～分光計)　～　110K ここ半年の作業

  43. 展望 • 受信機・アンテナの評価(アラン分散・能率)をすすめる • 今シーズン(～5月)までに科学観測を行う。 • リモート観測化への整備（モニター等） • マルチビーム化・・・はありません • 雪対策・・・（レドーム上につもります）

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