超高分辨率太阳射电事件及其相关太阳活动的研究

从2004年10月起,国家天文台怀柔射电频谱仪增加了新的超高分辨率观测模式:在1.10～1.34 GHz频带其时间分辨率为1.25 ms,频率分辨率为4 MHz。报告了3个超高分辨率下观测到的太阳射电精细结构事件,包括射电尖峰辐射、鱼群结构和重叠的精细结构,在射电精细结构之后8～14 min,在米波段都发现射电II型爆发,3个事件的米波II型爆发(示踪着日冕激波)都有相关联的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)。     

2.6～3.8GHz长寿命微波Ⅲ型爆发统计特性

通过对2．6～3．8GHz射电频谱仪观测数据的检索。挑选出73个孤立的特征寿命为20s的Ⅲ型爆发进行统计分析。得到了太阳射电Ⅲ型爆发在2600—3800MHz间的辐射寿命的统计分布；并用相应的数据检验了在米波和分米波辐射存在的经验关系，结果显示在2．6-3．8GHz的射电波段上，Ⅲ型爆发的寿命和频率之间仍然成反比的关系，但是系数不同于米波和分米波对应的系数。     

云南天文台太阳射电频谱仪的网络系统

介绍云南天文台太阳射电米波 (2 30～ 30 0MHz)、分米波 (0 .7～0 .4GHz)频谱观测系统及 1 0m射电望远镜自动控制系统“星型拓扑”对等网的建立。通过该网络 ,不但实现了光盘刻录机、激光打印机等资源共享 ,而且还为解决由于太阳射电频谱高时间分辨率和高频率分辨率观测带来的大数据量处理和存储找到了解决途径     

太阳射电频谱仪超高时间分辨率观测的新结果

国家天文台分米波太阳射电频谱仪用新的观测模式获得太阳射电频谱的一些新的观测现象。新的观测模式频率在1．1—1．34GHz范围，时间分辨率是1．25ms；正常的观测模式下频率在1．1—2．06GHz范围，时间分辨率是5ms。在两种模式下频率分辨率为4MHz。发现窄带Ⅲ型爆发（“blips”）斑马纹（Zebra）和纤维结构（Fiber）中的超精细结构和一些新的精细结构。这些新的结果有助于深入理解在太阳耀斑期间低日冕中能量的释放和转移，也为拟建中的太阳射电频谱日像仪提出了新的要求。     

用于射电天文数字频谱仪的新进展

根据在射电天文频谱观测中出现的新需求,介绍了近年来数字技术的新进展.达到GHz采样速率的多位高速模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)、海量数字处理芯片现场可编程门阵列(Field Progxammable Gate Array,FPGA)以及运行在这些芯片上的并行快速傅里叶变换知识产权(Fast Fourier,Transform Intellectual Property,FFT IP)内核,结合高性能数据总线的系统集成,为射电天文构建新型FFT频谱仪提供了可能的技术选择.与现有其他类型频谱仪相比,集成了这些新技术的数字型FFT频谱仪有更大的带宽、更高的谱分辨率、更高的动态范围和整体稳定性,此类频谱仪的出现显示了射电频谱技术已经进入了新一代数字技术应用的阶段.     

一个复杂太阳射电爆发及其微波源和远紫外冕环特征的初步研究

利用太阳射电宽带频谱仪(0．7-7．6GHz)于2001年10月19日观测到的复杂太阳射电大爆发，呈现出许多有趣的特征，结合NoRH(Nobeyama Radio Heliograph)的高空间分辨率射电成像观测及TRACE(Transition Region and Coronal Explorer)在远紫外(EUV)波段的高空间分辨率成像观测资料，分析了该爆发的射电频谱特征和微波射电源的演化以及它们与复杂的EUV日冕环系统的关系，该爆发是一个双带大耀斑的射电表征．前一部分以宽带(从厘米到米波)爆发为主，机制是回旋同步辐射，所对应的是环足源的辐射；后一部分以窄带(分米到米波)分米波爆发为主，机制是等离子体辐射和回旋共振辐射的联合，对应的是环顶源的辐射。     

基于LabVIEW的双通道太阳射电频谱观测系统设计

太阳射电爆发是太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发过程的重要表现形式,是卫星通信和导航系统、地面电网系统、人类生活环境的潜在影响因素之一。对太阳射电爆发的监测与研究不仅可以预报空间天气,还可以作为太阳物理的研究工具。介绍了基于LabVIEW平台设计开发的双通道高速太阳射电频谱观测系统,针对太阳射电爆发具有随机性和持续时间短、变化快的特点实现对太阳射电爆发的监测。系统采用高速信号采集卡以1.5 GS/s的速率进行信号采集,系统时间分辨率可达4 ms,频率分辨率达45.776 4 kHz。采集的信号经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)功率谱分析处理后输出显示其频谱图和瀑布图,得到太阳射电爆发的频率、强度以及持续时间等信息。观测数据利用文件传输协议(File Transfer Protocol, FTP)上传至服务器,实现存储资源的优化,观测数据的共享。该系统集成度高,可以应用于分析澄江抚仙湖观测基地11 m太阳射电望远镜输出的70～700 MHz信号。     

明安图观测基地复杂电磁环境和干扰消减措施

射频干扰是射电天文观测设备无法回避的问题。国家天文台(内蒙古)明安图观测基地多台各具特色的射电观测设备、各类电磁辐射源及其传播路径共同组成了复杂的电磁环境。现有超宽带高分辨太阳射电成像观测设备——明安图射电频谱日像仪,以及即将建设的子午二期工程的太阳行星际监测系统,包括米波-十米波射电日像仪、行星际闪烁望远镜和超宽带射电频谱仪等,全部频率覆盖1 MHz～15 GHz,观测结果用于太阳物理、空间天气监测和预报的关键问题研究,也对电磁环境提出了更高要求。介绍了明安图观测基地的观测设备及其地理环境,给出了方位频率功率谱、立体方向图、时间频率功率谱等射频干扰的初步监测结果,讨论了射频干扰预防、消减及射频干扰自监测方案。     

太阳米波射电声光频谱仪实验方案

本文提出了一个声光型太阳米波射电爆发动态频谱仪的实验方案。采用PbM_0O_4声光调制器,频带70—130MHz,预期频率分辨率好于0.3MHz。天线使用宽频带菱形天线。     

一个引人注目的CME事件与共生现象的分析研究

根据1991年6月15日发生的微波、分米波、米波、十米波等波段内射电爆发以及质子事件、地磁暴等进行了分析研究,认为产生各种物理过程的有效机制和动因是日冕物质抛射而非太阳耀斑。     

1987年5月19日太阳微波辐射的谐波结构

1987年5月19日UT 05~h50~m17~s至05~h50~m25~s云南天文台太阳射电点频式频谱仪收到了来自太阳微波辐射的谐波结构(Harmonic Structures)。这是目前世界上时间分辨率为1ms的频谱仪首次观测到。该频谱仪由1420MHz、2840MHz和3670MHz构成。     

一个引人注目的CME事件与共生现象的分析研究

根据1991年6月15日发生的微波、分米波、米波、十米波等波段内射电爆发以及质子事件，地磁暴等进行了分析研究，认为产生各种物理过程的有效机制和动因是日冕物质抛射而非太阳耀斑。     

太阳射电研究四十年

本文概述了太阳射电天文学的历史,从早期的失败到1942年Hey对太阳射电波的偶然发现为止.文中讨论了太阳射电研究在米波-十米波、千米-百米波和厘米波所取得的主要进展。同时讨论了与射电爆发共生的耀斑的观测以及用等离子体辐射和回旋同步加速辐射对这些观测所作的解释。从空间对与Ⅲ型爆发有关的等离子振荡和一维电子速度分布的测量,业已证实了用等离子体辐射对观测所作的解释。Ⅲ型爆发的米波-十米波射电日像仪测量和千米-百米波的飞船测量表明,Ⅲ型电子束流是沿着浓密的日冕流和沿着阿基米德螺旋轨道运动的。在厘米波段利用角秒分辨率的大天线阵对活动区和射电爆发所作的高空间分辨率观测,表明了它在观测日冕磁场、了解冕环的物理性质、测量耀斑附近磁场结构,从而在研究太阳耀斑起源方面有着巨大的威力.     

米波太阳射电频谱仪的科学目标和技术方案

介绍了70～700MHz低频太阳射电频谱仪的科学目标和技术方案,给出了11m 网状抛物面天线、接收系统、数字频谱终端的技术指标.并对系统的整机噪声系数、灵敏度、最小可测流量密度、LNA输入端的噪声功率进行了估计.系统频谱分辨率优于0.2MHz,时间分辨率最高可达2 ms.     

一种TeO_2声光偏转器在射电天文上的应用—使用报告

采用上海硅酸盐所研制的离轴型慢横波TeO_2声光偏转器,设计和制造了一台高分辨率声光射电频谱仪。主要用于南天暗星云中一氧化碳分子谱线的观测研究。其频谱分辨率达28kHz,对CO分子的115GHz谱线而言,相当于速度分辨率0.07kms~(-1)。将这台声光频谱仪与澳大利亚的4米直径毫米波射电望远镜结合使用,观测到一些暗星云中具有不同形状的CO分子谱线。谱线轮廓清晰,细节清楚。     

一种新型射电天文频谱仪——声表面波频谱仪

本文简要介绍一种以傅里叶交换的线性调频Z变换(CZT)算法为工作原理,以声表面波(SAW)器件为支持性技术的新型射电频谱仪.给出它在紫金山天文台青海站13.7m射电天文望远镜13mm接收系统上对22GHz水分子脉泽源试观测的结果,实践表明它具有宽带、高频率分辨率、全固化、机械稳定性好、对工作环境要求不高、可靠性高等优点.在射电天文星际分子谱线观测技术中有一定实用价值.     

云南天文台太阳射电频谱仪的网络系统

介绍云南天文台太阳射电米波（２３０～３００ＭＨz）、分米波（０．７～０．４ＧＨz）频谱观测系统及１０m射电望远镜自动控制系统“星型拓扑”对等网的建立。该网络,不但 实现了光盘刻录机、激光打印机等资源共享,而且还为解决由于太阳射电频谱高时间分辨率和高频率分辨率观测带来的大数据量处理和存储找到了解决途径。     

日冕分米波射电甚短周期脉动的观测证据

利用国家天文台云南天文台“分米波(700—1500MHz)射电频谱仪”和“四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统”分别于2001年6月24日和1990年7月30日观测到了两个稀少事件，前者是一个小射电爆发，其上升相伴随有短周期(约29、40和100毫秒)的脉动，后者是一个射电大爆发，在2840MHz上产生了周期约30毫秒的射电脉动，还着重讨论其甚短周期(如29—40毫秒)的脉动现象，甚短周期脉动可能是归因于起源在日冕深处不稳定区域的哨声波束周期链对射电辐射的调制，或沉降电子束驱动的静电高混杂波，经由波-波非线性相互作用导致甚短周期的射电脉动。     

太阳射电精细结构高时间高频率分辨率观测研究

本文对太阳射电精细结构这一领域进行了较为详尽深入的调研，发现由于观测仪器技术指标（时间、频率、频率覆盖、偏振、灵敏度等）相对不高，有很多的精细结构，在时间上、在频率上并没有被完全分解开来，或是没有被检测到。对FFS的研究，还处于发现－认识－逐步深化的阶段。观测资料还很单薄。在微波高端（厘米波段），精细结构的观测资料更是很少。另外，对FFS也只是有一个侧重频谱形态的分类。本文利用我国的“太阳射电宽带快速频谱仪”的观测资料，几年来，对微波频段的射电快速精细结构进行了较为深入的研究。主要研究结果有：发现了弱偏振微波尖峰辐射中两个偏振分量之间的时间延迟和偏振反转现象；首次发现了微波（短分米波段）高偏振U型爆发并给出解释；首次发现了厘米波N型和M型爆发并给出解释；首次发现了高偏振微波斑点并给出解释；首次利用甚高频率分辨率频谱仪，通过对大样本的分米波尖峰辐射的统计，给出了更为可靠的、更小的相对带宽的下限；结合高空间分辨率的观测资料，对运动Ⅳ型爆发及其伴生的精细结构作了探讨；对双向电子束的起源及其加速位置进行了研究。     

太阳射电精细结构高时间高频率分辨率观测研究

本文对太阳射电精细结构这一领域进行了较为详尽深入的调研 ,发现由于观测仪器技术指标 (时间、频率、频率覆盖、偏振、灵敏度等 )相对不高 ,有很多的精细结构 ,在时间上、在频率上并没有被完全分解开来 ,或是没有被检测到。对FFS的研究 ,还处于发现 -认识 -逐步深化的阶段。观测资料还很单薄。在微波高端 (厘米波段 ) ,精细结构的观测资料更是很少。另外 ,对FFS也只是有一个侧重频谱形态的分类。本文利用我国的“太阳射电宽带快速频谱仪”的观测资料 ,几年来 ,对微波频段的射电快速精细结构进行了较为深入的研究。主要研究结果有 :发现了弱偏振微波尖峰辐射中两个偏振分量之间的时间延迟和偏振反转现象 ;首次发现了微波 (短分米波段 )高偏振U型爆发并给出解释 ;首次发现了厘米波N型和M型爆发并给出解释 ;首次发现了高偏振微波斑点并给出解释 ;首次利用甚高频率分辨率频谱仪 ,通过对大样本的分米波尖峰辐射的统计 ,给出了更为可靠的、更小的相对带宽的下限 ;结合高空间分辨率的观测资料 ,对运动Ⅳ型爆发及其伴生的精细结构作了探讨 ;对双向电子束的起源及其加速位置进行了研究