一套小型化杜瓦的机械结构

随着天文实测的发展,对小型化杜瓦出现了一定需求.本文介绍了我们新设计的一套小型化半导体制冷杜瓦,给出了机械设计的要点,可供有兴趣的同行参考.     

液氮杜瓦瓶热力与漏热分析

杜瓦瓶是天文观测中重要的终端设备部件.本文主要采用有限元方法对液氮杜瓦瓶进行热力分析,以确定液氮杜瓦瓶优化设计中注意的问题,并通过对液氮杜瓦瓶各种传热途径的分析,计算出液氮杜瓦瓶的漏热.     

天文用热电制冷杜瓦的一种实现

杜瓦是天文观测终端设备重要的部件。本文总结了我们研制二级热电制冷杜瓦中的一些重要经验 ,其恒温点依不同的系统可以改变 ,方法可供有兴趣的同行参考。试验表明 ,这套系统温控精度能达到± 0 .1℃     

基于以太网的射电天文制冷接收机的监视系统

制冷接收机是射电望远镜的核心设备,它是否正常工作直接决定望远镜观测的效果。制冷接收机的制冷温度和杜瓦真空度是反映接收机是否正常工作的最重要、最直接的指标之一。因此实现制冷接收机制冷温度和杜瓦真空度的远程实时监控,及时了解接收机是否正常工作对保证射电望远镜正常运行、提高观测效率有重要意义。为乌鲁木齐天文站25m射电望远镜1.3cm制冷接收机研制的一套基于单片机和以太网的数据采集和数据传输的远程监视系统,实现了制冷接收机制冷温度和杜瓦真空度的远程实时监控。该系统采用了美国ATMEL公司生产的8位单片机AVR ATmega16、Microchip Technology公司生产的ENC28J60以及MAXIM公司生产的MAX7219,实现对射电天文制冷接收机制冷温度和杜瓦真空度的数据采集,并利用以太网传输数据实现了远程实时监控接收机的制冷状态。阐述了以太网数据采集及远程监控电路的设计原理及其实现方法。该系统首次在国内大型射电望远镜上实现了对制冷接收机工作状态的远程实时监控,对于保证乌鲁木齐天文站25m射电望远镜1.3cm波段的观测效果有重要作用。     

氢原子频标的小型化

小型化是目前氢钟的发展方向之一，氢钟的小型化主要是谐振腔的改进，它的结构尺寸决定了氢钟的最小尺寸和重量，目前要用的小型腔主要有电极负载腔，磁控管腔，介质负载腔和TE111腔，新型的谐振腔虽然减小了体积减轻的重量，但量由于它本身已经很难满中立起振条件，所以在伺服电路上也不同于主动型氢钟，根据电路原理的不同，将小型化的氢钟分为反馈振荡型和被动型，反馈振荡型氢钟使激射器工作在反馈振荡状态，通过正反馈维持激射器振荡，被动型氢钟的激射器工作在振荡阈值之下，其作用与揩振放大器相似。     

制冷接收机低温杜瓦温度监测系统的研制

从设计、制作和测试方法方面介绍了一种制冷接收机低温杜瓦温度监测系统.主要阐述了低温杜瓦对温度监测系统的要求,根据要求合理设计,涉及到各种器件参数的选择以及布局制板等问题,为高精度温度采集系统的硬件设计提供了理论依据.设计采用多路模拟输入通道即集中采集方式,根据系统的需要划分不同的功能区块进行电路设计.制作完成的温度监测系统先后经调试校准、实验室模拟测试以及安装在乌鲁木齐25m射电望远镜18cm制冷双极化接收机上测试,各项设计功能都能很好地实现,并且运行可靠.     

一种锁相环调频方法在铷原子频标中的应用

为了进一步实现铷原子频标小型化,分析了几种典型的锁相环调频电路及其特点,设计了一种锁相环二进制移频键控2FSK(binary frequency shift keying)调频方案,给出了调频信号的频谱测试结果。该调频方案已成功地应用在小型化数字式铷原子频标中,能够满足小型化铷原子频标的要求。     

铷原子频标小型化发展现状

铷原子频标使用最广泛,小型化是其最重要的发展趋势。微波腔小型化、电子线路数字化以及附加特殊功能是铷原子频标小型化的主要技术手段。相干布居囚禁(CPT)频标是一种可以做到芯片级的新型原子频标。目前相干布居囚禁频标的技术方案有:传统方案,物理系统采用MEMS(micro-electro-mechanical system)[0]技术的方案和整机采用MEMS[0]技术的方案。实现小型化后的原子频标将会迎来蓬勃发展的前景。     

上海天文台氢钟的研制现状及其应用前景

介绍了上海天台氢钟的研制现状及其应用情况，展望了其潜在应用前景。对目前氢钟小型化国内外研究现状、我国进行小型氢钟的研制方案、拟解决的关键问题也进行了论述。同时给出了小型氢钟的预期性能指标。     

被动型氢原子频标

1976年,NBS 提出了采用射频检测的被动型氢原子频标的设计,经过几年的研制实践证明,这种有腔频伺服的被动型氢原子频标具有优良的长期频率稳定度性能,由于被动型氢原子频标无需满足振荡条件,腔的 Q 值可以选得较低,可以做成介质腔或其它结构形式的腔,缩小腔的体积,易实现氢原子频标的小型化。NBS 的小型化氢原子频标亦已制成,用陶瓷作腔介质,腔直经为14.6cm,高为13.7cm,腔的无载 Q 为600,激射器容积仅为20升。此小型化氢原子频标稳定度为5×10~(-15)/7天,漂移为1.2±5×10~(-18)/天,守时能力为5±3ns/7天。     

上海天文台氢钟的研制现状及其应用前景

介绍了上海天文台氢钟的研制现状及其应用情况 ,展望了其潜在应用前景。对目前氢钟小型化国内外研究现状、我国进行小型氢钟的研制方案、拟解决的关键问题也进行了论述。同时给出了小型氢钟的预期性能指标     

CCD照相机在我台开始试用

由我国访问学者在美国基特峰天文台组装的CCD接收系统在1983年9月完成系统的软件配置,1984年2月运抵上海,3月转运昆明。云台收到后立即进行硬件部分的实验室检查,联机及安装工作。3月下旬经检验认为CCD接收机、LSI11/23计算机、磁带机,80M温氏硬盘等均良好无损,杜瓦瓶二次24小时抽气达到4×10~(-6)Torr的真空度,半升液氮在工作状态(CCD温度—120℃)可保持12小时48分,超过在美国检验时的水平。     

嵌入式TCP/IP协议在接收机杜瓦性能参数监测系统中的应用

介绍了射电天文望远镜接收机杜瓦温度与真空度监测系统的设计,具体讨论了监测系统的硬件结构与嵌入式TCP/IP协议在该系统中的实现.针对目前大量使用8位微控制器的嵌入式系统,硬件主控系统芯片采用ATMEL公司生产的8位单片机ATmega16,网络控制芯片采用美国MICROCHIP公司生产的带SPI接口的独立以太网微控制器ENC28J60,设计实现了低成本、高效率、高稳定性的性能参数监测系统.对该系统进行测试分析、数据比对,测试结果表明该系统能够高效与PC机进行通信,PC机所接收到的温度值与标准数据的误差在±0.3 K范围内,接收到的真空值绝对误差在±10 ubar范围内,能够达到系统设计要求.     

高稳定性数字钟的分析与实现

介绍一种高稳定、低功耗、多功能、小型化的数字钟，由数字钟插入相位噪声引起的1pps输出信号相位抖动为5．3ps，前沿上升时间为4．6ns，指标测量通过2m长50Ω高频同轴电缆并接50Ω电阻性负载，输入信号为10MHz正弦波信号，移相精度为100ns，同步精度≤100ns，通过RS-232接口每秒一次的速率以ASCII码格式输出时间信息(年、月、日、时、分、秒)，在接数显钟面时其功耗为2W，不接数显钟面时为1．2W。     

铷原子频标微波高次倍频器的分析与设计

设计了一种采用阶跃恢复二极管来实现的、用于被动型铷原子频标的微波高次倍频器。调试结果表明:该倍频器的输入信号频率为90MHz;倍频次数为76;输出信号频率为6 840MHz;输出功率为-18.2dBm;对邻近谐波抑制度为28.75dB。该倍频器接入铷原子频标后,能实现闭环锁定,符合小型化铷原子频标的要求。     

一种超小型汽泡铷原子频标

为满足对小型化铷原子频标的需求,设计了一种超小型汽泡铷原子频率标准。介绍了该超小型汽泡铷原子频标的设计。通过全新设计的小型光谱灯和集成腔泡系统,配合优化设计的电路部分,成功地将整机体积减小至140 cm3,重量仅为250 g,稳态功耗7 W。测试结果表明其短期稳定度优于1.5×10-11/τ(1 s≤τ≤100 s)。     

用磁场线圈产生磁屏蔽效果在氢钟上运用的可行性分析

随着中国航天技术的发展,对小型化的氢原子钟的需求越来越迫切。在减小体积和重量的前提下为保持氢钟现有的工作指标,对现有的氢钟物理条件提出了更高的要求,其中包括在氢钟屏蔽层数减少时保持磁屏蔽系数不变。原理分析、计算仿真了高磁导材料和磁场线圈2种屏蔽方法在氢钟上使用的优劣性,并通过对比实验验证了在氢钟上使用磁场线圈代替磁屏蔽材料产生磁屏蔽效果的可行性。     

天文学进展第19卷2001年总目录

天文学、天文学史我国近年来天文的新发现（摘要）…………………………………………胡景耀（２, ９２）夏商周断代工程及其天文学问题…………………………………………．刘次沅（２，９４） 仪器与技术氢原子频标的小型化………………………．刘铁新 高俊法 翟造成（１，１）主成分分析法在天体物理中的应用…………………李 成 孔 旭 程福臻（１，９）高灵敏度ＶＬＢＩ和ＦＡＸＴ计划…………………吴盛殷 钱善 田文武（１，１７）光学／红外望远镜和技术的进展（摘要）……………………苏定强 崔向群（２，１２１）ＬＡＭＯＳＴ项目及进…     

用于锶原子光钟永磁体塞曼减速器设计

研究用于锶原子光钟的永磁体塞曼减速器,根据实验条件计算88Sr原子束塞曼减速器的磁场分布,将起始速度为410 m/s的锶原子减速至50 m/s,经过横向磁场的原子通量为7.9×105.基于永磁体制作的塞曼减速器,可靠性高、体积小、重量轻,磁场分布可调,而且无需高电流和水冷装置,实现了永磁体塞曼减速器的小型化.     

学术活动

1987年9月29-10月3日在承德市举行了中日星系讨论会。这次双边讨论会是在中国天文学会的支持下,由北京师范大学天文系承办的。参加会议的代表41人,其中日方代表7人,中方代表32人,美国天文学家McMray和黄焕延正在国内讲学,也应邀参加了会议。提交会议的论文共34篇。 这次会议的特点是小型化、专业化,会议开得实实在在,参加会议的代表大都提交了论文,所有的论文都做了报告并进行了讨论。由于出席会议的代表全部是活跃在第一线上的中青年天文学家和在读研究生,因此提交的论文反映了这一研究领域里当前最活跃的一些课题,例如:类星体和活动星系的观测和理论分析,字宙的大尺度结构,日本刚发