毫米波、亚毫米波射电天文观测设备的发展

本文概述了二十多年来毫米波、亚毫米波射电天文观测设备发展的历程,包括初期的毫米波观测设备发展的概况。较详细地列表介绍了国际上近期已完成或正在建设中以及计划中的各项毫米波、亚毫米波观测设备的发展现状,以及其他较大型射电望远镜项目。最后指出了射电天文方法向短波端延拓的趋势。     

高红移亚毫米星系中星际介质的物理状态

<正>随着亚毫米波望远镜的发展,利用这些新的探测设备,人们在亚毫米波段发现了一类高红移且富含尘埃的星系,将其称为亚毫米星系.这类星系的发现革新了我们对星系的演化以及极端条件下的恒星形成过程的认知.这些亚毫米星系是宇宙中最强的星暴星系,其中的恒星形成过程产生的能量接近爱丁顿极限.人们普遍认为这类星系正是近邻宇宙中那些大质量星系的前身天体.但是,很难解释其在高红移为何具有较高的数密度.它们其中非常少的一部分会被处于视线方向上的大质量星系通过引     

大气衰减以及毫米波与亚毫米波观测的强度校准

在标准的斩波轮校准法的基础上，讨论毫米波与亚毫米波天观测的校准过程，用一个常温温标可以为单边带和双边带接收模式建立强度标准。在毫米波和亚毫米波段，地面观测受到多变的大气不透明度的普遍影响。这一效应对双边带接收机尤为严重。中讨论了大气效应在不同中频下带来的误差，并计算了有关的误差范围。章指出了大气不透明度显时，单边带校准是能够将误差降低在１０％以内的有效方法。提出一种双边带观测，单边带校准是     

大气衰减以及毫米波与亚毫米波观测的强度校准

在标准的斩波轮校准法的基础上,讨论毫米波与亚毫米波天文观测的校准过程。用一个常温温标可以为单边带和双边带接收模式建立强度标准。在毫米波和亚毫米波段,地面观测受到多变的大气不透明度的普遍影响。这一效应对双边带接收机尤为严重。文中讨论了大气效应在不同中频下带来的误差,并计算了有关的误差范围,文章指出了在大气不透明度显著时,单边带校准是能够将误差降低在１０％以内的有效方法。提出一种双边带观测、单边带校准的原理结构,作为代替单边带校准的一种变形模式以满足毫米波及亚毫米波观测的需要。     

毫米波太阳射电的观测研究

综述了毫米波太阳射电的观测研究概况，着重介绍一些中，大型的毫米波太阳射电观测设备最新的观测结果。     

新一代多波束接收系统的科学目标与概念设计

大视场、高灵敏度、高分辨、宽带信号接收以及多偏振成份接收等,是银河系毫米波分子谱线巡天不断追求的目标.从一氧化碳(CO)多谱线巡天的最新进展出发,归纳了未来银河系大尺度分子巡天可着重瞄准的几个前沿科学目标,包括广域弱发射区的探查、分子云内部结构的多探针成像以及银河系大尺度气体结构与物质循环调查等.介绍3毫米波段新一代多波束接收系统的一套概念设计.结合最新的技术预研,给出实现该方案的技术要点.新一代多波束接收系统的概念设计瞄准了100波束的接收规模,众多谱线以及双偏振成份的接收能力.在继承边带分离混频原理的基础上,基于新近发展的超导混频器集成电路,实现双偏振接收的新模式.在多谱线信号接收的基础上扩大每个信号边带至8 GHz从而同时接收众多谱线.参照已有的技术基础和近期预研的进展,本概念设计方案完全可以实现.与现有毫米波多波束接收设备相比,新一代毫米波多波束接收系统的综合接收能力预计将提升89–178倍.该设计将为毫米波多波束接收能力再次实现变革性的飞跃提供可能.     

德令哈13.7米毫米波射电望远镜选题和发展前景的讨论

本文首先对美国国家射电天文台(NRAO)②安排的12米毫米波射电镜近12年(1980-1992)观测课题的频数分布作了统计分析。利用其反映了毫米波实测研究领域中前沿动向和学科发展的新鲜需要的特色,介绍给我国同行借鉴。同时,结合我国德令哈13.7米镜的特色和现有条件,简要讨论其进一步选题和今后的发展。     

ALMA——世界最大的射电望远镜阵列

目前正在南美智利安第斯山北部建设的世界最大规模天文射电望远镜阵——ALHA毫米波／亚毫米波射电望远镜阵,在今年1月进行了初次测试,成功启用已建成的直径12米的三架抛物面天线望远镜对同一天体,即一个遥远的河外星系进行了观测,并成功合成了信号。ALMA最近这次试验性观测被认为是ALMA完成建设之前最重要的一次测试。     

亚毫米波天文述评

本文主要从天文角度对亚毫米波天文观测和技术的目前进展作简要述评,介绍亚毫米波段大气的吸收与发射,观测站址情况,仪器现状和发展计划,地面、飞机、气球和空间观测,以及天文研究课题等,说明亚毫米波天文的重大科学意义。     

羊八井460GHz大气不透明度的测量

为了解羊八井观测站的亚毫米波观测条件,使用移动式亚毫米波望远镜(Portable Submillimeter Telescope,POST)测量了羊八井观测站460 GHz波段天顶方向大气不透明度.观测结果表明,羊八井观测站的460 GHz波段天顶方向大气不透明度的四分位数为1.25、1.42、1.63,观测时间段内大气不透明度τ_0≤1.0的时间比例约占3.4%.将此次观测结果与国际现有优秀亚毫米波台址比较,分析了影响亚毫米波不透明度的可能原因.     

大气492 GHz亚毫米波不透明度的测量

使用移动式亚毫米波望远镜(POST)在位于青藏高原海拔3200米的紫金山天文台德令哈射电天文观测站址测量地球大气492GHz频率处天顶方向的不透明度(τ0)的结果．在1999—2000年冬季和2000—2001年冬季的两个观测季节内累计共进行了约870个小时的测量，取得了25842组τ0的有效数据．对数据的统计表明，观测季节内τ0值主要分布在1．5—3．0之间．观测时段内大气不透明度τ0≤1．0的时间比例约占3％．在给出实测资料的基础上，将所测量的亚毫米波不透明度与国际现有亚毫米波台址的不透明度进行了初步比较．     

太阳上也发生“地震”

太阳震荡是美国科学家罗伯特·雷顿（Robert Lelghton）等人观测发现的。罗伯特·雷顿是美国科学院院士、物理学家兼天文学家,他一生成绩卓著,在固体物理、粒子物理、太阳物理、行星物理、红外天文和毫米亚毫米波天文等领域,都有卓越的贡献。尤其在太阳物理、行星物理、     

太阳物理光学仪器的新进展

对过去三年来（１９９０．９－１９９３．８），太阳物理光学仪器的进展作了简要的综述。它主要包括高空间分辨率设备，磁像仪和偏振器，两维光谱仪，大型望远镜和大型观测网，以及空间系统等五个方面。这些进展表明，太阳物理的观测技术和方法正外在具有历史意义的重大转变之中，即运用并推动现代光学，现代接收与处理系统，以及空间技术的重大发展的历史阶段。     

在云南天文台1m望远镜上实现远程遥在观测

远程观测是随着计算机技术、通讯技术、数据压缩技术发展起来的一门新型观测技术。与传统的天文观测方式相比，它具有十分重要的意义。１９９５年１２月２５－２６日我们在北京利用云南天文台１ｍ望远镜，首次成功地对土星及其卫星实施了远程观测。本文详细地介绍了这次观测，并讨论了在目前国内现有的硬件和软件环境下，实现远程观测的技术方法和难点。最后展望了远程观测的广阔前景。     

在云南天文台1m望远镜上实现远程遥在观测

远程观测是随着计算机技术，通讯技术，数据压缩技术发展起来的一门新型观测技术，与传统的天文观测方式相比，它具有十分重要的意义。１９９５年１２月２５－２６日我们在北京利用云南天文台１ｍ望远镜，首次成功地对土星及其卫星实施了远程观测，本文详细地介绍了这次观测，并讨论了在目前国内现有的硬件和软件环境下，实现远程观测的技术方法和难点，最后展望了远程观测的广阔前景。     

年轻星体的近红外观测与研究

本对３６颗不同质量、不同演化阶段的年轻星体进行了Ｊ，Ｈ，Ｋ波段测光，并结合其它光学、近红外、ＩＲＡＳ、亚毫米、毫米波段的观测结果，计算了它们的红外色指数、能谱分布指数、红外光度等参量，得到近红外和远红外双色图，比较了不同类别源的参量分布。最后，在前人工作的基础上，改进了低质量主序前星的辐射模型，对一些源进行了计算并分析其星周状况。     

年轻星体的近红外观测与研究

本文对36颗不同质量、不同演化阶段的年轻星体进行了J，H，K波段测光，并结合其它光学、近红外、IRAS、亚毫米、毫米波段的观测结果，计算了它们的红外色指数、能谱分布指数、红外光度等参量，得到近红外和远红外双色图，比较了不同类别源的参量分布．最后，在前人工作的基础上，改进了低质量主序前星的辐射模型，对一些源进行了计算并分析其星周状况．     

大型射电望远镜的设计原则及一种新方案的建议

本文从讨论现有各种大型射电望远镜系统出发,根据技术条件和研究工作的发展趋势,提出在设计中应当考虑的因素.按照这些考虑,提出了由一个中央大型抛物面天线和多个环状分布分立天线组合而成的系统,导出这种组合的设计公式,并以环的数目 N=6为例,计算了具体的天线方向图形空间谱,并算出为了调整方向图形所需的改正曲线,以及通过两种改正方法所得到的图形.这种系统有着多用途的特点.同时它可以适用于很宽的波长范围,而且通过增加环数可以得到不断的发展.文中讨论了这些特点,提出了一些问题,并且对实现这种方案的技术条件作了简要的叙述.     

虚拟天文台的技术进展

虚拟天文台是在望远镜和探测器的研制技术、计算机网络技术取得突破性进展的条件下产生的，与最新的信息技术紧密结合成为其发展最鲜明的特点。用可扩展标记语言（简称XML）技术封装天文数据，把虚拟天文台建立在网格的体系结构之上是当今虚拟天文台技术发展的主流。按照目前虚拟天文台具代表性的层次式体系结构分层介绍各个层次的相关技术，同时提出充分利用现有资源优势实施中国虚拟天文台计算的设想。     

亚毫米波天线有限元模型参数修正复合优化方法

天线有限元模型与实际天线往往存在结构参数误差和材料参数误差等,使有限元模型不能真实反映实际天线结构在各种载荷下的变形特性.针对亚毫米波天线,提出了亚毫米波天线有限元模型参数修正复合优化方法.该方法包括3步,第1步建立天线参数化有限元模型,并进行参数灵敏度分析;第2步,以第1步中得到的高灵敏度参数为优化变量建立优化函数,以初始模型与假想实际天线变形特性的差值最小为目标进行优化;第3步,基于零阶优化法和一阶优化法对天线有限元模型进行复合优化,使天线有限元模型逐渐逼近实际天线.为验证所提出参数修正优化方法的可行性,针对一台1.2 m亚毫米波天线,将对其进行假想实验获得的变形特性作为优化目标,分别对多个材料参数在不同的载荷工况下进行优化,结果表明天线有限元模型经过参数优化后与假想实际天线一致,证明了所提出的亚毫米波天线有限元模型参数优化修正方法可行,并在重力载荷下对修正优化后的天线模型的变形规律进行分析.这种优化方法可以推广应用到大口径亚毫米波天线的有限元模型修正中.