云南天文台40米射电望远镜C波段谱线观测技术与方法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张燕坤
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| 答辩日期 | 2020-07-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 汪敏 |
| 关键词 | 射电天文 分子谱线 频谱校正 射电望远镜 OTF观测 |
| 学位专业 | 天文技术与方法 |
| 其他题名 | Research on the observation techniques and methods of C-band spectral lines with 40-meter radio telescope in Yunnan Observatories, CAS |
| 英文摘要 | 射电天文研究的对象包括宇宙中不同尺度的天体和结构，包括行星、恒星、星云、星系和整个宇宙等。为了研究恒星在零龄主序之前的形成和演化过程，可以利用分子和原子谱线作为探针，在射电波段进行观测。理论研究需要对可靠的观测数据进行合理的分析。通过对已有的W51M中H和He复合线观测数据进行处理，并利用谱线的轮廓和展宽进行计算，得出该HII区的电子温度约为7400 K，湍动速度为13.767 km s-1，该结果与已有研究一致。另外，在相对流量校准和谱线展宽计算的对比中，发现观测方法和观测设备对数据可信度均有影响。云南天文台40米射电望远镜可在C波段开展分子谱线观测，其终端是DIBAS。为充分利用该终端的多窗口、多频率分辨率的先进性能，引进了上海天文台的观测控制系统BuddleJ和M&C，以及数据后处理软件，生成了Gildas Class使用的Fits文件。利用该望远镜，首次对甲醇、甲醛以及大碳氮链分子开展了系统地观测，其观测效果证明望远镜系统性能良好，已具备基本的分子谱线观测能力。通过进一步的分析，发现40米射电望远镜的C波段受到了较严重的射频干扰，尤其4-6 GHz范围内的谱线观测造成了不利影响；从目前的观测数据上来看，该望远镜可以探测流量密度高于158 mJy的分子谱线。未来的天文观测在关注望远镜的空间分辨率时，也对频率分辨率和设备稳定性提出了较高要求。通过数字信号处理领域常用的比值校正法，对频率为80.0 MHz、141.8 MHz和270.8 MHz的离散频谱进行频率校正，可提高分辨率到7.5 Hz/channel，也可检验采样设备和终端中本地振荡器的稳定度和系统偏差。虽然该研究仅适用于天文观测中的单峰谱线，不适用于多峰频谱，但对射电天文频谱校正具有启发意义。不同于常见的单点观测，成图观测适用于延展源。单孔径射电望远镜通过OTF观测，也可以像综合孔径和VLBI一样成图，其关键在于波束宽度内的空间采样要满足奈奎斯特采样定理。将天线、接收机、数据终端以及观测需求结合后，生成天球坐标阵列，按时间序列发送给坐标转换程序，生成方位和俯仰坐标并做指向修正，可实现纲要和天线控制程序的分离。模拟运行中，设置OTF的观测范围是30'*30'，并结合一般的观测设置和实际的准备时间，得出运行时间大约是30分钟，该结果与已发表的论文相符。 |
| 学科主题 | 天文学 ; 射电天文学 ; 射电天文方法 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 77 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25463]  |
| 专题 | 云南天文台_射电天文研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张燕坤. 云南天文台40米射电望远镜C波段谱线观测技术与方法研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2020. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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