《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無(wú)線電接收器“DESHIMA”

2020-03-27
來(lái)源:電子發(fā)燒友
關(guān)鍵詞: DESHIMA 儀器 無(wú)線電波 芯片

    很多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)深光譜高紅移繪圖儀,那么它的作用是什么呢?宇宙作為一個(gè)未知的領(lǐng)域,他有許多的東西等著我們?nèi)ヌ剿鏖_(kāi)發(fā),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)宇宙有著許多的新認(rèn)知。無(wú)線電接收器“DESHIMA”(深光譜高紅移繪圖儀),天文儀器是由多個(gè)城市的各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家共同努力研發(fā)出來(lái)。

    其中探測(cè)宇宙無(wú)線電波的廣泛頻率范圍擁有可以并將其分散到不同頻率的能力,可以測(cè)量到距離比較遠(yuǎn)的兩個(gè)天體之間的天體距離,并且繪制近距離的宇宙云中各種各樣分子的分布?,F(xiàn)如今科學(xué)家用新型的納米技術(shù)為這個(gè)領(lǐng)域打開(kāi)了另一扇門,開(kāi)闊了人們對(duì)世界以及宇宙的認(rèn)知。

    

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    德?tīng)柗蛱乩砉ご髮W(xué)研究員、DESHIMA項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說(shuō):DESHIMA是一種全新的天文儀器,可以用它繪制出早期宇宙的三維地圖。DESHIMA獨(dú)特之處在于它可以將無(wú)線電波大頻率范圍分散到不同的頻率,DESHIMA的瞬時(shí)頻率寬度(332-377 GHz)比阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)使用的接收機(jī)寬五倍以上。將宇宙無(wú)線電波分散到不同的頻率或光譜中,是提取宇宙各種信息的一項(xiàng)重要技術(shù)。

    由于不同的分子以不同頻率發(fā)射無(wú)線電波,光譜觀察能告訴我們某天體的組成成分。此外,宇宙膨脹降低了測(cè)量到的頻率,而測(cè)量固有頻率的頻移為我們提供了到遙遠(yuǎn)物體的距離。名古屋大學(xué)副教授田村洋表示:目前已有許多具有光譜能力的無(wú)線電接收器,但一次觀測(cè)的覆蓋頻率范圍相當(dāng)有限。另一方面,DESHIMA在頻率范圍寬度和光譜性能之間實(shí)現(xiàn)了理想的平衡。在這種獨(dú)特能力背后是創(chuàng)新的納米技術(shù),研究小組開(kāi)發(fā)了一種特殊的超導(dǎo)電路——濾波器組。

    其中無(wú)線電波被分散到不同的頻率,好像是配送中心的分揀輸送機(jī)。在“信號(hào)傳送帶”的末端,裝有敏感的微波動(dòng)電感檢測(cè)器(MKID),對(duì)分散的信號(hào)進(jìn)行定位和檢測(cè)。DESHIMA是世界上首先將這兩種技術(shù)結(jié)合在一塊芯片上的儀器,用來(lái)探測(cè)來(lái)自宇宙的無(wú)線電波。作為一次測(cè)試觀測(cè),DESHIMA被安裝在一個(gè)10米的亞毫米望遠(yuǎn)鏡上,這是祖國(guó)天文臺(tái)(NAOJ)在智利北部操作的阿塔卡馬亞毫米望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)(ASTE)。優(yōu)先目標(biāo)是活動(dòng)星系vv114,到銀河系的距離已經(jīng)被測(cè)量到為2.9億光年。

    DESHIMA作為一個(gè)新興技術(shù)領(lǐng)域,是科學(xué)家的另一個(gè)新發(fā)現(xiàn),它成功地探測(cè)到了來(lái)自星系中一氧化碳分子的信號(hào),其測(cè)試頻率與宇宙膨脹的預(yù)期頻率相符。當(dāng)天文學(xué)家和科學(xué)家嘗試著探測(cè)其中的距離和未知遙遠(yuǎn)物體發(fā)出的無(wú)線電輻射時(shí),一般會(huì)通過(guò)掃過(guò)一定的頻率覆蓋范圍。

    因?yàn)槭褂脗鹘y(tǒng)的窄帶寬無(wú)線電接收機(jī),需要反復(fù)觀測(cè),并且稍微改變頻率。相比之下,寬帶DESHIMA有很大的優(yōu)勢(shì),其中DESHIMA提高了發(fā)射搜索的效率,并且?guī)椭芯咳藛T繪制了出遙遠(yuǎn)星系的地圖。DESHIMA的高性能也已被證實(shí)用于觀察銀河系附近分子云。以上就是深光譜高紅移繪圖儀的一些技術(shù)解析,希望對(duì)大家有所幫助。

    

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