Некоторые вопросы повышения чувствительности радиометров и наблюдения предельно слабых объектов на радиотелескопе РАТАН-600

• Автор: Ипатов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 147 c. : ил

В.1. Общая характеристика работы

В.2. Обзор методов повышения чувствительности радиотелескопов

ГЛАВА I. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ МОДУЛЯЦИОННОГО РАДИОМЕТРА

И ФОРМА УПРАВЛЯЮЩИХ НАПРЯЖЕНИЙ

1.1. Анализ чувствительности модуляционной схемы радиометра

1.2. Выходные устройства радиометра с синхронным интегратором

1.3. Анализ методов увеличения чувствительности модуляционного радиометра

ГЛАВА 2. ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА АНТЕННЫ РАДИОТЕЛЕСКОПА

РАТАН-600

2.1. Введение

2.2. Методика измерения облучения главного зеркала радиотелескопа

2.3. Описание генераторов
2.4. Результаты измерений
ГЛАВА 3. КРИОЭЛЕКТРОННОЕ МАЛОШУМЯЩЕЕ УСИЛИТЕЛЬНОЕ
УСТРОЙСТВО
3.1. Характеристика способов охлаждения
3.2. Оптимизация длин входных волноводов
3.3. Шумовая температура криоблока
3.4. Расчет параметрических усилителей
3.5. Генераторы накачки ПУ

3.6. Методика настройки ЇЇУ
3.7. Радиометр на основе криоэлектронного ЇЇУ
ГЛАВА 4. ГЛУБОКИЙ ОБЗОР РАДИОИСТОЧНЖОВ
4.1. РАТАН-600 в режиме обзоров неба
4.2. Аппаратура и методика наблюдений
4.3. Методика обработки результатов
4.4. Точность определения потоков и координат
4.5. Список источников
4.6. Полнота обзора
4.7. Отождествление и спектры
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные результаты работы
Личный вклад автора
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ В.1. Общая характеристика работы
Представляемая работа посвящена изучению некоторых вопросов повышения чувствительности радиоастрономических приемников и реализации этой чувствительности в наблюдательных программах. Наблюдения предельно слабых объектов всегда интересовали радиоастрономов, а это непосредственно связано с повышением чувствительности радиотелескопов, так как другого способа зарегистрировать слабые сигналы не существует.
Экспериментальную базу работы составляет разработка охлаждаемых параметрических усилителей. Впервые в СССР разработаны и применены параметрические усилители, охлаждаемые до температуры
4,5 К микрокриогенной системой с замкнутым циклом охлаждения.
Разработаны и внедрены в эксплуатацию выходные устройства радиометров с синхронным интегратором.
На основе этих разработок создан радиометр на волну 3,9 см. Используя этот радиометр на РАТАН-600 проведен глубокий обзор участка неба, в котором зарегистрировано 210 радиоисточников,
125 из них зарегистрированы впервые.
Актуальность:
В последние годы вновь повышается интерес к обзорам радиоисточников. Это вызвано сдвигом наблюдений в сантиметровый диапазон и в область слабых потоков, что непосредственно связано с повышением чувствительности радиотелескопов. Получен ряд новых результатов, например, резкое уплощение зависимости "число источников - плотность потока" на слабых потоках и ее зависимость
от частоты, появление зависимости спектрального индекса от по-

ся для таких систем долговечные, прочные и обладающие малыш потерями криостаты, разработчики сталкиваются с огромными трудностями.
В случае, когда для охлаждения ПУ используются небольшие высокоскоростные холодильники, выясняется, что они обладают хорошей производительностью (20 вт) при температурах ниже 80°К, но их надежность низка, а уровень вибраций настолько велик, что работа с ними весьма затруднительна.
Наибольшее распространение получили холодильники с замкнутым циклом, представляющим собой варианты цикла Стирлинга с газообразным гелием в качестве хладоагента. Обычно это двухступенчатые машины, обеспечивающие хладопроизводительность I вт при температуре 16 4- 18°К. Они работают с низкой скоростью, так что износ и вибрации невелики.
В числе проблем, характерных для установок этого типа, большие размеры и вес компрессорной установки (КУ), низкая производительность и требование достаточно высокой квалификации персонала для организации удовлетворительного обслуживания.
В установках с жидким гелием ПУ могут работать при 4,2°К. Возможно также использование холодильника с замкнутым циклом, состоящим из холодильника с циклом Джиффорда-Макмагона и дросселирующего вентиля Джоуля-Томсона. При работе ПУ при температуре 4,2°К возникает серьезная проблема теплопритока из-за малой скрытой теплоты гелия или малой производительности МКС, так что за снижение уровня шумов усилителя приходится расплачиваться увеличением потерь во входной сигнальной линии.
При проектировании криогенных МШУ следует обратить внимание на два аспекта: