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接收机测试(Qband)

测试任务介绍

在2020年8月11日上午测试Qband接收机点噪功能是否正常。因为本次测试主要是对针对点噪功能能否在科学观测中正常开启,并不涉及流量校准、系统温度(后续会解释)、接收机性能评价等。所以在选源和制作纲要时就比较随意,选源时只要满足射电源在该波段上的流量够强(提高测试效率),处理后的结果与文献中信号源的视向速度对的上即可。

选源

在Qband( 35-50GHz)上的谱线信号常见的为 SiO maser、 NH_3、 36GHz -CH_3OH等,但是鉴于此次测试使用流量较强的源对测试成功、提高测试效率都有正向作用。所以选用SiO maser源作为观测目标,SiO maser的特性是示踪较为靠近晚型星中最靠经光球层的部分且与恒星脉动有强烈相关(对谱轮廓的对比有困难,脉动使得谱型轮廓会变化),但是因为SiO maser脉泽流量强度较强易于观测。所以此次测试选取了非常知名SiO maser信号源。源表如下:

sources R.A. D.c.
WXPsc 01:06:25.99 +12:35:53.4
U_Ori 05:55:49.17 +20:10:30.7
APLyn 06:34:34.88 +60:56:33.2
VYCMa 07:22:58.32 -25:46:03.0
RLeo 09:47:33.48 +11:25:14.2
WHya 13:49:01.93 -28:22:04.6
RSVir 14:27:16.39 +4:40:41.1
RUHer 16:10:14.52 +12:04:14.3
UHer 16:25:47.47 +18:53:32.9
V4120Sgr 18:03:56.53 -20:19:00.5
V1111Oph 18:37:19.26 +10:25:42.2
TCep 21:09:31.78 +68:29:27.2
V627Cas 22:57:40.97 +58:49:12.6

观测

频率选取

因为Qband的波段频率在 35-50GHz之内所以选择了在这个频率范围内最强的 SiO maser v=1 J=1-0 43.112 GHz来测试。

纲要

按照源在测试期间起落的顺序进行观测

下图为目标源在观测时间内的最佳观测俯仰上的持续时间图。

观测纲要如下:

1
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from aioslib.rpcpython.proc.Trace_new import *
from aioslib.rpcpython.proc.Trace import AZEL
from source_WISE_2degree import *
from TcalCPeriod import *
import time

staticfreql=[43726.2,43728.2,43971.0,43973.0,44077.3,44079.3,44963.8,44965.8,
45746.3,45851.6,45853.6,46255.6,46372.3,46390.7,46566.0,46568.0,
47542.8,48214.9,48255.5,48265.3,48380.5,48384.8,48720.0,48998.0]

Configure(observer="chenxi",receiver='rcvr_q',backend='dibas',
projectID='zz_test_Qband_20200811',mode='MODE20',
skyfre=staticfreql,noisecal='hi_switch')


off1=offset("J2000",0,-0.1)
Balance('rcvr_q')

sourcelist_1=["source_name1","source_name1"]
for sourcename in sourcelist_1:
for i in range(8):
print i,sourcename
az,el = AZEL(findLocation(sourcename))
if el <12:
print 'Warning El below 15',sourcename,"pass it"
continue
DIBAS_OnOff(sourcename,findLocation(sourcename),offset=off1,ontime=60.,offtime=60.)

StopTrack()

测试结果

VYCMa晚型星上的 v=1 J=1-0 43.112GHz SiO maser信号如下图。

文献中的VYMa信号(图中v=1的谱线轮廓)

噪声成功加载

介于点噪功能成功实现,再对比文献中的信号和本次实验的信号在视向速度上都在 20 km/s^-1,谱型的变化可以前面解释过,我们认为此次测试是成功的。

补充

1.由于后续还有别的实验进行本次实验只观测了俩个源,其中第二个源的信号与文献中的谱型有较大不同,但是视向速度是相同的。结合 SiO maser随光度的变化而变化的特性,在晚型星中光度有较大变化是正常现象。另一中解释可能是off点选取不当的原因,由于on和off观测后减去背景的处理使得背景(off点)上的发射信号与目标源(on)的发射型号做差叠加形成,本人更偏向于第二种解释。

综上认为是合理的,对此次实验检验点噪功能不会造成困扰。

下图是源RLEo的信号和文献中的谱型。

文献中的RLEo信号(图中v=1的谱线轮廓)

2.观测中200K左右的系统温度是因为没有及时跟新噪声定标值,现已更行。后盖黑体测试系统温度100K左右符合正常Qband的系统温度。

测试人员

赵融冰、蒋甬斌、赵漳