prestavitev-zagovor-27-1

(1)

Motivacija in reˇsitev Naˇctovanje in umerjanje radoteleskopa Opazovanje Vodikove ˇcrte

Radijski teleskop za vodikovo ˇ crto

Tadeja Saje

25. januar 2017

(2)

Kazalo

1 Motivacija in reˇsitev

Razlike med opticnim in radijskim opazovanjem Sevanje vodikove ˇ crte

2 Naˇ ctovanje in umerjanje radoteleskopa Blokovni naˇ crt radioteleskopa Zarilec ˇ

Pasovno sito

Nizkoˇsumni ojaˇ cevalnik

3 Opazovanje Vodikove ˇ crte

Meritev frekvenˇ cnega spektra v smeri zvezde Deneb

Izraˇ cunana ˇsumna temperatura sevanja vodikovih atomov kot funkcija hitrosti v smeri Deneba

Spekter vodikove ˇ crte v galaktiˇ cni ravnini

(3)

Razlike med opticnim in radijskim opazovanjem Sevanje vodikove ˇcrte

Motivacija in reˇsitev

izdelava radioteleskopa s ceneno elektroniko

reˇsitev: radioteleskop s ˇsumno temperaturo sistema 60K

Iz meritev je razvidno, da ima Rimska cesta ˇstevilne krake

spiralne oblike.

(4)

Razlike med optiˇ cnim in radijskim opazovanjem

v vesolju imamo ovire, ki absorbirajo doloˇ cena

elektromagnetna valovanja. Medzvezdni prah duˇsi vidno svetlobo, ne absorbira pa radijskih valov

Mehanizmi sevanja nebesnih virov in lastnosti spektrov so zelo razliˇ cni

Razmerje signal/motnja je nizko. Koristen signal zvezde je skrit v ˇsumu.

prepustnost Zemljskega ozraˇ cja je za razliˇ cne valovne dolˇ zine

je razliˇ cna

(5)

Sevanje vodikove ˇ crte

Zaznati ga je mogoˇ ce na valovni dolˇ zini 21 cm.

Ko vodikov atom preskoˇ ci v niˇ zje energetsko stanje, se izseva foton na valovni dolˇ zini 21 cm. V laboratoriju so izmerili frekvenco 1.420405751786GHz

Zgodi se le vsakih 11.1 milijonov v povpreˇ cnemu vodikovemu

atomu.

(6)

Blokovni naˇcrt radioteleskopa ˇZarilec

Pasovno sito Nizkoˇsumni ojaˇcevalnik

Blokovni naˇ crt radioteleskopa

d=3m

h

f LN

A

10 m kabla

izravnalno sito

MMIC ojačevalnik Gali 52

pasovno sito

MMIC ojačevalnik Gali 5

delilnik signala spektralni analizator dvb-t ključek

motorji

krmilna enota

zvezdar.py

f=1.23m h=0.48m

(7)

Paraboliˇ cno zrcalo z ˇ zarilcem in rotatorjem

(8)

Lastnosti paraboliˇ cnega zrcala

f d = 0.4

prostorska loˇ cljivost α = 1.22 _D ^λ =5 stopinj

premer D=3m

(9)

Zarilec z ovratnikom ˇ VE4MA

(10)

Meritev smernega diagrama v E in H ravnini pri 1420 MHz

Sirina -3dB: 76.6 Odklon: 2.8 Smernost: 6.8 = 8.34 dBi

Linearno radialno merilo za jakost (amplituda)

Sat Oct 01 14:35:36 2016 VE4MA ravnina E 1420MHz

(a) Meritev v E ravnini

Sirina -3dB: 72.6 Odklon: 2.3 Smernost: 7.5 = 8.75 dBi

Linearno radialno merilo za jakost (amplituda)

Sat Oct 01 15:41:38 2016 VE4MA ravnina H 1420MHz

(b) Meritev v H ravnini

(11)

Resonatorsko sito za 21 cm

Al cev

SMA-F

M3x15 M3X15 M3x15

SMA-F

Cev Ms/Cu 2Φ 2x

0.5 Al 44

40

60 35

55

38 17 45 45 17 38

10 10 200

(12)

Merjenje votlinskih pasovnih sit

(13)

Nizkoˇsumni ojaˇ cevalnik

(14)

Meritev frekvenˇcnega spektra v smeri zvezde Deneb

Izraˇcunana ˇsumna temperatura sevanja vodikovih atomov kot funkcija hitrosti v smeri Deneba Spekter vodikove ˇcrte v galaktiˇcni ravnini

Meritev frekvenˇ cnega spektra v smeri zvezde Deneb

(15)

Izraˇ cunana ˇsumna temperatura sevanja vodikovih atomov kot funkcija hitrosti v smeri Deneba

10 20 30 40 50 60 70 80

temperatura [K]

gostota atomov je 6.5494589184e+21 atomov na cm-2

Deneb

(16)

Spekter vodikove ˇ crte v galaktiˇ cni ravnini

(17)

Razlaga kaj lahko vidimo iz naˇse zemljepisne ˇsirine

(18)

prestavitev-zagovor-27-1

Radijski teleskop za vodikovo ˇ crto

Tadeja Saje

25. januar 2017

Kazalo

1 Motivacija in reˇsitev

Razlike med opticnim in radijskim opazovanjem Sevanje vodikove ˇ crte

2 Naˇ ctovanje in umerjanje radoteleskopa Blokovni naˇ crt radioteleskopa Zarilec ˇ

Pasovno sito

Nizkoˇsumni ojaˇ cevalnik

3 Opazovanje Vodikove ˇ crte

Meritev frekvenˇ cnega spektra v smeri zvezde Deneb

Izraˇ cunana ˇsumna temperatura sevanja vodikovih atomov kot funkcija hitrosti v smeri Deneba

Spekter vodikove ˇ crte v galaktiˇ cni ravnini

Motivacija in reˇsitev

izdelava radioteleskopa s ceneno elektroniko

reˇsitev: radioteleskop s ˇsumno temperaturo sistema 60K

Iz meritev je razvidno, da ima Rimska cesta ˇstevilne krake

spiralne oblike.

Razlike med optiˇ cnim in radijskim opazovanjem

v vesolju imamo ovire, ki absorbirajo doloˇ cena

elektromagnetna valovanja. Medzvezdni prah duˇsi vidno svetlobo, ne absorbira pa radijskih valov

Mehanizmi sevanja nebesnih virov in lastnosti spektrov so zelo razliˇ cni

Razmerje signal/motnja je nizko. Koristen signal zvezde je skrit v ˇsumu.

prepustnost Zemljskega ozraˇ cja je za razliˇ cne valovne dolˇ zine

je razliˇ cna

Sevanje vodikove ˇ crte

Zaznati ga je mogoˇ ce na valovni dolˇ zini 21 cm.

Ko vodikov atom preskoˇ ci v niˇ zje energetsko stanje, se izseva foton na valovni dolˇ zini 21 cm. V laboratoriju so izmerili frekvenco 1.420405751786GHz

Zgodi se le vsakih 11.1 milijonov v povpreˇ cnemu vodikovemu

atomu.

Blokovni naˇ crt radioteleskopa

Paraboliˇ cno zrcalo z ˇ zarilcem in rotatorjem

Lastnosti paraboliˇ cnega zrcala

f d = 0.4

prostorska loˇ cljivost α = 1.22 D λ =5 stopinj

premer D=3m

Zarilec z ovratnikom ˇ VE4MA

Meritev smernega diagrama v E in H ravnini pri 1420 MHz

(a) Meritev v E ravnini

Sat Oct 01 15:41:38 2016 VE4MA ravnina H 1420MHz

(b) Meritev v H ravnini

Resonatorsko sito za 21 cm

Merjenje votlinskih pasovnih sit

Nizkoˇsumni ojaˇ cevalnik

Meritev frekvenˇ cnega spektra v smeri zvezde Deneb

Izraˇ cunana ˇsumna temperatura sevanja vodikovih atomov kot funkcija hitrosti v smeri Deneba

10 20 30 40 50 60 70 80

temperatura [K]

gostota atomov je 6.5494589184e+21 atomov na cm-2

Deneb

Spekter vodikove ˇ crte v galaktiˇ cni ravnini

Razlaga kaj lahko vidimo iz naˇse zemljepisne ˇsirine

Kroˇ zenje snovi znotraj Galaskije

(a) Izraˇ cunana in izmerjena hitrost snovi znotraj Galaksije

(b) Podobnost med tekaˇ ci po

kroˇ znici in kroˇ zenjem snovi znotraj

galaksij

prostorska loˇ cljivost α = 1.22 _D ^λ =5 stopinj