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Ji Yang Ying-Xi Zuo Zheng LOU Jing-Quan Cheng Qi-Zhou Zhang Sheng-Cai Shi Jia-Sheng Huang Qi-Jun Yao Zhong Wang 《天体物理学报》2013,(12):1493-1508
As the highest, coldest and driest place in Antarctica, Dome A provides exceptionally good observing conditions for ground-based observations over terahertz wavebands. The 5 m Dome A Terahertz Explorer （DATES） has been proposed to explore new terahertz windows, primarily over wavelengths between 350 and 200 pm. DATE5 will be an open-air, fully-steerable telescope that can function by unmanned operation with remote control. The telescope will be able to endure the harsh polar environment, including high altitude, very low temperature and very low air pressure. The unique specifications, including high accuracies for surface shape and pointing and fully automatic year-around remote operation, along with a stringent limit on the periods of on-site assembly, testing and maintenance, bring a number of challenges to the design, construction, assembly and operation of this telescope. This paper intro- duces general concepts related to the design of the DATE5 antenna. Beginning from an overview of the environmental and operational limitations, the design specifications and requirements of the DATE5 antenna are listed. From these, major aspects on the conceptual design studies, including the antenna optics, the backup structure, the pan- els, the subreflector, the mounting and the antenna base structure, are explained. Some critical issues of performance are justified through analyses that use computational fluid dynamics, thermal analysis and de-icing studies, and the proposed approaches for test operation and on-site assembly. Based on these studies, we conclude that the specifications of the DATE5 antenna can generally be met by using enhanced technological approaches. 相似文献
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不同产地的白色软玉组成矿物成分和结构构造十分相近,但价值差异很大。太赫兹(terahertz,THz)时域光谱技术可以提供物质的化学组成、结构及构像等信息,光谱指纹特征信息可用于物质鉴别。利用透射式太赫兹时域光谱技术分别对新疆、韩国、青海和俄罗斯这4个产地的白色软玉进行了测试,将得到的时域光谱进行快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)和计算后使用Savitzky-Golay(S-G)平滑处理进行降噪,得到4个产地白色软玉的0. 2～2. 5 THz频域内折射率和吸收系数。研究表明,4个产地白色软玉THz光谱折射率存在数值差异;不同产地太赫兹特征吸收峰的存在形式不同,新疆、青海的白色软玉在2. 0 THz波段有1个突出的小型特征吸收峰,而韩国和俄罗斯的白色软玉在1. 5～2. 0 THz波段有1个宽大的吸收包络。这些结果为进一步开发基于太赫兹时域光谱技术的白色软玉产地识别方法提供了基础数据。 相似文献
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云对大气起着重要的动力和热力作用,对地球能量平衡、气候变化及天气演变具有重要影响,但云是全球气候模型中最重要的也是最难确定的气象要素之一。太赫兹(Terahertz,THz)波是介于微波和红外辐射的电磁波,具有方向性好、能效高、可全天候工作、对云系微物理结构有更高的灵敏度等优点。天基云雷达是测量全球尺度云的有效手段,它能够直接测量云的三维结构,还可以为被动微波遥感测量提供订正参考,目前天基雷达是获取全球云的垂直运动、粒子相态和中尺度物理结构等信息的唯一设备。综合太赫兹波与雷达探测的优势,采用天基太赫兹雷达进行云雾探测,能够获得目前其他技术手段无法获得的独特信息。从应用需求的角度,综合考虑探测目标的垂直与水平分布特性、目标测量所受的杂波干扰、测量精度、分辨率拖影、天线尺寸和衰减等方面的要求,对天基太赫兹测云雷达的探测频段、灵敏度、分辨率、扫描范围、探测距离等重要需求指标进行分析论证,给出合理的需求指标,推进国内天基太赫兹测云雷达的开发建设及应用,为主动遥感气象探测增加一支生力军。 相似文献
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We measured the water content （0.01% 0.25% w/w） in crude oil emulsions using terahertz time-domain spectroscopy （THz-TDS）. To improve the precision and range of the measurements, we used 1 and 10 mm thick quartz cells. The experiments were performed at 20 ℃ and the THz wave was transmitted vertically to the samples and detected on the other side. The experimental results suggest linear relation for the THz absorption coefficient and the water content of the crude oil emulsions in the observed range. The linear dependence facilitates high-precision measurements of the water content of crude oil. This suggests the potential of THz-TDS in determining the water concentration in crude oil and borehole fluid identification. 相似文献
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针对太赫兹波段天文点源目标较少, 指向测量相对困难的特点, 研究了利用与太赫兹天线共轴的小型光学望远镜来辅助太赫兹望远镜指向测量以及建立指向误差修正模型的方法. 依托紫金山天文台1.2 m斜轴式太赫兹天线开展了光学辅助指向测量的实验研究, 利用一台安装在天线背架上的100mm口径折射式光学望远镜获得了优于2$''$的指向测量精度. 此外, 通过对斜轴天线的结构分析以及大气折射和本地恒星时(Local Sidereal Time, LST)偏差等误差来源的分析, 建立了包含23个误差项的斜轴式光学指向修正模型, 实现了约3$''$的拟合精度. 最后, 借助高精度数字摄影测量对光电轴一致性进行了标定, 并针对其对指向模型精度的影响进行了讨论. 研究成果将为南极5 m太赫兹望远镜(The 5m Dome A Terahertz Explorer, DATE5)及其他太赫兹望远镜提供指向测量和指向修正模型方面的技术参考. 相似文献
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2022年1月,失效的北斗G2卫星被实践21号卫星从地球静止轨道拖入了坟墓轨道.为了这项捕获任务的安全实施,需要预先确定北斗G2的旋转状态.基于过去10 yr的测光观测数据展示了北斗G2卫星自转的演化过程.根据北斗G2的自转速度和轨道的演化,确认了在过去的10 yr里发生的6次异常事件.据推测, 2012年的小碎片碰撞事件,是随后几年燃油泄漏的导火索. 2017年之后剩余燃油完全释放,再也没有出现转速异常.将2014年太阳能帆板损坏和2016年的解体事件后建立的旋转动力学模型外推1 yr,转轴的标准偏差小于3°,转速标准偏差为0.11°·s-1,能够有效地满足捕获任务时刻旋转状态的精度要求. 相似文献
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太赫兹频段在冰云探测上具有独特优势,但是目前的太赫兹冰云反演算法将不同种类冰相粒子（主要是冰和霰）视为冰粒子统一计算。本文根据冰云太赫兹辐射特性实现了一种预分类的神经网络算法,能够从太赫兹亮温中分别反演得到冰、霰两种粒子的统计参数和廓线分布。首先,基于WRF数值模式和ATMS载荷真实观测的冰云霰数据构建了包含冰、霰粒子密度廓线的混合冰云数据库,然后,使用DOTLRT辐射传输模式模拟183 GHz、243 GHz、325 GHz、448 GHz、664 GHz和874 GHz这6个频段的星载太赫兹冰云探测亮温,最后,开展冰云参数探测仿真试验,验证反演算法性能。仿真试验中反演得到的冰和霰的路径总量均方根误差分别为8.97 g/m2和10.90 g/m2,等效粒径均方根误差分别为7.54 μm和25.38 μm,反演的冰、霰密度廓线也具有较高的精度。研究结果表明本文算法能够以较好的精度从多频太赫兹冰云探测亮温数据中分别反演得到冰、霰两种粒子的路径总量、等效粒径、等效云高和密度廓线,突破现有研究仅仅计算单一冰粒子的局限,更加符合冰云真实情况。 相似文献
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