Receiver

仕様

FINERは両偏波・サイドバンド分離(2SB)型のSIS受信システムです.下の表は,ファーストライト時に搭載する構成と,システム全体の設計目標をまとめたものです.

全般
バンド数2(ファーストライト時は1バンドずつ切り替えて観測)
1バンドあたりのビーム数1
1バンドあたりの偏波数2
1バンドあたりのサイドバンド数2(2SB)
Band 4(ファーストライト)Band 6+7Band 4+5(将来の更新)
観測周波数(RF)約138–178 GHz約210–351 GHz120–210 GHz
中間周波数(IF,サイドバンド・偏波あたり)4–8 GHz4–20 GHz4–20 GHz
受信機雑音温度(SSB,設計目標)—75 K45 K

実測性能は,LMTでのコミッショニングののちにこのページで公開します.

システムの概要

ファーストライト時のFINERは,ひとつのクライオスタットに2台のフロントエンド受信機(Band 4 MMIC受信機と広帯域Band 6+7受信機,いずれも国立天文台で開発)を搭載します.120–210 GHzを覆う広帯域Band 4+5受信機は将来の更新として計画しています.4系統のIFはスイッチでどちらかのバンドにつながるため,観測は1バンドずつ行います.2バンド同時観測は,将来の光学系の更新で実現できる見込みです.

blockdiagram
図.FINERシステム全体のブロック図(設計).

光学系

FINERの常温光学系は,LMTのM4鏡のあとでビームを電動の鏡の組(「ペリスコープ」)で取り出します.この鏡は遠隔操作で観測位置と退避位置を切り替えられます.強度較正には黒体の負荷を備えたチョッパーを使います.高速な位置スイッチのためのスカイチョッパーは,のちの段階で導入する計画です.空間分解能(PSFの大きさ)は約 7秒角 ×(周波数 / 200 GHz)−1 です.

フロントエンド受信機

フロントエンド受信機には,アルマ望遠鏡の広帯域化計画(WSU)のために開発された高臨界電流密度SISミクサ技術を用いており(Kojima et al. 2017, 2020; Kang et al. 2026),広い瞬時周波数帯域を実現しています.

バックエンド分光計

  • 広帯域分光計(DRS4,エレックス工業). 2台のDRS4筐体で,帯域10.24 GHzのベースバンド8本を3ビット・20.48 GSa/sのADCでデジタル化し,周波数分解能20 MHzのスペクトルを得ます(Hagimoto et al. 2024).サイドバンド分離もデジタル処理で行います.
  • 高分解能分光計(XFFTS,RPG). LMTの2 mm受信機B4Rで使われてきたXFFTS(帯域2.5 GHz,分解能88 kHz)も,高分解能分光に引き続き使えます.

データとソフトウェア

FINERはLMTの望遠鏡制御システムから操作します.データ形式と解析パイプラインは,LMTチームと共同で開発を進めています.

技術文書

文書版ダウンロード
LMTへのFINER提案書(英語)Version A,2023年6月15日PDF(5 MB)

提案書は当初の設計と計画を記したものです.構成とスケジュールはその後このページの内容に更新されています.

参考文献

装置論文はPublicationsをご覧ください.