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NAOJ SKA1 STUDY GROUP国立天文台SKA1検討グループ
SKA-Band5c
河野 裕介
2019/9/5 水沢VLBI観測所計画部門 1
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バンド配列
◼SKA MID
2019/9/5 水沢VLBI観測所計画部門 2
-5c: 14-24GHz
67台
67台
67台
*周波数は正式ではない
BandB: 5-24GHz
66台
※台数はdeployment plan の場合
以降Band5c=Band 6
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Band 6
◼Band345共通クライオスタット
2019/9/5 国立天文台SKA1検討グループ 3
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Band345 デゥワー
◼70,20Kステージをバンド345で共有
◼真空常温部に後段のエレクトロニクス• AMP、BPF等
• ノイズソース
✓温度制御±0.1deg
2019/9/5 国立天文台SKA1検討グループ 4
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参考:Band5b
2019/9/5 国立天文台SKA1検討グループ 5
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要求仕様 (Band6の予想)
◼Aperture efficiency• 70% from 8 to 15 GHz
• 65% from 15 to 20 GHz
◼Trx ~10K
◼The intrinsic cross polarisation ratio, IXR, <15dB
◼Excess thermal noise source stability 1% on timescales up to 1 week.
SKA CSP Mid Correlator and Beamformer Subelement Detailed Design Document
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進捗
◼まずNAOJのBand6での参加の興味を表明
◼DISH PM meeting • 2018年10月 SKAO HQ 小林、河野
• 2019年 3月 SKAO HQ 河野
◼Band 345 DDR
• 2019年3月 オックスフォード 河野
◼ASPFR
• 2019年9月 スウェーデン 河野
• 後述
2019/9/5 水沢VLBI観測所計画部門 7
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Band6に対応するFeed技術例
◼長谷川+2017• OMT 270-500 GHz
◼木村+2019• Axially corrugated horn
✓Champによる設計最適化中
✓SKAOのGRASPモデルとも統合済み
2019/9/5 水沢VLBI観測所計画部門 8
長谷川+2017
木村+2019
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Band B
◼Oxford, Chalmers (Yang+2016)
2019/9/5 水沢VLBI観測所計画部門 9
Band Bは-15dB 達成できていない
2つに分けたBand 5a,bは 達成できる
Band B 偏波特性
“SKA – MID Sensitivity” By Mike Jones+ 2016
Spec: IXR < 15dB
開口能率
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ASPFR
◼Advanced Single Pixel Feed Receiver Programme
◼背景:• これまでWBSPF(Band-A/B)がWPCだった。
• 今後、SKAの開発活動は SKA Observatory Development Programme (ODP)ベースで行われる。
✓2021年スタート
◼ASPFRはこのODPへのブリッジを果たす• Led by John Conway and Gary Hovey (Onsala)
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ASPFR Work areas
◼WA1 – ASPFR Programme Management
◼WA2 – Science
◼WA3 - Wide Band Feeds and LNAs✓Band 6+7 (15-50GHz)など
◼WA4- Advanced Octave feeds and LNAs✓Band 6はこれ
◼WA5 - Wideband Receivers
◼WA6 - Cooling technologies
◼WA7 - Site survey✓水蒸気ラジオメータ計測系
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ASPFR Kick off meeting
◼Kick off meeting was held • At Chalmers univ. Sweden, Sep 3-4
• “SKA study at NAOJ” by Kono✓Our intention on Band 6 and Sumitomo cryocooler
◼The Consortium has intention on • Band 6+7 (15-50GHz)
• New highspeed sampler BW 5GHz
• LNA for Band2 at room temperature
• New cryocooler
• Making a technology roadmap
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まとめ
◼Band6の概要
◼Band6はBaseline外なので、ASPFRコンソーシアムなどで議論される。• 2019 SKA Shanghai Meetingでも議論
✓25-28 November 2019
• 検討項目
✓Band 6に圧倒的コストメリット
✓Band 6+7
✓Sumitomo 冷凍機の可能性
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2019/9/5 国立天文台SKA1検討グループ 14
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◼Cryostat electric power • 4kW/Dish => 4k Euro/year /Dish
• x 20years =80kEuro = 800万円
• 2000万円/cooler
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