В этом ответе на вопрос «Должны ли мы обновить определения и снять жесткие ограничения в 100 ГГц для тегов, связанных с радиоастрономией?» Я написал следующий частичный ответ:
Да, существует множество тарелок, которые фокусируются в волноводы или рупоры, которые питают антенны, подключенные к электронным усилителям, использующим транзисторные усилители, подключенные к гетеродинному понижающему преобразованию с балансными смесителями, а затем аналого-цифровое преобразование, где изображения интенсивности создаются интерференцией, реализованной математически. в компьютере (а не в волновых фронтах, падающих на материал, производящий сигналы интенсивности в форме электронов (ПЗС) или фононов (болометры)), которые работают примерно до 1000 ГГц, поэтому предел в 100 ГГц явно неверен!
Имея в виду идею о том, что радиотелескоп можно определить как использующий преобразование в электрические сигналы перед преобразованием амплитуды в интенсивность (формирование изображения), на какой самой высокой частоте это было сделано?
Я знаю одно число — 230 ГГц, которое использовалось телескопом Event Horizon.
Вопрос: Как ALMA производит стабильные, взаимно когерентные гетеродины ~ТГц для всех своих тарелок? предполагает, что это как минимум 950 ГГц, но я не знаю, рекорд это или нет. Узкополосное оптическое излучение может быть смешано с лазером в нелинейном кристалле, генерирующим микроволновый сигнал, который можно обнаружить по радио, поэтому потенциально ответом может быть видимый или ближний инфракрасный свет, но я не знаю.
обновление: Итак, я пошел дальше и задал этот вопрос отдельно: проводилась ли оптическая интерферометрия на радиочастоте с использованием гетеродинирования с помощью лазера в нелинейном материале?
Некоторый обширный поиск, например, на сайте research.google.com, привел меня к рукописи от октября 2020 года, озаглавленной « Проектирование и определение характеристик гофрированных рупоров и оптики для широкополосного радиоастрономического приемника в диапазоне 275–500 ГГц», в которой уже есть вся информация, указанная в заголовке: в настоящее время ведется разработка еще одного приемника на 500 ГГц.
В вопросе упоминался приемник 0,95 ТГц, что даже выше этого.
Я также нашел онлайн-курс на nrao.edu Essential Radio Astronomy , где во Введении утверждается, что 1 ТГц является абсолютной верхней границей для дальнего инфракрасного диапазона в астрономии.
Радиоастрономия изучает естественное радиоизлучение небесных источников. Диапазон радиочастот или длин волн слабо определяется непрозрачностью атмосферы и квантовым шумом в когерентных усилителях. Вместе они проводят границу между радио- и дальней инфракрасной астрономией на частоте ν~1 ТГц (1 ТГц ≡1012 Гц) или длине волны λ=c/ν~0,3 мм, где c≈3×10 10 см-1 — скорость в вакууме . света. Ионосфера Земли устанавливает низкочастотный предел для наземной радиоастрономии, отражая внеземные радиоволны с частотами ниже ν∼10 МГц (λ∼30 м), а ионизированная межзвездная среда нашей собственной Галактики поглощает внегалактические радиосигналы ниже ν∼ 2 МГц.
Радиодиапазон очень широк в логарифмическом отношении: он охватывает пять декад между 10 МГц и 1 ТГц на низкочастотном конце электромагнитного спектра. Почти все излучает радиоволны на том или ином уровне с помощью самых разных механизмов излучения. Немногие астрономические радиоисточники скрыты, потому что радиоволны могут проникать сквозь межзвездные пылевые облака и слои нейтрального газа толщиной с Комптон. Поскольку с земли можно проводить только оптические и радионаблюдения, передовые радиоастрономы впервые получили возможность исследовать «параллельную вселенную», содержащую неожиданные новые объекты, такие как радиогалактики, квазары и пульсары, а также очень холодные источники, такие как межзвездные молекулярные облака. и космическое микроволновое фоновое излучение самого Большого взрыва.
С тех пор телескопы, наблюдающие за атмосферой, открыли астрономам весь электромагнитный спектр, но радиоастрономия сохраняет уникальное преимущество в наблюдениях. Когерентные усилители, которые сохраняют информацию о фазе, позволяют создавать чувствительные многоэлементные интерферометры с синтезом апертуры, которые могут отображать сложные источники с угловым разрешением и абсолютной астрометрической точностью, приближающейся к 10-4 угловых секунд. Квантовый шум навсегда ограничивает чувствительное когерентное усиление низкими энергиями фотонов E=hν (где h = постоянная Планка ≈6,626×10 −27 эрг с) радиодиапазона. Кроме того, когерентные сигналы могут быть смещены к более низким частотам и оцифрованы, что позволяет создавать радиоспектрометры с чрезвычайно высоким спектральным разрешением и точностью частоты.
ооо
ооо