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ArT\'eMiS 宽视场亚毫米波相机:350 微米波段的初步天空性能

天体物理仪器与方法 2015-06-22 v1

摘要

ArTeMiS 是一款同时在三个波长(200、350 和 450 微米)工作的宽视场亚毫米波相机。该仪器的初步版本配备了 350 微米焦平面,已于 2013 年和 2014 年南半球冬季成功安装并在智利的 APEX 望远镜上进行了测试。该仪器由 CEA(法国萨克雷和格勒诺布尔)、IAS(法国)和曼彻斯特大学(英国)与 ESO 合作开发。我们介绍了 ArTeMiS 相机的机械与光学设计,以及低温系统和电子学系统。ArTeMiS 探测器类似于为 Herschel PACS 光度计开发的探测器,但针对 APEX 站点遇到的高光学负载进行了适配。最终,ArTeMiS 将包含 4 个 200 微米子阵列,以及 350 和 450 微米处的 2x8 个子阵列。我们展示了初步的实验室测量结果,如仪器对冷热负载照明的响应度及噪声等效功率(NEP)计算。文中详细展示了 2013 年和 2014 年在 APEX 进行的天空调试运行细节。我们利用行星(火星、土星、天王星)来确定平场并进行流量定标。在运行初期建立了指向模型,平均相对指向精度为 3 角秒。350 微米处的波束估计为 8.5 角秒,这与 12 米 APEX 天线的波束非常吻合。测试了多种观测模式,如用于波束图或大图的天线扫描(On-The-Fly)模式,以及用于致密源的螺旋扫描或螺旋光栅扫描。利用 ArTeMiS 的此初步版本,我们得出结论:其成图速度已比 APEX 此前 350 微米仪器提高了 5 倍以上。350 微米处的中值噪声等效流量密度(NEFD)为 600 mJy.s1/2^{1/2},最佳值可达 300 mJy.s1/2^{1/2}。拥有 5760 个像素且经过优化设置的完整仪器将于 2015 年上半年安装。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.2545,
  title  = {The ArT\'eMiS wide-field submillimeter camera: preliminary on-sky performances at 350 microns},
  author = {Vincent Reveret and Philippe André and Jean Le Pennec and Michel Talvard and Patrick Agnèse and Agnès Arnaud and Laurent Clerc and Carlos de Breuck and Jean-Charles Cigna and Cyrille Delisle and Eric Doumayrou and Lionel Duband and Didier Dubreuil and Luc Dumaye and Eric Ercolani and Pascal Gallais and Elodie Groult and Thierry Jourdan and Bernadette Leriche and Bruno Maffei and Michel Lortholary and Jérôme Martignac and Wilfried Rabaud and Johan Relland and Louis Rodriguez and Aurélie Vandeneynde and François Visticot},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2545},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 11 figures. Presented at SPIE Millimeter, Submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy VII, June 24, 2014. To be published in Proceedings of SPIE Volume 9153