О возможностях наблюдений корональных выбросов массы

многоволновыми радиогелиографами

Лесовой С.В., Алтынцев А.Т., Лесовая Н.Н.ИСЗФ СО РАН

ИКИ РАН 2010

Выбросы корональной массы, зарегистированные на ССРТ

2000 09 04

Выброс, сопровождаемый двухленточной вспышкой

Uralov et al, Solar Phys, 208, 69-90 2002

2003 11 09

Удаление от диска, примерно, радиус Солнца

Выбросы корональной массы, зарегистированные на ССРТ

2003 02 26 2003 04 11

Ясно видна скрученность волокна

2003 04 11

Прохождение по диску Солнца

Диапазон яркостных температур: 4000-12000 К

Характерные времена: десятки минут

Отсутствие компактных ярких деталей

Отсутствие значимой поляризации

Расстояние от центра солнечного диска: до одного радиуса

Выбросы корональной массы, зарегистированные на ССРТ

2003 10 05 2003 02 262005 03 06

Чувствительность радиогелиографа должна быть: не хуже 100 К

Временное разрешение: 10-100 сек

Поле зрения (однозначность): примерно два радиуса Солнца, определяется минимальной базой радиогелиографа и временем наблюдений .

Задача для многоволнового радиогелиографа: детальное исследование начальной стадии выброса на фоне излучения спокойного Солнца в широком диапазоне частот.

Антенна и аналоговый приемник

облучательКСВ 2.0развязка > 25 дБнеравномер-ность < 3 дБ

усилительS

21 > 30 дБ

полоса частот 2-12 ГГц

оптический кабель15+375 модномодовыйFC/APC

усилительS

21 > 30 дБ

полоса частот 2-12 ГГц

t°рефлектордиаметр 1.8 м

коммутаторS

21 = -3 дБ

время переклю-чения < 1 us

оптический передатчикS

21 < -27 дБ

λ=1310 нм

драйвероптического передатчика

оптический приемникλ=1310 нм

смесительподавление нижней боковой полосы 37 дБS

21=-8 дБ

IF = 10-50 МГц

LOi

IF

цифровойквадратурныйгенератор

Цифровой приемник

ПО

последова-тельныелинии(3 bit, LVDS)

фильтры-дециматорыν

in=100 МГц

νout

=25 МГц

фильтрν

0=15 МГц

Δν=10 МГцφ(t)

FIR64

τfine

τcoarse

NCOcos sin

PDFIR

16

PDFIR

16

I

Avalon bus

NIOS II

μC/OS Ethernet

Q

АЦПAD943312 бит125 МГц

аттенюатор-cелектор 12/9

задержкадо 2000 нсшаг 10 нс

квадратур-ный смеси-тель

аттенюатор-cелектор 20/9

аттенюатор-cелектор 24/3

τg

φ(τg)

νi

IF

tc,δ,ν

i

Коррелятор

DMA

Avalon bus

NIOS II

μC/OS

Ethernet

<z0z

0*>

<z4z

4*>

<z0z

9*> <z

9z

9*>

I0

Q0

I9

Q9

ISR накопление

AgilentE8257

LO9

GPS время

перестраивае-мый гетеродинTCP, SCPI

данные

комплексный коррелятор110 ячеек2*(45+10)

ПО

νi

νi

PS4/4

LO0

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

0

S(u,v)? коррелятор

Проблема подведения большого количества сигналов к коррелятору

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

1

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

n

S(u,v)

CASPER10 GbpsEthernet(packeti-

zedcorrela-

tor)

коррелятор

http://casper.berkeley.edu/wiki/CASPER_Correlator

Использование 10 Гбит Ethernet

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

0

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

1

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

n

S(u,v)PCIeovercable(up to

40 Gbps)

коррелятор

Использование распределенной шины данных PCIe

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

0

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

1

аналоговыйприемник

цифровойприемникA

n

• отношение сигнал-шум, для времени накопления 1 с на частоте 4600 МГц 300-500

• на частоте 6240 МГц 200-300, в зависимости от базы.

Чувствительность радиогелиографа

Примеры событий, зарегистрированных макетом многоволнового радиогелиографа

2010 02 02, f = 4600 MHz 2010 02 02, f = 6240 MHz

Примеры изображений Солнца, зарегистрированных 10- антенным макетом многоволнового радиогелиографа