作者：廖洋 隗海燕 來源：中國科學報

　　研制的35-40GHz觀測系統(tǒng)實物圖   課題組提供

　　近日，山東大學空間科學研究院空間電磁探測技術實驗室（LEAD），在該校攀登計劃創(chuàng)新團隊、基金委重大項目課題和面上等項目支持下，研制成功國際首臺套工作在35-40GHz的毫米波太陽射電頻譜觀測系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)是根據山東大學攀登計劃創(chuàng)新團隊首席科學家陳耀教授提出的科學目標和研制規(guī)劃，由空間科學研究院空間電磁探測技術實驗室主任、機電與信息工程學院副教授嚴發(fā)寶帶領實驗室成員自2017年底開始攻克多項關鍵技術難題而完成。相應主要學術論文以《毫米波寬帶太陽射電頻譜儀》為題在《天體物理學雜志增刊》在線發(fā)表。據悉，該文為美國天文學會（AAS）旗下系列期刊上發(fā)表的為數很少的太陽射電觀測儀器技術類科研論文。

　　太陽耀斑爆發(fā)是災害性空間天氣的主要源頭，所產生的高能量粒子與強電磁輻射可直接威脅人類空間設施與深空探測等太空活動安全，還會增加導航誤差、導致中斷通信等。通過自主研制太陽微波輻射探測儀器可獲得一手科學數據，可開展耀斑爆發(fā)機理和粒子加速機制等方面的科學研究，還可助力空間災害預警預報，為太空活動安全提供保障。

　　傳統(tǒng)太陽射電儀器專注于18GHz以下，在18GHz以上僅有少數頻點的探測裝備，而對于耀斑物理的研究還需要在更高頻段部署觀測儀器，以獲得輻射頻譜的完整測量。為填補毫米波頻段觀測數據空白，團隊于2017年底開始提議和研制35-40GHz頻域的地基太陽射電頻譜觀測系統(tǒng)。

　　該儀器實現(xiàn)了35-40GHz范圍內5GHz帶寬的掃描觀測，系統(tǒng)噪聲系數~300K，系統(tǒng)線性度＞0.9999，時間分辨率為5ms~1.3s（~134ms, 默認），頻率分辨率為153kHz。該儀器樣機目前已常規(guī)運行兩年有余，積累了大量觀測數據，并有望在即將到來的第25周太陽活動峰年觀測到更多耀斑爆發(fā)數據。在儀器研制過程中，團隊突破了毫米波高精度探測、GHz采樣數據并行實時處理、寬帶信號的平坦度處理等系列關鍵技術，先后在中國科學、RAA、PASJ等國內外期刊發(fā)表多篇學術論文，基于儀器實現(xiàn)方法等授權國家發(fā)明專利4項，并獲得了國家自然科學基金委重大項目課題、面上項目以及學校攀登計劃創(chuàng)新團隊的支持。

　　論文相關信息：https://doi.org/10.3847/1538-4365/ac4257

　　來源：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/2/473507.shtm