Nobeyama Radio Observatory Report: Number 368

Abstract

A submillimeter-wave telescope for a Japanese sounding rocket, S-520-17, which is dedicated for an observation of cold dust in Orion molecular cloud region, has been made. The system is now under test for launch in Jan. 1995. The telescope include an off-axis Gregorian telescope with aperture of 30 cm, focal plane bolometer array, cryogenic cooling system down to 0.3 K, and a star sensor using charge modulation device. A very low emissivity optical arrangement of less than one percent is achieved using pure aluminum mirror, off axis reflector and cold optics. Single moded conical feed horn is effectively coupled with bolometers with efficiency of more than 90 percent. The focal plane array consists of 12-element bolometers, six for 250 micrometers observation and six for 500 micrometers observation. NEPs (Noise Equivalent Power) of the bolometers are 5 x 10(exp - 17) W/square root of Hz which is read out by AC (Alternative Current) bridge read-out circuit. Total system gives sensitivities of about 10(exp - 12) W/sq cm sr for diffuse objects or 2 Jy for compact objects at 500 micrometers over 100 sq deg region with a beam sizes of 10 arcmin. This observation gives unique data on cold dust distribution, which is believed to dominate the dust mass distribution, over Orion molecular cloud region.

オリオン座の分子雲領域中の冷たいダストの観測を専門に行う日本の観測ロケットS-520-17に搭載するサブミリ波望遠鏡を製作した。本システムは1995年1月の発射を目指して目下試験中である。この望遠鏡には、口径30cmのoff-axisグレゴリアン望遠鏡、フォーカルプレーン・ボロメータ・アレイ、0.3Kまで下げられる低温冷却システムならびに電荷変調デバイスを用いた星センサが備えられている。純アルミニウム製鏡、off-axis反射体ならびに低温光学装置を用いて、1％以下の極めて低い放射率光学構成が達成された。単一モードの円錐フィードホーンを90％以上の効率でボロメータに効率よく結合させた。フォーカルプレーンアレイは12個のボロメータ素子から構成され、うち6個は250μmの観測用、残りの6個は500μmの観測用である。ボロメータのNEPは5×10｛-17｝W/√Hzで、これはACブリッジ読出し回路によって読み出される。システム全体では、拡散する物体に対しては約10｛-12｝W/平方センチメートル・srの感度を、また100deg｛2｝の領域で500μmの小型の物体に対しては10arcminのビームサイズにより21yを与える。この観測結果は、オリオンの分子雲領域に亘ってダストの質量分布の主要部分を占めると信じられている冷たいダストの分布に関し、ユニークなデータを与えるものである。