NRO technical report: Number 60

Abstract

Demand for wide band radiospectrometers is increasing because of the recent observational progress in the research fields such as external galaxies and the Galaxy. This report describes the system and the performance of the new 500-MHz Acousto-Optical Spectrometer (AOS) which has recently been constructed at Nobeyama Radio Observatory. The optical system of AOS consists of a He-Ne laser, an acousto-optical light deflector, a focusing lens, and a linear image sensor (Reticon). The laser beam is expanded by a pair of prisms, and effectively focused on the active aperture of the light deflector by a pair of cylindrical lenses. The light deflector is made of a gallium phosphide (GaP) crystal. The laser beam is collimated by the cylindrical lens behind the deflector and focused by the spherical surface plano-convex lens with a focal length of 400.0 mm. All lenses are coated with broad band multi-layer anti-reflection coatings. In order to reduce the effect of thermal deformation and mechanical vibration, the elements of AOS are placed on a frame made of aluminum of 1 cm thickness. The long-time stability of the instrument was tested by the sky observation with a total integration time of 1,280 second. The frequency resolution was measured to be 1.01 +/- 0.01 MHz. The performance of AOS was tested on 12 March 1998 by the observation of the (12)CO (J = 1-0) line (115.271204 GHz) at the center of the type 2 Seyfert galaxy NGC 5005. The AOS has made it possible to observe galaxies with higher frequency lines or galaxies with broad emission lines that are often found in the active nuclei.

銀河系外星雲および銀河系の研究領域における最近の観測の進歩によって、広帯域無線周波分光器に対する要求が増加している。本報告は、最近野辺山電波天文台において製作された新しい500MHz音響光学型分光器のシステムと性能を記述した。AOSの光学系はHe-Neレーザ、音響光学型光路デフレクタ、集光レンズ、および線形イメージセンサ(Reticon)から構成されている。レーザビームは一対のプリズムによって拡大され、一対の円柱レンズによって光路デフレクタの能動開口上に効果的に焦点を結ぶ。光路デフレクタはリン化ガリウム(GaP)の結晶製である。レーザビームは光路デフレクタの出口で円柱レンズによって集光され、球面を持つ焦点距離400.0mmの平凸レンズによって結像される。レンズはすべて広帯域多層の反射防止膜によってコーティングされている。熱による変形と機械的振動の影響を低減させるために、AOSの構成要素を厚さ1cmのアルミニウム枠に固定した。装置の長時間安定性を試験するために全積分時間1,280秒の天空観測を行った。周波数分解能は1.01±0.01MHzと測定された。AOSの性能を試験するために、1998年3月12日タイプ2のセイファート銀河NGC5005中心の(12)CO(J=1-0)ライン(115.271204GHz)の観測を行った。AOSはより高い周波数ラインを持つ星雲、またはしばしば活発な原子核に見られる広い発光ラインを持つ星雲の観測を可能にした。