由国家射电天文学观测台拍摄
帕特里西奥·埃斯卡特是阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的低温和真空技术人员，他在前端或冷冻冷却器上工作，为每个ALMA天线安装尖端接收器
信用:M
亚历山大，ESO 美国国家科学基金会(NSF)和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)委员会已经批准了一个数百万美元的升级项目，用于天文台的1
通过北美ALMA发展计划的3毫米(6波段)接收器
这些接收器——最初由国家射电天文学观测台(NRAO)的中央发展实验室(CDL)建造，并将进行升级——是ALMA系列中最具科学生产力的
项目第一阶段于2021年启动，资金为700万美元
6800万英镑——目标是到2026年生产一个原型接收机，这将使NRAO能够为ALMA计划建造一套完全升级的6波段接收机
这些新的波段6v2接收器将提高以1
4毫米和1毫米
1毫米
ALMA-北美项目科学家、NRAO ALMA发展项目协调员Crystal Brogan说，对于科学家来说，升级——从设计到完成将在十年内进行——提供了三项重大改进
任何一次观测的波长覆盖范围都将增加一倍以上，这将允许同时观测更多的谱线
此外，升级将增加接收器可达到的总波长范围，并提高其灵敏度，从而减少所需的观察时间
布罗根说，“这对科学家来说意味着，可以同时观察到更多的诊断线跃迁，灵敏度比以前更高，从而产生更准确、更有效的科学结果
" 波段6升级是雄心勃勃的“ALMA2030宽带灵敏度升级”的一部分，该升级旨在将天文台天线的相关带宽至少增加一倍，并最终增加四倍
频带6v2将是作为ALMA2030发展路线图的一部分升级的第一个接收器
布罗根指出，之所以选择这款接收机进行首次升级，是因为“就每个周期提议的小时数而言，Band 6是目前ALMA最受欢迎的频段
在每一个观测年，我们看到更多的ALMA出版物报道了这个波段的结果
" 来自太空的极其微弱的信号被ALMA天线收集并聚焦到接收器上，就像这里展示的这两个，它们将微弱的辐射转换成电信号
升级后的6v2波段接收器将提高ALMA在该波段可实现的科学质量和数量，从而实现更精确和高效的科学
信用:股票期权 从技术上来说，这个庞大的项目包括升级或更换接收机上的几乎每个关键子系统，包括馈电喇叭天线、极化分离器(也称为正交模式换能器)、混频器和放大器以及本地振荡器
升级包括几项新的或改进的技术，这些技术来自NRAO与弗吉尼亚大学制造创新(IFAB)实验室的合作
CDL董事伯特·霍金斯(Bert Hawkins)表示，“我们与UVA的合作包括在新接收器的核心开发一种新的超导SIS混频器，该混频器扩展了接收器将敏感的波长范围，从而提高了波段6的科学能力
我们还在合作开发一种新型超导混合耦合器，用于接收器内部分离信号的边带
除了与UVA的合作之外，我们的内部团队也在不断改进各种技术
例如，我们的低噪声放大器团队正在开发基于商用晶体管的新一代低温冷却放大器
" 霍金斯补充道，“最初的6波段接收机是20多年前设计的
从那以后，国家科学基金会通过NRAO投资改进毫米波接收器技术
这一努力获得了回报，现在，通过利用CDL和弗吉尼亚大学合作伙伴开发的技术，此次升级响应了ALMA2030发展路线图的号召，提高了ALMA接收机的带宽和波长覆盖范围，同时提高了灵敏度
“除了继续与UVA的长期合作伙伴关系之外，此次升级还将使ALMA-North America能够利用其与皮埃蒙特弗吉尼亚社区学院(PVCC)先进制造计划的现有关系，为学生提供诸如微组装和引线键合、使用小型软件定义的无线电测量和表征电磁频谱、高频测量以及电子设备的低温测量等实践经验
在每根ALMA天线的碟形天线后面，都有一个前端，冷冻的冷却器容纳着一套尖端接收器
每个接收器都是在世界上三个不同的实验室中手工制作的
他们被集中在一起组装成这个低温装置，然后运到智利安装在ALMA的66个天线中
信用:P
阿尔玛·卡里略(欧洲股票组织/北美股票交易所/NRAO) NRAO天文台台长托尼·比斯利说:“国际ALMA合作对射电天文学的未来有一个清晰的看法，Band 6v2升级是未来一系列升级中的第一个，将为这个已经非常强大的天文台带来无与伦比的灵敏度。”
“最初的6波段由于其能力很快成为ALMA最具科学生产力的接收器
随着这次从CDL的升级，Band 6v2将在未来几年里在ALMA保持这一地位
" ALMA主管肖恩·多尔蒂补充道，“这是ALMA最高效的接收器系统的一次非常令人兴奋的升级
除了惊人的新科学能力之外，ALMA将能够更快地进行观测，因为新的接收器将更加灵敏
这将大大增加我们能够向社区提供的高质量观察的数量
" 北美ALMA发展计划由国家科学基金会和加拿大国家研究委员会资助
“这些Band 6v2升级表明，随着技术的进步，有着惊人的改进能力，”Dr
乔·佩斯，美国国家科学基金会阿尔玛项目官员
“升级带来的新科学能力将使ALMA保持在毫米科学的前沿
"
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