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チョッパーホイール法

 

よみ方

ちょっぱーほいーるほう

英 語

chopper-wheel method

説 明

電波天文学で用いられる、天体のアンテナ温度の代表的な強度校正法の一つ。「吸収体を用いた電波強度校正法」または「R-sky(アール・スカイ)法」ともいわれる。利得が十分な精度で安定しない受信機を天体からの微弱な信号強度の測定に用いる場合、入力が0でも受信機自身が発生する雑音があるため、出力は0とならない。このため、2つ以上の強度が既知の雑音源を測定して随時校正する必要があるが、その場合でも大気の吸収と放射の効果を補正する必要がある。しかしながら、等温の大気をモデルを考え、それと同じ温度の熱雑音を放つ電波吸収体を校正源として、ON-OFF観測を行うと、大気の吸収を補正した大気外でのアンテナ温度 $T_{\rm A}^\ast$ を次式で得ることができる。

$$T_{\rm A}^\ast=\frac{y_{\rm on}-y_{\rm off}}{y_{\rm R}-y_{\rm off}}$$

ここで、変数 $y_{\rm on}、y_{\rm off}、y_{\rm R}$ はそれぞれ天体とそれに隣接した大気放射および電波吸収体を入力した際の受信機出力を示す。

校正用の電波吸収体は常温で放置したものを用いることが多い。入力を素速く切り替えられるように、電波吸収体は受信機への入力光路の途中に出し入れ可能に設置したり、可動式の反射鏡で入力を切り替えたりする。チョッパーホイール法は簡便な方法であるにもかかわらず、電波吸収体と大気の温度差が小さい場合は精度良くアンテナ温度を決定できるので、多くの電波望遠鏡で利用されている。ウーリック(B. Ulich)とハース(R. Haas)によって考案された。

2023年05月10日更新

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