1.3cm接收系统研制和银河系氨分子谱线巡天观测

本项目计划研制具有国际先进水平的高灵敏度、高稳定性双极化制冷1.3cm波段接收系统，用于银河系高密度分子气体巡天观测。项目组将采用低噪声HEMT放大器、致密集成和热稳定新技术，通过国际合作完成接收机的研制并安装于乌鲁木齐25米望远镜，利用该接收机首次对银河系第一、二象限（-0.5 <b<0.5 , 5 <l<180 ）进行星际氨分子（1，1）和（2，2）反演线的无偏巡天观测。研究与恒星形成真正紧密相关的高密度分子气体的大尺度分布与物理性质；研究巨分子云大尺度结构及其物理性质；研究银河系大质量恒星形成的大尺度物理环境等。该巡天观测与目前国际上已完成以及即将完成的其他波段银河系巡天观测的综合比较研究，对研究银河系星际介质的不同成分分布，大尺度的恒星形成规律，乃至星系的形成和演化等前沿课题具有重要意义。项目预期可取得有国际显示度的成果。另外该接收系统还将用于国际VLBI网的观测。

本项目成功地完成了具有国际先进水平的高灵敏度、高稳定性双极化制冷1.3cm波段接收系统，各种参数达到了设计指标,有些指标好于预计目标。2010年12月29-30日，新疆天文台组织了该系统的实验室预验收，2012年07月02-03日，中科院计划财务局组织在南山基地对 “1.3cm制冷双极化接收机的研制”进行现场验收。验收专家组一致通过对接收系统的验收。经测试，接收机噪声温为~ 17.4K，稳定度~ 0.05%。接收机的各项指标达到或优于任务书中的指标,接收机灵敏度达到国际先进水平。系统温度在天气晴的情况下为36K（天顶），天线效率38%。. 使用该接收机，在EVN的VLBI观测中得到干涉条纹。同时成功地观测到氨分子，水脉泽和甲醇脉泽谱线。通过噪声源和射电源定标，谱线强度误差好于20%（俯仰高于30°）。已满足天文学家的观测要求。南山基地分子谱线终端配备了带宽为1GHz，通道数为16K的双路数字消色散系统DFB，它具备脉冲星和分子谱线观测模式。完成了观测和数据处理软件的编写与调试。现已正式投入ON-OFF模式的观测。. 我们对Taurus巨分子云中的 Herschel B213 Filament区进行大尺度NH3分子（1，1）和（2，2）成图观测，氨分子图像与 Filament 结构符合的非常好。同时对Herschel红外卫星发现的Filament冷源 G159.34+11.21 和G98.00+8.75 源进行长时间的积分观测，首次获得它们的氨分子图像。在所观测的705个Planck冷源中273个探测到氨分子源，其中新探测到167个氨分子源。在对220个Bolocam尘埃核中（1.1mm flux > 5Jy）观测到173个氨分子源，其中新探测到 149个氨分子源。在对其中108个源所作的水脉泽搜寻观测中，探测到62个水脉泽，探测率57.4%，其中21个新水脉泽。. 在项目执行期间，对一批大质量恒星形成区进行甲醛和氢复合线巡天观测，并发表18篇文章,其中11篇SCI文章，2篇EI文章。为氨分子巡天观测研究积累了经验。通过研制接收机，培养出厘米波段接收机方面的年轻的技术力量。形成了我国厘米波段接收机研制领域最具实力的研究团队，他们将成为未来新台大型望远镜建设的骨干力量。同时新台通过与南京和美国CFA开展合作研究，培养出年轻的天文研究人才。