8.Back End

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8.1 Spettrometri

8.1.1 XARCOS

XARCOS è uno spettro-polarimetro digitale sviluppato dall'Osservatorio Astrofisico di Arcetri, in collaborazione con l'Osservatorio Astronomico di Cagliari e l'Istituto di Radioastronomia.
E' fisicamente connesso al focus selector e possiede 8 ingressi (può dunque gestire anche le 4 IF del ricevitore dual-feed).
Queste le principali caratteristiche:

- numero di input: 8
- banda di lavoro: 140-220 MHz
- canali frequenziali: 2048 per input
- larghezza di banda istantanea: da 0.488 MHz a 125 MHz
- massima risoluzione spettrale efficace: ~500 Hz (due righe monocromatiche sono risolte quando sono separate di ~1 kHz)
- tempi di integrazione: multipli di 10 s
- output: spettro nei parametri di Stokes (I,Q,U,V)

Schema della scheda di XARCOS

Fig. 8.1 : Schematizzazione di 4 input della scheda di XARCOS

8.1.2 (ARCOS)

N.B. Questo strumento è presente ma non ufficialmente offerto. Chi desidera utilizzarlo deve prendere contatto con il responsabile delle osservazioni per richiedere informazioni e opportuna assistenza.

Il correlatore ARCOS (ARcetri COrrelation Spectrometer) è uno spettrometro digitale sviluppato dall'Osservatorio di Arcetri, è fisicamente connesso al terminale Mark IV e riceve 2 ingressi da 16 MHz provenienti dai videoconverter del terminale.

La banda totale per cui è previsto il sistema è di 2x20 MHz, tuttavia il Mark IV impone di fatto due bande di 0.125 ÷ 16 MHz (in step di 2ⁿ)*

ARCOS è costituito principalmente da :

	2 schede di correlazione per un totale di 2048 canali.
	2 campionatori A/D (schede sampler a 4 canali, 2 bit, 4 livelli)

Fig. 8.2 : Schema del correlatore ARCOS, esempio a 22 GHz (bande in MHz)

8.1.3 (Mspec0)

Questo spettrometro digitale ad alta risoluzione, nato nel 1994, fornisce da 512 a 131072 canali (in step di 2ⁿ) su una banda massima che va da 125 kHz a 16 MHz*. All'interno di questi valori la risoluzione è impostabile dall'utente, in tabella sono elencati alcuni esempi :

Banda	Canali	Risoluzione
0.125 kHz	512	0.24 Hz
1 MHz	4096	244 Hz
16 MHz	131072	122 Hz

Tab. 8.7: Esempi di risoluzioni ottenibili

Il sistema riceve 1 banda analogica proveniente dal sistema Mark IV e provvede a digitalizzarla e ad operare un algoritmo FFT ad alta efficienza.

I componenti principali sono :

	1 Scheda Ultra ADC A/D
	1 Scheda VT-524
	2 Schede UltraDSP/1128 su cui sono installati 2 processori LH9124 (ambiente VME)

I processori operano in parallelo ed eseguono le trasformate di Fourier a 256000 punti spettrali a 24 bit. Gli spettri risultanti vengono integrati nella scheda VT-524.

Le schede DSP sono completamente programmabili attraverso il bus VME. La scheda VT-524 consente anche di visualizzare i risultati in tempo reale man mano che questi vengono elaborati (il tempo richiesto per l'elaborazione dei dati è di circa 1 ms per un singolo spettro).

Lo spettrometro è connesso via TCP/IP a un pc esterno su cui è installato il software "Spett" che, oltre a fornire all'utente i mezzi per gestire il sistema di controllo (impostazione del numero di canali, frequenza di campionamento, numero di spettri da mediare, numero di cicli On-Off), è integrato con il sistema "Field System" per le gestione dell'antenna (puntamento, scelta della frequenza di osservazione, ecc...).

Sullo stesso pc è possibile visualizzare i dati durante la sessione osservativa.

Fig. 8.3 : Schema a blocchi dell' Mspec0, esempio a 22 GHz (bande in MHz)

*Le bande 0.250 MHz e 1 MHz sono disponibili solo previa installazione di un filtro esterno. Rivolgersi all'istituto per informazioni sulla disponibilità.