史生才

中國科學院紫金山天文臺

 
亞毫米波領域（太赫茲）是射電天文有待進行全面研究的最后一個頻率窗口，其科學前景非常巨大。90年代以來國際上亞毫米波段的一系列重要發現，已經沖擊了天體物理各個層次的研究。例如，JCMT望遠鏡的SCUBA深度巡天發現了亞毫米波星系團和星系，這些最原始的星系在哈勃空間望遠鏡深場內竟沒有光學對應體。在天文科學研究中，無論是太赫茲高靈敏度探測技術還是成像技術都起到了非常關鍵的作用，也處于該研究領域的前沿。
 
本報告將首先介紹太赫茲頻段在天文科學研究中（特別在宇宙學、星系形成和演化、恒星形成和演化、以及行星科學等方面）的重要性及特殊地位，然后介紹國際大型毫米波亞毫米波天文研究前沿計劃，包括地面和空間，以及這些前沿計劃對于太赫茲技術的需求，特別是太赫茲探測技術和太赫茲本振信號源；本報告的第二個方面將介紹太赫茲超導高靈敏探測技術／成像技術的國際前沿動態，中國科學院紫金山天文臺毫米波亞毫米波實驗室在該領域的最新研究成果（超導SIS隧道結混頻技術、超導HEB熱電子混頻技術以及亞毫米波超導接收機研制等方面)，以及將來要開展的研究計劃（1THz以上頻率的超導探測技術、基于超導SIS隧道結的直接檢波技術、以及焦面成像技術等方面）；本報告最后將介紹我們參與阿塔卡瑪大型毫米波亞毫米波干涉陣(Atacama,Large Millimeter Array，簡稱ALMA)計劃的構想，以及基于天文科學研究發展的太赫茲技術在大氣物理研究以及空間目標探測方面的應用前景。