Pulsar Aufnahmegeräte

Pulsar Aufnahmegeräte

Zentrales Aufnahmegerät bei Pulsarmessungen ist das "Pulsar Backend" PUB86. Das Pulsar Meßsystem enthält außerdem Taktgeneratoren, kontrolliert vom Steuerrechner (über CAMAC), die für eine zur Pulsarperiode synchrone Datenerfassung sorgen, eine Detektoreinheit, eine 16 Kanal Filterbank und einen 240 Kanal Dedisperser.

Bild 13 zeigt das Block Diagramm des Pulsar Aufnahmesystems. Die Einheit PUB86 ist ein schnelles Datenerfassungsgerät mit 4 Eingangskanälen. Die Aufzeichnung erfolgt synchron zur Pulsarperiode und wird von einem Signal gesteuert, das den Beginn des Meßfensters festlegt. 1024 Meßpunkte können pro Pulsarperiode erfaßt und synchron über bis zu 65535 Pulsarperioden integriert werden, bevor die Daten an einen weiteren Rechner zur Datenaufzeichnug weitergegeben werden. Pulsarperioden von 1.024 ms bis hin zu 10000 s mit Meßintervallen zwischen 1 und 4096 µs können gemessen werden.

Das Pulsarsystem generiert auch ein Steuersignal, das mit Beginn des Meßfensters startet und einige Meßintervalle andauert. Hiermit kann ein Kalibrationssignal über einen Teil der Pulsarperiode zusätzlich am Empfängereingang addiert werden.

Bild 13 Pulsar System

Sowohl die Ausgangssignale von Detektoreinheiten mit schnellen (5/10 MHz) Spannungs/Frequenzwandlern als auch parallele digitale Daten können vom Pulsar Backend verarbeitet werden. Im ersteren Fall erfolgt die Integration über ein Meßintervall durch Zählen im PUB86, im anderen Fall wird das Signal im Takt der zum Pulsarsignal synchronen Meßintervalle übernommen.

Das PUB86 wird über einen IEEE-Bus vom Steuerrechner kontrolliert, die Daten werden über einen DMA Datenbus an das Rechnersystem übertragen.

Der Dedisperser hat 4 * 60 Kanäle (siehe Bild 14). Innerhalb einer Einheit wird das Eingangssignal auf 60 Filter von je 660 kHz Bandbreite, die jeweils um eine Bandbreite versetzt sind, aufgeteilt, detektiert und durch Spannungs/Frequenzwandler in Pulse gewandelt, deren Frequenz der gemessenen Leistung proportional ist. Diese Signale werden in Zählern über einen Zeitraum integriert, der der durch das interstellare Medium erzeugten Verzögerung der Ankunftszeit zwischen zwei benachbarten Kanälen entspricht. Die integrierten Signale jedes Kanals werden dann genau nach dieser Zeit an den Nachbarkanal übergeben, auf diesen Wert wird dann das Signal des nächsten Kanals weiter addiert. Das Ausgangssignal des letzten Kanals ist dann das von der Dispersion befreite Signal der Gesamtbandbreite des Dedispersers. Es wird dann in den Rechner übertragen. Die Verzögerung pro Kanal kann zwischen 6.3 ms und 9.99 ms gewählt werden.

!!! Achtung: Der Pulsardedisperser benötigt eine bestimmte Seitenbandlage im Eingangssignal für eine korrekte Funktion !!!

Bild 14 Pulsar Dedisperser (eine von 4 Einheiten)

Speziell für die Pulsarsuche wird eine 16 Kanal Filtereinheit eingesetzt, Bild 15 zeigt ihren Aufbau. Sie wurde für Pulsarmessungen bei 6 cm Wellenlänge verwendet. Inzwischen wurden 2 weitere 8 Kanal Filterbänke dieser Bandbreite und zwei mit schmalerer Bandbreite für den Einsatz bei 21 und 11 cm Wellenlänge gebaut. Sie sollen demnächst zusammen mit einem neuen schnellen Datenerfassungsgerät eingesetzt werden.

Bild 15    16 Kanal Pulsar Einheit

Neuestes Pulsarmeßgerät ist der Effelsberg Berkely Pulsar Prozessor, ein Gerät mit programmierbaren digitalen Filtern, das von der Universität von Berkeley, Kalifornien (Prof. D. Backer) entwickelt wurde. Beobachter sollten Kontakt mit A. Jessner am 100-m-Teleskop aufnehmen, wenn sie weitere Informationen über Pulsarmessungen am 100-m-Teleskop benötigen.