度重なる障害にめげずに東京大学-NRO 60cmサブミリ波望遠鏡VST1を ねばりづよく使うためのガイド

初版　　　1993/03/02      阪本成一
第1次改訂 1994/01/30      阪本成一
第2次改訂 1994/03/20      阪本成一
改訂3版   1996/01/12      半田利弘（体裁補正および内容更新中）

はじめに

一般的注意事項

• 　観測データは信頼性が命です．自分の取るデータの信頼性は自分で守ってください． また，取得されたデータは一人歩きを始めることがあります． 信頼性の極めて低いデータを取った場合には，その場にいなかった人にも分かるよう， その旨を観測ログに責任を持って記入してください．
• 　観測開始に先立って，PCの時計合わせを行ってください．settimeコマンドが有用です． その後キャリブレーション観測を開始し，一旦受信機室に行ってください． そして以下の項目の点検および調整を行ってください． これを怠ると，1日のデータが全部使いものにならなくなることもあり得ます．ご注意ください．
  • 天気は悪くないですか?
  • 受信機の温度計は10K以下を指示していますか?
  • 受信機の真空計は1mTorr以下を指示していますか?
  • Gunn発振器バイアスのエラー電圧が0近辺になるようにバイアスつまみ を調整してください．
  • 第2 IF系の緑色LEDが2つとも点灯していますか?

障害の発見

• STEP 1. 観測を開始してください．正常に観測を開始しましたか？

  はい． →STEP 2へ
  ハングする．
  リセットしてやり直し．
  コンソールにAntの表示が出たところで停止する．
  アンテナ駆動モーターの電源が入っていない．
  I/O error a:\tele\adm\using.scdと表示されて終了する．
  スケジューラーファイルの書式が不正である．
  アンテナが動かない．
  メガトルクモーターのトルクが0になっている．
  モータードライバーのパルスだまりにパルスがたまっている．
  ケーブル巻き取り部でケーブルが引っかかっている．
  機械的リミットを越えて移動させようとしている．
  天体に追いついたのち積分を行わずに停止し，しばらくすると calibration errorと表示される．
  強度較正用のミラー切り替えが完了していない．
  コンソールに「装置の準備ができていません.＜読取り中＞＜装置 k:＞」と表示 される．
  sgrへのNFSマウントに失敗している．

• STEP 2. 基準天体は強度，速度ともに正しく受かっていますか？

  正常． →頑張って観測しましょう．でも安心しないで！いつまた 　トラブルが，あなたを失意のどん底に叩き落とすかも知 　れません．
  QLOOKで全く一直線に見える．
  積分器が動作していない．
  QLOOKでほとんど一直線に見える．
  Rデータ取得からskyデータ取得まで時間がかかりすぎた．
  雑音が異常に大きい．
  大気の光学的厚さが異常に大きい．
  建物もしくは山を観測している．
  on点データ取得からoff点データ取得まで時間がかかりすぎた．
  Rが入っていない．
  受信機が暖まっている．
  電波軸をチョッパーが横切っている．
  受かっていない．
  エンコーダーがずれている．
  PLL周波数が大きくずれている．
  通常よりも弱い．
  水蒸気量が多い(雨・雪・曇あるいは温暖)．
  大気の光学的厚さが大きい．
  雨・雪もしくはその直後． -->鏡面の反射効率が落ちている．
  elが20degを下回っている． -->大気の光学的厚さが大きい．
  時計が合っていない．
  光軸をチョッパーが横切っている．
  トータルパワーモニターが発振した形跡がある． -->PLLのロックが外れている(または，一時外れた)．
  第2 IF系の緑色のLEDが消灯している． -->第2 IF系のPLLのロックが外れている．
  通常よりも強い．
  観測室のAOSバンド特性モニターの読みが平常時よりも大きい． -->第2 IF-AOS系がサチュレートしている．
  強度較正用の常温黒体が正しく入っていない．
  QLOOKでの速度がずれている．
  PLL周波数がずれている．
  通常よりも線幅が広い．
  第2 IF系の緑色のLEDが消灯している． -->第2 IF系のPLLのロックが外れている．

障害を未然に防ぐために

1. トータルパワーモニター用チャートレコーダー

   on点とoff点を移動する際に一瞬レベル変動がみられないか．
   on点とoff点の移動時には一瞬PLLがフリーラン状態になるので， Gunn発振器のバイアスエラー電圧が大きくなると，この変動が 大きくなる．このままだとPLLの周波数がずれる恐れがあるので， バイアス電圧を調整すべきである．
   Rが入ったときのレベルに急激な変動がないか．
   受信機システムが安定ならば変動は小さい．Rのレベルが非常に 急激に変化するようならば，受信機の温度上昇を疑ってみる必要 がある． Rのレベルがスキップしている場合，PLLの周波数がずれている 可能性が大きい．
   ペン先が小刻みに大きく振動していないか．
   PLLが外れるとこのようなレベル変動が現われる．
   R-skyの出力差は十分に大きいか．
   天気の悪いときやelの低いときにはRとskyの温度の比が減少する． このようなときには大気の光学的厚さが大きいので，その天体を その時点で観測することは止める．
   on点とoff点のレベルが違いすぎないか．
   on点とoff点での大気の厚さが大きく違うと，特にベースライン の安定性に影響が出る． elが低くなって，on点またはoff点の一方だけのレベルが突然高く なった場合，太陽電波観測棟や山を観測している可能性がある．

2. AOSバンド特性モニター用オシロスコープ

   バンド特性は普段と変化ないか．
   パワーアンプのゲインやレーザーの出力が低下すると，特性が異 常にフラットになる．
   積分は正しい時間行われているか．
   観測室のモニターにバンド特性が表示されるのは，積分が行われ ているときだけなので，積分器が正常に動作していないと，一瞬 しかバンド特性が現われない．このとき空のデータが生成される． 観測を強制終了して，まだ積分が終了しないうちに次の観測プロ グラムを実行すると，その後，積分器が異常動作するので注意が 必要である．

典型的な障害とその対処法

• アンテナ系
  • (AN01)** 鏡面の反射効率が落ちている．
    1. 鏡面についた水滴や雪を拭き取る．鏡面が結露することはない．
    2. 雨や重い雪が降っている場合には，効率が時々刻々変化して強度 較正に影響するばかりでなく，望遠鏡の故障の原因となるので， 直ちに観測を終了してカバーを閉めること．
  • (AN02)*** エンコーダーがずれている．
    1. move1コマンドで望遠鏡をAz=180，El=0に移動する．
    2. 受信機室内でAzモーターの電源を切る．
    3. Azモーターのブレーキを解除する．
    4. ルーフに上り，望遠鏡が精度1deg以内で正しく南を向くように手動 で調整する．
    5. Azモーターの電源を入れる．
  • (AN03)** メガトルクモーターの電源が入っていない．
    1. スライドカバーを開け，OPENEDのLEDが点灯したことを確認 する．
    2. 凍結が原因で完全に空かないときには，屋根に上ってカバーに 　付いた氷を剥がす．
    3. 強風が原因でOPENEDのLEDがときどき消灯するときには， 　リミットスイッチのあたる部分に詰め物をする．
    4. メガトルクモーターの電源を入れる．
    5. RESTARTの黄色の表示が点灯している場合には，そのボタン 　を押しながら電源を入れる．
  • (AN04)* メガトルクモーターのトルクが0になっている．
    1. NKSメガトルクモーターの電源を切る．
    2. AzモータードライバーのCN1ポートからケーブルを外し，代わり にハンディーターミナルを接続する．
    3. メガトルクモーターの電源を入れる．
    4. ハンディーターミナルでTL75と入力する．
    5. メガトルクモーターの電源を切る．
    6. ハンディーターミナルを外し，ケーブルを接続する．
    7. メガトルクモーターの電源を入れる．
  • (AN05)** モータードライバーのパルスだまりにパルスがたまっている．
    1. NKSメガトルクモーターの電源を切る．
    2. メガトルクモーターの電源を入れる．
  • (AN06)** Rのデータ取得からskyのデータ取得まで時間がかかりすぎた．
    1. 観測を中止し，改めてR-skyから取り直す．
    2. 頻繁に起こるようならば，move1でel=0degとel=85degの間を往復 　させて，elモーターを滑らかにする．
  • (AN07)* 時計が合っていない．

    MS-DOSのgpstimeuコマンドで時計合わせをする．

    時間はGPS信号を受信し自動的にUTCで設定される．

    本システムでは時間基準をPCの内部クロックに求めており， 　1日に1秒ほど進む．

• 受信機
  • (RX01)* 電波軸をチョッパーが横切っている．
    1. アンテナ第6鏡と受信機上面の間にあるチョッパーの羽根が電波 軸を横切らないように向きを調整する．
  • (RX02)***** 受信機が暖まっている．
    1. 受信機室左手にある電源操作盤を開け，コンプレッサーの電源を 切る．
    2. ラック最下段にある温度計の表示が280Kを超えるまで待機する．
    3. 電源操作盤で真空ポンプの電源を入れ，受信機デュワーの真空バ ルブを開ける．
    4. 圧力計の表示が10mTorrを下回ったら，コンプレッサーの電源を 入れて真空バルブを閉める．
    5. 温度計の表示が30Kレンジで10Kになってから観測を再開する．
  • (RX03)**** PLL周波数がずれている．
    1. EIP周波数カウンターのresetボタンを押す．
    2. lock freqボタンを押して，表示される (ロックすべき) 周波数を記 録する．
    3. resetボタンを押す． 　この状態でLOはフリーランになっている．
    4. 周波数表示がロックすべき周波数にほぼ一致するように，STS Gunn発振器バイアスの電圧を調整する． 　バイアスつまみを時計回りに回すと周波数が下がる．
    5. バイアス電圧が5.8Vを越えるようならば，電圧を上げるのをやめ， Gunn発振器のバックショートをゆっくり回すことで調整する． 　バックショートを時計回りに回すと周波数が上がる．周波数が 　84GHz付近にジャンプしたら，バックショートを一旦逆方向に 　回して周波数を74GHz付近に戻し，やり直す．
    6. 必要に応じて，flockボタンを押して周波数をロックし，STS Gunn発振器バイアスの電圧を微調整して，エラー電圧の指針が 中央に来るようにする． 　バイアスつまみを時計回りに回すと指針が左に寄る．
  • (RX04)** PLLのロックが外れている(または，一時外れた)．
    1. 対処法は(RX03)と同じ．
  • (RX05)* 強度較正用のミラーの切り替えが完了しない．
    1. 観測室にあるミラー切り替え回路のAUTO/MANUALスイッチを AUTO (上) にする．
    2. 受信機室にあるミラー切り替え回路のREMOTE/LOCALスイッチ をREMOTEにする．
    3. ミラー切り替え回路のIC基板ソケット部の接触を確実にとる．
• バックエンド
  • (BE01)* 第2 IF系のPLLのロックが外れている．
    1. 正面中央の調整用の穴にマイナスドライバーを差し込み，左右に 少し回して緑色のLEDが点灯するように調整する．
  • (BE02)* 第2 IF系のPLL周波数がずれている．
    1. 正面中央の調整用の穴にマイナスドライバーを差し込み，左右に 少しずらしたところで緑色のLEDが点灯するように調整する． 　LEDが点灯する箇所が複数あるので注意する．
  • (BE03)* 第2 IF-AOS系がサチュレートしている．
    1. バンド特性が平常時と同じになるように回転式のアッテネーター を絞る．
  • (BE04)* AOSのレーザーが点灯していない．
    1. レーザー電源を交換し，点灯するかどうか確認する．
    2. それでもだめな場合には担当者に以下の作業を依頼する．
       1. レーザー管を交換する．
       2. AOSの蓋を開け，光軸を調整する．
       3. 周波数較正を行い，AOSパラメターファイルを更新する．
  • (BE05)*** 積分器が動作していない．
    1. オートニクス積分器の電源を切る．(背面手前側)
    2. オートニクスA/D変換器の電源を切る．(背面手前側)
    3. 積分器の電源を入れる．
    4. A/D変換器の電源を入れる．
    5. 積分器のERASEトグルスイッチで積分器をクリアーする．
• 計算機
  • (CP01)** sgrへのNFSマウントに失敗している．
    1. PCをリセットして再度NFSを試みる．
  • (CP02)*** sgrのハードディスク容量が不足している．
    1. rootに依頼してsgrのeuropaのマウントされているディスク上の ファイルを一時的に退避する．
    2. あるいはPCのハードディスクやフロッピーディスクにデータを 書き込む．
• その他
  • (XX01)**** 大気の光学的厚さが大きい．
    1. 通常のR-sky法では正しく較正されないので，その天体を今観測 するのは諦める．

[非常時連絡先]