Rijksuniversiteit Groningen

Advanced receivers for submillimeter and far infrared astronomy

Datum: 22 december 2008

Promotie: J.W. Kooi, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Advanced r eceivers for submillimeter and far infrared astronomy

Promotor(s): prof.dr. W. Wild, prof.dr. T.M. Klapwijk

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Geavanceerde ontvangers voor astrofysisch onderzoek

Moderne astrofysica vraagt om hoge spectrale mogelijkheden, frequentieflexibiliteit, gevoeligheid, bandbreedte, stabiliteit en gebruikersgemak. Wim Kooi onderzocht geavanceerde heterodyne technieken in het submillimeter en het verre-infrarood gedeelte van het elektromagnetische spectrum. Niet alleen gevoeligheid, maar ook factoren zoals frequentieresolutie, de stabiliteit van het instrument, kalibratie en bandbreedte bepalen welke soort detector het meest geschikt is voor een bepaald astrofysisch onderzoek.

Kooi gebruikt onder andere testresultaten van het Heterodyne Instrument for the Far-infrared (HIFI), dat momenteel volledig geïntegreerd is in de Herschel-satelliet. Ook beschrijft hij "Trex", een geavanceerde heterodyne-ontvanger die geïnstalleerd is bij het Submillimeter Observatorium van Caltech, gelegen op Mauna Kea, een vulkanische berg van 4.2 km hoogte in Hawaii. Deze ontvanger is te gebruiken door wetenschappers over de gehele wereld.

Verder richt Kooi zich op de theorie en de implementatie van drie soort ontvangers. Ten eerste de "gebalanceerde" oftewel balanced ontvanger, ten tweede de "correlatie" ontvanger en ten derde een ontvanger die de boven en onder zijbanden splitst (sideband separating receiver). Alle drie ontvangers zijn uniek. De laatste is ontwikkeld voor ALMA band 9 (600-720 GHz) en is de meest geavanceerde mixer in dit frequentiegebied tot nu toe. Ook gaat hij in op de ontwikkeling van meerdere beeldpunt (multiple pixel) heterodyne ontvangers. Dit soort ontvangers is zeer aantrekkelijk, maar technisch moeilijk uitvoerbaar. Door de hoge waarnemingsefficiency, bijvoorbeeld van grote objecten aan de hemel (koude wolken in het interstellair medium) zijn dit soort geavanceerde ontvangers erg belangrijk.

Wim Kooi (Geldrop, 1960) studeerde aan het California Institute of Technology (Caltech)in de VS. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Kapteyn Instituut van de RUG, SRON en Caltech. Kooi werkt bij Caltech.