System-on-chip integrated circuit technology applications on the DIII-D tokamak for multi-field measurements

Several mm-wave diagnostics on the DIII-D tokamak provide multi-scale and multi-dimensional measurements of plasma profile evolution and turbulence fluctuations. Mm-wave fusion plasma diagnostics that adopt system-on-chip integrated circuit technology can provide better space utilization, flexible installation, and improved sensitivity. In order to further extend this technology for additional fusion facilities with a higher toroidal magnetic field, V-band (55–75 GHz) and F-band (90–140 GHz) chips for Microwave Imaging Reflectometer (MIR) and Electron Cyclotron Emission Imaging (ECEI) instruments are developed and tested in the Davis Millimeter Wave Research Center (DMRC). Current measurement data show that correlation between these SoC-based diagnostic instruments with other state-of-the-art diagnostics enables co-located multi-field turbulence fluctuation measurement.

Assimilation von bodengebundenen Profiler-Messungen der atmosphärischen Grenzschicht

<p align="justify">Die Kenntnis des Zustandes der atmosphärischen Grenzschicht (ABL) ist für die Verbesserung der numerischen Wettervorhersage von großer Bedeutung. Dennoch ist die ABL bislang nicht ausreichend vermessen, was durch einen systematischen Mangel an Beobachtungen wie z.B. Wind-, Temperatur- und Feuchteprofilen in diesem Bereich bedingt ist. Um sowohl den Raum zwischen Boden- und Satellitenmessungen abzudecken als auch die zeitliche Kontinuität im Vergleich zu Radiosonden- und Flugzeugmessungen zu erhöhen, werden im Rahmen des DWD-Projektes „Pilotstation“ verschiedene bodengebundene Fernerkundungsmessgeräte evaluiert, welche die untere Atmosphäre im Profil vermessen.</p> <p align="justify">Das Mikrowellenradiometer (MWR) ist das erste der Messgeräte, das in das ICON/KENDA-System am DWD assimiliert wird. Um die ICON-Modellprofile in den Beobachtungsraum (Strahlungstemperatur T<sub>b</sub>) zu transformieren, wenden wir als Vorwärtsoperator das Strahlungstransportmodell RTTOV-gb an. Die Sensitivitätsfunktionen für die vertikale Lokalisierung der einzelnen Kanäle werden ebenfalls von RTTOV-gb berechnet. Als Ausgangspunkt für eine dynamische Biaskorrektur haben wir über einen längeren Zeitraum die systematische Abweichung zwischen Beobachtungen und Modell bestimmt und dabei festgestellt, dass die transparenten V-Band-Kanäle besonders starke systematische Abweichungen aufweisen. Die richtige Einstellung des Assimilationssystems ist relativ herausfordernd, insbesondere, da die Kreuzkorrelationen der Beobachtungsfehler der Kanäle untereinander vom System nicht richtig berücksichtigt werden können. Die Upper-Air-Verifikation zeigt jedoch, dass die MWR-Messungen eine positive Auswirkung auf die Vorhersage haben können.</p> <p align="justify">Wir stellen verschiedene Assimilationsexperimente vor und diskutieren den Einfluss der Tuningparameter auf die Ergebnisse. Zusätzlich präsentieren wir erste Ergebnisse der Assimilation von Doppler-Lidar-Winden. Da hier kein komplexer Vorwärtsoperator nötig ist, können die Messwerte im Gegensatz zum MWR direkt ins Assimilationssystem eingespeist werden.</p>

Multilayer metallic filters for Q/V band IMUX

Current designs of space IMUX filters are based on dual-mode circular waveguide cavities, on dielectric resonators or, at the lower end of the frequency spectrum, on coaxial resonators. This paper presents a new kind of IMUX filter aimed at high operating frequencies (Ka, Q, and V bands) which was developed in the frame of an ESA funded study named KALOS-DEVAQ. The new filter implements a quasi-elliptic frequency response and is characterized by simple geometry. The mechanical structure is composed of stacked metallic plates and it is well suited to be manufactured, at a low cost, with high accuracy. Despite the lower unloaded Q factor, the new configuration allows achieving a comparable flatness of insertion loss and group delay, thanks to the application of the pre-distortion technique. The increased insertion loss does not affect the system performances because it can be compensated by the amplification stages in the RF chain.

FIRST RESULTS OF PROCESSING DIGITIZED V-PLATES TAKEN WITH THE TAUTENBURG 2m SCHMIDT TELESCOPE

The process of treatment of about 500 digitized plates has started in MAO NAS of Ukraine. Plates were taken with the Tautenburg 2m Schmidt telescope in 1963-1989. Linear dimensions of plates are 24x24 cm with a working field of 3.3x3.3 degrees and a scale of 51.4 "/ mm. Astronegatives were digitized on the Tautenburg Plate Scanner in five strips with linear dimensions of 5 400x23 800 px. The software developed in MAO NAS of Ukraine for the image processing of these scans takes into account the horizontal overlap and the vertical offset of strips. The photometric range of fixed objects is 12 magnitudes, around V = 7 m - 19 m , due to the separation of objects into faint and bright parts by their images’ diameters. Positions of stars and other fixed objects are obtained in the GAIA DR2 reference system. Magnitudes are defined in the V-band of the Johnson color system. The resulted positional accuracy defined from 180 plates’ processing is σ RA,DEC = 0.10"for both coordinates, photometric error on the whole range of magnitudes is σ V = 0.14 m . The convergence of resulted magnitudes with ones from photoelectric standards’ data is 0.19 m . In parallel with image processing and plate data reduction, the search for minor planets’ images was carried out. Nine positions and magnitudes of 4 asteroids registered on the plates obtained in 1963-1965 were defined and used for further analysis.