基于 LEKID 的格陵兰岛大规模观测 CMB 仪器设计
天体物理仪器与方法
2014-10-13 v3
摘要
我们展示了一项可行性研究的结果，该研究考察了将一台专为观测宇宙微波背景 (CMB) 而定制的地基毫米波偏振计部署到格陵兰岛 Isi 站的情况。本研究中的仪器基于集总元件动能电感探测器 (LEKID) 以及具有 500 mm 口径的 F/2.4 反射式交叉 Dragone 望远镜。望远镜安装在接收机内部，并通过闭循环 He 制冷机冷却至 K，以减少探测器的背景负载。来自天空的线偏振信号通过金属网半波片进行调制，该半波片基于超导磁轴承的空心轴电机在望远镜的光阑处旋转。模块化探测器阵列设计包含至少 2300 个 LEKID，并可配置为中心频率在 150~GHz 或更高的频谱波段。我们的研究考虑了中心频率分别为 150、210 和 267~GHz 的观测配置。整个偏振计安装在商用精密旋转气浮轴承上，这使得其能够以可忽略的振动和随时间推移的机械磨损实现快速方位角扫描速度。滑环为仪器供电，从而实现圆形扫描（360 度连续旋转）。当此 mounts 与天空旋转及观测站点的纬度相结合时，会产生内摆线扫描图案，从而提供优异的交叉链接，并使得利用一系列恒定仰角扫描可观测 34\% 的天空。这种扫描图案和天空覆盖范围结合光束大小（150~GHz 时为 15~角分），使得该仪器对角功率谱中 的范围敏感。
引用
@article{arxiv.1407.6249,
title = {A LEKID-based CMB instrument design for large-scale observations in Greenland},
author = {D. C. Araujo and P. A. R. Ade and J. R. Bond and K. J. Bradford and D. Chapman and G. Che and P. K. Day and J. Didier and S. Doyle and H. K. Eriksen and D. Flanigan and C. E. Groppi and S. N. Hillbrand and B. R. Johnson and G. Jones and M. Limon and A. D. Miller and P. Mauskopf and H. McCarrick and T. Mroczkowski and B. Reichborn-Kjennerud and B. Smiley and J. Sobrin and I. K. Wehus and J. Zmuidzinas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.6249},
year = {2014}
}