利用POLARBEAR测量大气圆偏振

在毫米波段，由于地球磁场对氧分子的塞曼分裂，大气发射是圆偏振的。我们报告了使用\textsc{Polarbear}项目3年的观测数据在150 GHz波段对该信号的测量。连续旋转的半波片（HWP）的非理想性将部分圆偏振光转换为线偏振光。虽然\textsc{Polarbear}探测器对线偏振敏感，但这种效应使它们对圆偏振也敏感。尽管这不是预期用途，但我们利用这种转换来测量圆偏振。我们重建了圆偏振信号的方位角梯度，并测量了其与扫描方向和探测器带通的依赖关系。我们将信号与基于大气发射理论、探测器带通和HWP泄漏谱模型的模拟进行了比较。我们发现观测到的方位角斜率与模拟斜率的比值为$0.92 \pm 0.01\rm{(stat)} \pm 0.07\rm{(sys)}$。该比值对应于在根据代表性探测器带通和塞曼发射谱估计的有效带中心$121.8\,\mathrm{GHz}$和带宽$3.5\,\mathrm{GHz}$处的亮度温度$3.8\,\mathrm{m K}$。这一结果验证了我们对仪器的理解，并增强了利用连续旋转HWP的不完美性测量圆偏振的可行性。连续旋转HWP在正在进行和未来的宇宙微波背景实验中很流行，用于调制偏振信号。这项工作展示了一种信号提取和泄漏减除方法，有助于在此类实验中测量圆偏振。