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用于原初暴涨偏振探测者(PIPER)球载仪器的抗反射镀膜真空窗口

天体物理仪器与方法 2021-03-16 v1 仪器与探测器

摘要

测量宇宙微波背景(CMB)的微弱偏振信号不仅要求高光学吞吐量与仪器灵敏度,还需对系统误差加以控制。此情形下使用的偏振相机或接收机常采用介质真空窗口、滤光片或透镜,以恰当制备光供冷却传感器阵列探测。光链中的这些元件通常设计为最小化反射损失,从而提升灵敏度并最小化如眩光与重影等潜在成像伪影。原初暴涨偏振探测者(PIPER)是一台球载仪器,旨在测量最大角尺度上 CMB 辐射的偏振并刻画天体物理尘埃前景。PIPER 的双望远镜与探测系统浸没于开孔液氦桶式杜瓦中。在容纳低温探测阵列的真空低温恒温器上安装了以聚四氟乙烯(PTFE)镀抗反射(AR)膜的熔融石英窗口。光从望远镜朝天部分经此窗口到达探测阵列,窗口利用铟密封防止超流氦漏入真空低温恒温器腔体。所实现的 AR 镀膜将各界面反射降至 <1%,而未镀膜窗口表面约为 ~10%。本文给出了 AR 镀膜流程及窗口的室温光学测量。还详细描述了铟真空密封工艺,并提供了表征其超流氦泄漏完整性的测试结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.07936,
  title  = {Anti-reflection Coated Vacuum Window for the Primordial Inflation Polarization ExploreR (PIPER) balloon-borne instrument},
  author = {Rahul Datta and David T. Chuss and Joseph Eimer and Thomas Essinger-Hileman and Natalie N. Gandilo and Kyle Helson and Alan J. Kogut and Luke Lowe and Paul Mirel and Karwan Rostem and Marco Sagliocca and Danielle Sponseller and Eric R. Switzer and Peter A. Taraschi and Edward J. Wollack},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.07936},
  year   = {2021}
}