一种用于偏振敏感 CMB 实验的地面绝对偏振定标器的设计与表征
天体物理仪器与方法
2018-09-07 v1
摘要
我们介绍一种用于偏振敏感宇宙微波背景（cosmic microwave background, CMB）实验的地面绝对偏振角定标器的设计与表征，其精度优于 0.1 度。该定标器的精度需求源于降低宇宙偏振旋转上限的需要，后者在大量宇宙学模型中预期为零。宇宙偏振效应如宇宙双折射和原初磁场可产生 spurious B-modes，导致非零的 CMB TB 与 EB 关联，这与探测器指向的失准简并。常用于绝对偏振角定标的偏振天体源其表征精度未优于 0.5 度。更高精度可通过自定标方法实现，但这类方法受天体物理前景污染影响，且本质上假定不存在如宇宙偏振旋转等效应。这两种定标方法的不足凸显了对表征良好的偏振源的需求。我们提出的定标器采用一个 76 GHz Gunn 振荡器耦合至倍频器、 pyramidal 喇叭天线和共转金属丝栅偏振器。我们使用一个精确水准仪结合位于外壳内的四个精密级铝平面，将源的线偏振面相对于局部重力矢量校准至优于 0.1 度目标。2017 年该定标器部署于位于智利阿塔卡马沙漠的 POLARBEAR CMB 实验进行工程测试运行，并正升级用于 2018 年 POLARBEAR-2b 接收机的定标。在以下工作中，我们给出定标器设计、系统误差控制、表征、部署及未来 CMB 实验绝对偏振定标计划的详细概述。
引用
@article{arxiv.1809.02111,
title = {Design and characterization of a ground-based absolute polarization calibrator for use with polarization sensitive CMB experiments},
author = {M. F. Navaroli and G. P. Teply and K. D. Crowley and J. P. Kaufman and N. B. Galitzki and K. S. Arnold and B. G. Keating},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02111},
year = {2018}
}
备注
15 pages, 7 figures, 2 tables, SPIE conference Austin 2018