使用宽带光源进行望远镜透射率测量的准直光束投影仪的设计与性能

Ia型超新星是研究近期宇宙暗能量最直接的宇宙学探针，对其而言，天文仪器的光度校准仍是系统不确定性的主要来源之一。为解决此问题，近期进展引入了准直光束投影仪（CBP），旨在通过精确测量望远镜吞吐量随波长的变化来提升校准精度。本文描述了一台便携式CBP原型的性能。实验装置使用宽带氙灯光源替代了更常用但要求严苛的高功率激光光源，并耦合一个单色仪，将光发射到由光电二极管和光谱仪监测的积分球内。光被注入到CBP望远镜的焦点处，将准直光束投射到一块太阳能电池上，该电池的量子效率已通过与NIST校准的光电二极管比对获得。通过比较CBP光电二极管与太阳能电池中的光电流信号，计算了所达到的吞吐量和信噪比。我们证明，该原型机在当前发展阶段，能够在合理的积分时间内，对ZTF测光滤光片系统的积分g和r波段分别达到1.2%和2.3%的精度。g和r波段的中心波长确定精度分别保持在约0.91 nm和约0.58 nm以下。由滤光片吞吐量测量引起的预期测光不确定度在零点星等上约为5 mmag。本文还讨论了若干直接的改进路径以升级当前装置。