南希·格雷斯·罗曼空间望远镜红外探测器的量子产额与电荷扩散

弱透镜分析所需的剪切信号很小，因此任何在探测器层面扭曲天文图像的影响都可能污染推断出的剪切。南希·格雷斯·罗曼空间望远镜（Roman）将搭载一个由 18 个 Teledyne H4RG-10 近红外（IR）探测器阵列组成的焦平面；这些探测器从未用于弱透镜观测，并带来了独特的仪器定标挑战。此前两项研究（Hirata & Choi 2020；Choi & Hirata 2020）表明，平场的时空相关性可有效分离亮化更亮效应（BFE）和像素间电容（IPC）。后续工作（Freudenburg 等 2020）引入了这些相关性的傅里叶空间处理方法，使作者能够将 BFE、IPC 和经典非线性（CNL）展开到更高阶。本工作将先前的形式体系扩展至包含量子产额和电荷扩散。我们在模拟上测试了更新后的形式体系，并表明可以恢复输入的表征值。随后我们将该形式体系应用于三个 Roman 飞行候选探测器的可见光和红外平场数据。我们对 0.5 $\mu$m 波长下的电荷扩散拟合了一个二维高斯模型，并求得 SCA 20829 在水平方向的方差为 $C_{11} = 0.1066\pm 0.0011$ pix$^2$，垂直方向为 $C_{22} = 0.1136\pm 0.0012$ pix$^2$，协方差为 $C_{12} = 0.0001\pm 0.0007$ pix$^2$（统计）。最后，我们将电荷扩散的不对称性转换为等效剪切信号，并发现每个探测器对剪切相关函数的污染为 $\xi_+ \sim 10^{-6}$。这在功率（振幅平方）上超出 Roman 为该测量分配误差预算的 $\mathcal{O}(10)$ 倍，但很可能通过拟合点扩散函数（PSF）的标准方法缓解，因为电荷扩散可被视为对 PSF 的贡献。