BINGO 项目 III：焦平面的光学设计与优化
天体物理仪器与方法
2022-08-04 v2
摘要
BINGO 望远镜旨在测量来自中性氢超精细跃迁的 21 cm 辐射涨落，并目标从此类涨落中测量重子声学振荡（BAO），从而作为未来更深强度映射巡天的前驱。项目第一阶段的要求考虑一个大型反射系统（两台 40 m 级碟形天线呈交叉 Dragone 配置），照亮一个具有 28 个喇叭的焦平面，以漂移扫描模式用两种圆偏振测量天空，产生强度及圆偏振的辐射测量。本文给出仪器的光学设计。我们描述光束的强度和偏振特性，以及焦平面中喇叭的光学排布，以在第一阶段结束后产生均匀且良好采样的图。我们的分析为喇叭在焦平面中的位置提供了最优模型，在标称巡天时间后产生均匀且奈奎斯特采样的图。我们得到光学系统的最优配置，包括焦平面定位和仪器的光束行为。我们给出强度和偏振的预期旁瓣估计，以及带宽平均对最终旁瓣的影响。最终配置的交叉偏振泄漏值使我们得出结论：该光学排布满足项目要求。我们总结所选光学设计在偏振纯度、面积覆盖以及覆盖均匀性方面满足项目要求，从而 BINGO 能成功进行 BAO 实验。我们进一步总结镜面放置及 r.m.s. 误差的要求也是可实现的，从而可进行成功实验。（删节）
引用
@article{arxiv.2107.01635,
title = {The BINGO Project III: Optical design and optimisation of the focal plane},
author = {Filipe B. Abdalla and Alessandro Marins and Pablo Motta and Elcio Abdalla and Rafael M. Ribeiro and Carlos A. Wuensche and Jacques Delabrouille and Karin S. F. Fornazier and Vincenzo Liccardo and Bruno Maffei and Eduardo J. de Mericia and Carlos H. N. Otobone and Juliana F. R. dos Santos and Gustavo B. Silva and Jordany Vieira and João A. M. Barretos and Luciano Barosi and Francisco A. Brito and Amilcar R. Queiroz and Thyrso Villela and Bin Wang and Andre A. Costa and Elisa G. M. Ferreira and Ricardo G. Landim and Camila Paiva Novaes and Michael W. Peel and Larissa Santos and Marcelo V. dos Santos and Jiajun Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01635},
year = {2022}
}
备注
22 pages. Accepted for publication in A&A