理解 Murchison Widefield Array 偏振测量中的仪器 Stokes 泄漏
天体物理仪器与方法
2014-12-16 v1
摘要
本文从电磁学，更具体地说是阵列理论的角度，探讨了理解平面低频“孔径阵列”中强仪器偏振效应的问题，并以 Murchison Widefield Array (MWA) 为例。此处长期存在的一个问题是校准后显著的仪器 Stokes 泄漏，特别是在高频下的 Stokes Q。本文提出了一种考虑单元间互耦的简单模型，解释了当阵列在主平面内扫描偏离天顶时观测到的显著 Q 泄漏。在这些平面上，该模型预测 X (E-W) 和 Y (N-S) 偶极子中的电流不平衡，从而导致 Q 泄漏。虽然该模型在概念上有所帮助，但我们发现它不足以解释观测数据的全部细节。这一发现促使我们进一步实验更严格的模型，这些模型同时考虑互耦和嵌入式单元方向图。本文讨论了两种更严格的模型：“全”嵌入式单元方向图和“平均”嵌入式单元方向图。通过模拟当前 MWA 使用 Hertzian 偶极子模型作为 Jones 矩阵估计的做法，证明了“全”模型的可行性。我们发现这些结果复现了观测到的 Q 泄漏，误差约为 2% 至 5%。最后，我们就通过使用更严格模型升级 Jones 矩阵估计所能预期的改进水平提供了更直接的指示。使用“平均”嵌入式方向图作为“全”模型的估计，我们发现可实现百分之几的 Q 泄漏。
引用
@article{arxiv.1412.4466,
title = {Understanding Instrumental Stokes Leakage in Murchison Widefield Array Polarimetry},
author = {Adrian Sutinjo and John O'Sullivan and Emil Lenc and Randall B. Wayth and Shantanu Padhi and Peter Hall and Steven J. Tingay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.4466},
year = {2014}
}
备注
15 pages. Accepted for publication in Radio Science