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利用光电偏振仪进行 X 射线谱偏振测量

天体物理仪器与方法 2017-04-05 v1

摘要

我们推导了 X 射线能谱学中正向拟合(forward fitting)的一种推广,以包含 X 射线源的线偏振,适用于预期的下一代天基光电偏振仪。我们证明,引入偏振灵敏度需要对三个观测能谱进行联合拟合,分别对应于三个 Stokes 参数 I(E)、U(E) 和 Q(E)。Stokes 参数 I(E)(总强度谱)的方程与无偏振灵敏度的常见情形相同,其模型预测谱通过源谱 F(E') 与常见的能量响应函数 e(E')*R(E', E) 的卷积获得,其中 e(E') 和 R(E', E) 分别为有效面积与能量再分布矩阵。除能谱外,U(E) 和 Q(E) 的两个新关系包含了源的偏振分数与方位角随能量的变化,即分别为 a(E') 和 psi'_0(E'),且这些关系的模型预测谱通过与“调制”能量响应函数 m(E')*e(E')R(E, E') 的卷积获得,其中 m(E') 是能量依赖的调制分数,用于量化偏振仪对 100% 偏振辐射的角响应。我们展示了采用适用于拟议的 PRAXyS Small Explorer 天文台的响应参数的模拟结果,以说明相关步骤与方法,并讨论了光电偏振仪的一些与理解其校准和操作相关的问题。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.00949,
  title  = {X-ray Spectro-polarimetry with Photoelectric Polarimeters},
  author = {Tod E. Strohmayer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.00949},
  year   = {2017}
}

备注

27 pages, 8 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal