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天体物理学 > 天体物理学的仪器与方法

arXiv:2411.18522 (astro-ph)
[提交于 2024年11月27日 ]

标题: CAPMAP:一种新的仪器,用于测量4角分到40角分角度尺度上的E模式宇宙微波背景辐射偏振

标题: CAPMAP: A New Instrument to Measure the E-mode CMB Polarization on Angular Scales of 4 arcmin to 40 arcmin

Authors:Denis Barkats
摘要: 宇宙微波背景辐射的偏振是研究宇宙最早光子的珠穆朗玛峰。 在经历了长时间不断下降的上限列表之后,2002年DASI团队在ell =~ 500处实现了偏振的检测。 本论文中描述的实验旨在以更高的角分辨率进行更详细的测量。 E模式偏振功率谱不仅比温度各向异性更直接地与最后散射面的特性相关联,还提供了互补的信息,可用于打破确定宇宙学参数的各种退化情况。 最重要的是,偏振的存在是标准宇宙学图景的稳健预测,因此对CMB偏振的精确测量应作为标准模型的确认。 然而,偏振测量代表了一个实验挑战。 偏振信号的微弱性要求仪器具有高灵敏度,并且需要重点关注所有系统误差来源。 本论文描述了90 GHz四元相关偏振计阵列的设计、建造和测试,用于探测从多极数(ell)500到1500范围内的E模式偏振功率谱。 该阵列于2003年1月部署在新泽西州霍尔姆德尔的7米克劳福德山天线上,并观测了两个月。 详细描述了接收机校准以及指向和波束的表征。 初步分析表明,该仪器足够灵敏,可以检测到CMB偏振的几微开尔文信号。
摘要: The CMB polarization is the Everest in the quest to characterize the earliest photons from the Universe. After a long list of ever-decreasing upper limits, a detection of polarization was made in 2002 by the DASI team at ell =~ 500. The experiment described in this thesis is designed to make a more detailed measurements at higher angular resolution. The E-mode polarization power spectrum not only provides a more direct link to the properties of the last scattering surface than the temperature anisotropy but also offers complementary information which can be used to break various degeneracies in the determination of cosmological parameters. Most importantly, the existence of polarization is a robust prediction of the standard cosmological picture so a precise measurement of the CMB polarization should come as a confirmation of the standard model. However, polarization measurements represent an experimental challenge. The weakness of the polarization signal requires both a demanding instrumental sensitivity and focused attention to all sources of systematic error. This thesis describes the design, construction, and testing of a 90 GHz four-element array of correlation polarimeters to probe the E-mode polarization power spectrum at multipoles (ell) ranging from 500 to 1500. The array was fielded in Jan 2003 on the 7-meter Crawford Hill antenna, in Holmdel, New Jersey and observed for two months. The receiver calibration is described in detail, as well as the characterization of the pointing and beams. Preliminary analysis indicates that the instrument is sufficiently sensitive to detect the few micro Kelvin signal of the CMB polarization.
评论: 2004年6月首次发表,作为提交给普林斯顿大学教职员工的论文,以申请物理学哲学博士博士学位
主题: 天体物理学的仪器与方法 (astro-ph.IM) ; 宇宙学与非星系天体物理学 (astro-ph.CO)
引用方式: arXiv:2411.18522 [astro-ph.IM]
  (或者 arXiv:2411.18522v1 [astro-ph.IM] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.18522
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Denis Barkats [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2024 年 11 月 27 日 17:12:43 UTC (15,727 KB)
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