مقاله مدل سازی نوری عدم قطعیت های سیستماتیک در زاویه قطبش ردیاب برای تلسکوپ کیهان شناسی آتاکاما

چکیده

We present an estimate of the Atacama Cosmology Telescope (ACT) detector polarization angle systematic uncertainty from optics perturbation analysis using polarization-sensitive ray tracing in CODE V optical design software. Uncertainties in polarization angle calibration in CMB measurements can limit constraints on cosmic birefringence and other cosmological measurements. Our framework estimates the angle calibration systematic uncertainties from possible displacements in lens positions and orientations, and anti-reflection coating (ARC) thicknesses and refractive indices. With millimeter displacements in lens positions and percent-level perturbations in ARC thicknesses and indices from design, we find the total systematic uncertainty for three ACT detector arrays operating between 90–220 GHz to be at the tenth of degree scale. Reduced lens position and orientation uncertainties from physical measurements could lead to a reduction in the systematic uncertainty estimated with the framework presented here. This optical modeling can inform polarization angle systematic uncertainties for current and future microwave polarimeters, such as the CCAT Observatory, Simons Observatory, and CMB-S4.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

ما یک تخمین از تلسکوپ کیهان شناسی Atacama (ACT) قطبش قطبی سازی قطبش سیستماتیک از تجزیه و تحلیل آشفتگی اپتیک با استفاده از ردیابی اشعه حساس به قطبش در نرم افزار طراحی نوری کد V ارائه می دهیم.عدم قطعیت در کالیبراسیون زاویه قطبش در اندازه گیری CMB می تواند محدودیت هایی را در مورد تجاوز کیهانی و سایر اندازه گیری های کیهانی محدود کند.چارچوب ما عدم قطعیت های سیستماتیک کالیبراسیون زاویه ای را از جابجایی های احتمالی در موقعیت ها و جهت های لنز و ضخامت پوشش ضد انعکاس (ARC) و شاخص های انکسار تخمین می زند.با جابجایی میلی متر در موقعیت های لنز و آشفتگی در سطح درصد در ضخامت قوس و شاخص های طراحی ، ما می بینیم که کل عدم اطمینان سیستماتیک برای سه آرایه ردیاب ACT که بین 90 تا 220 گیگاهرتز کار می کند ، در دهمین مقیاس درجه قرار دارد.کاهش موقعیت لنز و عدم قطعیت جهت گیری از اندازه گیری های فیزیکی می تواند منجر به کاهش عدم قطعیت سیستماتیک تخمین زده شده با چارچوب ارائه شده در اینجا شود.این مدل سازی نوری می تواند عدم قطعیت های سیستماتیک زاویه قطبی را برای قطبشهای مایکروویو فعلی و آینده ، مانند رصدخانه CCAT ، رصدخانه سیمونز و CMB-S4 آگاه کند.