Calibration of detector time constant with a thermal source for the POLARBEAR-2A CMB polarization experiment
针对POLARBEAR-2A实验中探测器时间常数不确定性导致偏振角偏差的问题，本文设计了一套热源标定系统，用于在亚毫秒级别标定bolometer时间常数，并给出初步标定结果。
2024-03-25 astro-ph.IM
Multi-chroic dual-polarization bolometric detectors for studies of the Cosmic Microwave Background
我们正在开发用于CMB偏振测量的多色天线耦合TES探测器。多色探测器提高了每个焦平面区域的测绘速度，并在不增加重量或低温成本的情况下提供了更大的偏振星系前景分辨力。在每个像素中，一个硅透镜耦合的双极化正弦天线收集两个倍频程频带上的光。该天线将宽带毫米波信号耦合到微带传输线中，片上滤波器组将宽带信号分成几个频带。单独的TES测辐射热计检测每个频带和线性偏振中的功率。我们将描述这些设备的设计和性能，并提出与原型像素的光学数据。我们的测量结果表明，百分之水平的椭圆率，百分之水平的交叉偏振泄漏，和分区带使用银行的2，3，和7过滤器的光束。本文还介绍了用于高介电常数透镜的宽带增透膜的研制。宽带减反射涂层具有大约100%的带宽，并且在低温下没有可检测的损耗。最后，我们将描述一个升级的POLARBEAR CMB实验和LITEBird CMB卫星实验的安装，这两个都有这些探测器的千像素的焦平面，以实现前所未有的映射速度。
2012-10-31 astro-ph.IM
Horn Coupled Multichroic Polarimeters for the Atacama Cosmology Telescope Polarization Experiment
多色偏振敏感探测器能够提高观测宇宙微波背景（CMB）的灵敏度和光谱覆盖范围。与单频阵列相比，针对双频探测器优化的阵列可以提供1.7倍的灵敏度增益。我们提出的设计和测量的喇叭耦合多色偏振计，包括90和150 GHz的频带，并讨论我们的计划，这些探测器的阵列作为ACTPol项目的一部分。
2014-01-30 astro-ph.IM
Sensitivity of stacked imaging detectors to hard X-ray polarization
多层光学器件的发展使光子聚焦达到100 keV或更高，这将使硬X射线能带的灵敏度大大提高。这项技术已经计划在未来的能量>10 keV的光谱学和成像任务中使用，例如Astro-H和NuSTAR。尽管如此，我们对硬X射线天空的理解将大大受益于同时进行的偏振测量，因为对硬谱尾和偏振发射的研究往往是对相同的非热过程和加速过程的两种互补诊断。在能量高于几十keV时，检测偏振的优选技术涉及在康普顿散射之后确定光子方向。许多作者断言，具有成像能力的堆叠探测器可以用于此目的。如果可以区分最初在第一检测器中通过康普顿散射相互作用并且随后被第二层吸收的那些事件，则从两个检测器中的命中像素中挑选出散射的方向。在本文中，我们给出了第一个详细的讨论这样一个通用的设计的灵敏度的X射线偏振。从仪器的几何形状分析计算效率和调制因子，然后与通过Geant 4蒙特卡罗模拟导出的性能进行比较。
2012-04-03 astro-ph.IM
Performance of the MeV gamma-ray telescopes and polarimeters of the future. $γ\to e^+ e^-$ in silicon-detector active targets
正在开发一些技术，以解决康普顿望远镜和望远镜对之间存在的巨大灵敏度差距，并将偏振测量扩展到MeV伽马射线世界。我的特点的一个活跃的目标的属性，详细说明了各种贡献的角分辨率，使用一个完整的五维事件发生器的贝特-海特勒微分截面。用同样的工具，我还检查了在转换晶片中的多重散射引起的偏振不对称性的稀释。
2019-06-25 astro-ph.IM
The Simons Observatory: Detector Polarization Angle Calibration using Sparse Wire Grid with Initial Data Sets of the Small Aperture Telescope
Kyoto University（京都大学）；Okayama University（冈山大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of California San Diego（加州大学圣迭戈分校）；KEK（高能加速器研究机构）；The University of Tokyo（东京大学）；University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
西蒙观测站利用稀疏线网格校准系统，通过93GHz和145GHz频段的初始数据集，实现了探测器极化角的高精度校准，确保B模测量的准确性。
2025-12-22 astro-ph.IM
Development of a Thomson X-ray Polarimeter
我们描述了目前的状态的设计和开发的汤姆逊X射线偏振计适合于一个小卫星的任务。目前，我们正在考虑两个检测器的几何形状，一个使用放置在散射元件的四个侧面上的矩形检测器，另一个使用单个圆柱形检测器，散射元件位于中心。矩形探测器配置已被制造和测试。圆柱形探测器目前正在制造中。为了补偿卫星的任何指向偏移，已经开发了具有平顶响应的准直器，其在角度范围内提供恒定的有效面积。我们还研制了一台双晶单色器/偏振器，用于偏振仪的测试和校准。这里介绍了开发活动的初步测试结果。
2010-09-04 astro-ph.IM
An investigation of the Eigenvalue Calibration Method (ECM) using GASP for non-imaging and imaging detectors
来自天文目标的偏振光可以产生关于其源辐射机制以及散射光区域的几何形状的丰富信息。由于仪器未优化，线偏振和圆偏振分量的光学观察都受到阻碍。对适当观测条件的需要和发光目标的可用性也是限制因素。GASP使用分振幅偏振计（DOAP）（Compain和Drevillon）来同时测量斯托克斯矢量的四个分量，这消除了在观察期间对移动部件的需求的限制，并提供了对偏振的实时完整测量。从GASP校准的结果在这项工作中提出了一个1D探测器系统，和一个2D探测器系统上的逐像素分析。遵循Compain等人的方法，我们使用本征值校准方法（ECM）来测量两个系统中每一个的仪器的偏振限制。因此，ECM能够补偿由校准光学器件引入的系统误差，并且它还在输出中考虑偏振计的所有光学元件。ECM的初步实验室结果，使用APD探测器，其中测量的误差为0.2%和0.1°的线性偏振度和偏振角分别。通道图像配准是二维偏振测量的一个重要方面。我们提出了我们的校准结果的测量Mueller矩阵的每个样品，所使用的ECM。2012年11月，在Palomar 200英寸望远镜的观测活动中记录了一组天顶平场图像。从这些，我们显示的偏振误差从空间偏振表示的稳定性和绝对精度的GASP。
2015-09-17 astro-ph.IM
Hard X-Ray Focal-Plane Compton Spectro-Polarimeter: Detector Development and Sensitivity Evaluation
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；INAF-IAPS（意大利国家天体物理研究所-空间天体物理研究所）；Kavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University（斯坦福大学卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所）
该研究基于CXPOL概念研制硬X射线光谱偏振仪，通过Geant4模拟与原型测试验证其性能，表明位置灵敏康普顿焦面仪器在下一代硬X射线光谱偏振测量中潜力巨大。
2026-08-04 astro-ph.IM
X-Ray Polarimetry
本文综述了基于光电效应、布拉格反射和康普顿散射的X射线偏振测量和电流探测技术的基本原理。高空间分辨率充气X射线探测器的最新技术进步使得利用光电效应的高效偏振计成为可能，这为2-10 keV波段的X射线偏振测量带来了巨大的科学希望。多层膜光学器件制造技术的进步使得基于布拉格反射的宽带软X射线偏振计的研制成为可能。闪烁体和固态硬X射线探测器的发展促进了模块化、大面积康普顿散射偏振计和适合与聚焦X射线望远镜一起使用的紧凑装置的构造。
2016-01-08 astro-ph.IM
Millimeter-Wave Polarimeters Using Kinetic Inductance Detectors for TolTEC and Beyond
微波动力学电感探测器（MKID）为下一代毫米波宇宙学和天文学实验所需的大型偏振计，成像和光谱仪阵列提供了一条引人注目的道路。我们描述了为50米大型毫米波望远镜（LMT）建造的TolTEC毫米波成像偏振计的馈源耦合MKID探测器的发展。TolTEC的观测计划于2019年初开始。TolTEC将包括$\sim$ 7，000个偏振敏感MKID，并将代表第一个在单片150 mm直径硅片上制造和部署的MKID阵列-这是未来使用超过$10^5$探测器进行大规模实验的关键一步。TolTEC将在1.1、1.4和2.0 mm的观测波段工作，并将使用二向色滤光片为每个通带定义一个物理上独立的焦平面，从而使偏振计能够使用简单的、直接吸收的电感结构，这些结构与入射辐射阻抗匹配。这项工作是NIST-Boulder更大计划的一部分，该计划旨在开发基于MKID的探测器技术，用于从毫米波到X射线的广泛光子能量范围。我们提出了详细的像素布局，并描述了方法，工具和灵活的设计参数，使该解决方案可以在毫米和亚毫米波段的任何地方使用进行优化。我们还提出了在1.1毫米波段工作的原型设备的测量，并将观察到的光学性能与模型和模拟预测的光学性能进行比较。
2018-03-08 astro-ph.IM
Design and construction of the POLAR detector
POLAR探测器是一个空间基伽马射线暴（GRB）偏振计，具有宽视场，几乎覆盖了半个天空。该仪器利用伽马射线在塑料闪烁体上的康普顿散射来测量入射光子的偏振。该仪器已于2016年9月15日在中国空间实验室天宫二号上成功发射。本文介绍了仪器各组成部分的结构。详细介绍了施工阶段遇到的问题及其解决办法。该仪器在轨的初始性能与地面试验和蒙特卡罗模拟的预期一致。
2017-09-28 astro-ph.IM
Design of Dual-Polarization Horn-Coupled Kinetic Inductance Detectors for Cosmic Microwave Background Polarimetry
绘制宇宙微波背景的偏振图，正在产生关于宇宙起源、宇宙再电离和宇宙结构增长的令人兴奋的数据。千像素阵列代表了目前的技术水平，但需要在探测器技术方面取得进展，以实现未来测量所需的更大探测器阵列。在这里，我们提出了一种设计单波段双极化动力学电感检测器（KID）在20%的带宽集中在145，220和280 GHz。检测和读出系统几乎与最近由一些作者建造和测试的成功的光子噪声限制的铝集总元件KID相同。制作大型焦平面阵列的馈电喇叭和四分之一波长backshorts只需要传统的精密加工。由于探测器和读出线仅由SOI晶片上的单个图案化铝层组成，因此可以在商业上或在标准的大学洁净室中构建探测器阵列。
2015-03-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Effectiveness Study of Calibration and Correction Algorithms on the Prototype of the POLAR-2/LPD Detector
本研究针对POLAR-2/LPD探测器原型，提出结合参数化、蒙特卡洛模拟与贝叶斯迭代的算法，有效消除系统效应导致的残余调制，校正后调制度提升2%-15%，且在5 keV以上性能优于IXPE。
2024-07-19 astro-ph.IM hep-ex
Scintillation muon telescope module with fiber-optic light collection
The Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radiowave Propagation of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院普什科夫地磁、电离层和无线电波传播研究所）
本研究开发了一种基于光纤光收集的μ子探测器模块，实现了高稳定性和低功耗的持续监测，为多向μ子探测器提供了关键组件。
2026-02-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sensitive and accurate dual wavelength UV-VIS polarization detector for optical remote sensing of tropospheric aerosols
紫外可见光偏振激光雷达已被设计和指定用于对流层气溶胶监测，显示出在几个波长范围内精确解决低粒子去偏振比的能力。已测量出低至5 { \times } 10-8 m-1.sr-1的非球形颗粒后向散射系数，颗粒去极化比检测限为0.6%。这一成就是基于一个精心设计的检测器与激光指定的光学元件（偏振器，二向色分束器）总结在一个合成的检测器传输矩阵。因此，系统性偏差被极大地最小化。探测器矩阵是对角的，在实际大气条件下实现了稳健的偏振校准。这款UV-VIS偏振检测器可测量两个数量级以上的粒子退偏振比，范围从0.6到40%，这是一种新的测量方法，尤其是在分子散射较强的紫外线下。因此，提出了一个经过校准的紫外线偏振分辨的时间-高度图，适用于高度不超过4公里的城市和自由对流层气溶胶，这也是一个新的方法。这些灵敏而精确的紫外-可见光偏振分辨测量增强了对流层非球形颗粒的空间和时间演变，即使在城市污染区也是如此。这项研究表明，偏振分辨激光紫外-可见光谱的能力，专门解决球形和非球形对流层气溶胶的光后向散射。
2012-03-16 astro-ph.IM physics.ao-ph
Sub-percent Characterization and Polarimetric Performance Analysis of Commercial Micro-polarizer Array Detectors
本文校准并对比三家厂商四种 Sony 微偏振片阵列 CMOS 探测器，量化噪声、增益、伪影和偏振片参数影响，实现低于1%的复合绝对偏振不确定度。
2024-05-13 astro-ph.IM physics.optics
Experimental verification of off-axis polarimetry with Cadmium Zinc Telluride detectors of AstroSat-CZT Imager
AstroSat卫星上的碲锌镉成像仪（CZTI）由大量像素化碲锌镉探测器阵列组成，能够测量入射硬X射线的偏振。CZTI对轴上源的偏振测量能力在发射前得到了实验证实。CZTI在100 - 380 keV能量范围内对蟹状星云和脉冲星的X射线偏振产生了诱人的结果。CZTI还为测量几个伽马射线暴（GRB）的瞬发发射偏振做出了贡献。然而，离轴源如伽玛暴的偏振测量是具有挑战性的。实验标定CZTI对离轴源的灵敏度是提高测量可信度的关键。在这种情况下，我们报告的验证离轴偏振能力的像素化CZT探测器通过控制实验进行了与CZT探测器类似的CZTI和广泛的Geant 4模拟的实验装置。我们目前的研究结果表明，CZT探测器可以用来测量明亮的伽玛暴的偏振到离轴角~60度。然而，在45-60度之间的入射角下，可能存在一些系统效应，在解释测量的偏振分数时需要考虑这些系统效应。
2022-09-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detection of gravitational wave mixed polarization with single space-based detectors
广义相对论只预言了引力波的两种张量偏振模式，而在广义度规引力理论中最多允许六种可能的偏振模式。偏振模的数目由特定的修正引力理论决定。因此，偏振模式的确定可以用来检验引力理论。我们介绍了一个具体的数据分析管道，以空间为基础的探测器，如LISA探测引力波的偏振模式。这种方法可用于任何已知天空位置和频率的紧凑双星系统发射的单色引力波，以检测张量和额外偏振模式的混合。我们使用源J0806.3+1527与一年的模拟数据作为一个例子，以表明这种方法是能够探测纯偏振和混合偏振，而不知道确切的偏振模式。我们还发现，探测额外极化的能力取决于引力波源的位置和非张量分量的振幅。
2022-05-28 astro-ph.IM gr-qc
Cross-Polarization Reduction in Kinetic Inductance Detectors Based on Quasi-Lumped Resonators
针对极化敏感天文观测中动态电感探测器的交叉极化干扰问题，研究分析叉指电容寄生电流的影响，通过对比实验验证准集总谐振器设计可提升极化鉴别能力，为高保真极化测量提供了器件优化方向。
2025-10-02 astro-ph.IM physics.ins-det
Prospects of constraining on the polarizations of gravitational waves from binary black holes using space- and ground-based detectors
本文利用参数化后 Einstein 框架评估多种天基、地基探测器及其网络对双黑洞引力波六种偏振模式的约束能力，表明多波段联合观测可显著缓解简并并增强对广义相对论的检验。
2024-10-25 astro-ph.IM gr-qc
Multi-detector characterization of gravitational-wave burst tensor polarizations with the BayesWave algorithm
本文使用 BayesWave 算法对比了椭圆和松弛两种张量偏振模型，发现对于多数事件前者因简单而占优，但在高进动多探测器场景下后者更具优势，且能测量通用偏振内容。
2025-03-11 astro-ph.IM gr-qc
TES imaging array technology for CLOVER
CLOVER是一项旨在通过测量宇宙微波背景的B模式偏振来探测暴胀产生的引力波特征的实验。CLOVER由三个望远镜组成，工作频率分别为97、150和220 GHz。97-GHz望远镜在其焦平面上有160个喇叭，而150和220-GHz望远镜各有256个喇叭。喇叭被安排在一个六边形阵列和饲料的偏振计，使用鳍线耦合TES辐射热计作为探测器。为了探测这两种偏振，97 GHz望远镜有320个探测器，而150和220 GHz望远镜各有512个探测器。为了实现所需的NEP的检测器被冷却到100 mK的97和150 GHz的偏振计和230 mK的220 GHz的偏振计。每个探测器都被制造成一个芯片，以保证焦平面功能齐全。探测器包含在由铜制成的线性模块中，这些线性模块形成分裂块波导。探测器模块包含16或20个探测器，每个探测器与望远镜焦平面上的六边形喇叭阵列兼容。每个探测器模块包含一个时分SQUID多路复用器，用于读出探测器。多重信号的进一步放大由SQUID系列阵列提供。CLOVER的第一个原型探测器在230 mK的浴温下工作，用于验证探测器设计和偏振计技术。我们描述了设计的三叶草探测器，探测器块，和读出，并给出了更新的探测器的发展。
2006-07-05 astro-ph astro-ph.IM
Polarized Anisotropic Stochastic Gravitational Wave Background Search with Ground-Based Detector Networks
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）
本文通过将标准互相关数据产品推广至全斯托克斯重建，利用地面探测器网络对随机引力波背景进行偏振各向异性搜索，并利用LVK O3数据约束偏振角功率谱，证明强度仅模型在有偏振成分时存在偏差。
2026-05-25 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Optical modeling of systematic uncertainties in detector polarization angles for the Atacama Cosmology Telescope
本文通过CODE V偏振光线追迹对ACT透镜位移及增透膜参数扰动进行光学建模，估计90–220 GHz三个探测器阵列的偏振角系统不确定性约为十分之一度，并为未来CMB偏振实验提供参考。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
Demonstration of the light collection stability of a PEN-based wavelength shifting reflector in a tonne scale liquid argon detector
本研究在两吨液氩探测器中测试了4平方米PEN波长位移反射器的稳定性，验证了PEN作为TPB可行替代品的潜力，12天内未观测到性能退化。
2024-11-26 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
PolarLight: a CubeSat X-ray Polarimeter based on the Gas Pixel Detector
气体像元探测器（GPD）是为高灵敏度天文X射线偏振测量而设计和研制的，是近几年内即将打开的一扇新窗口。由于GPD的小质量，低功率和紧凑的几何形状，我们提出了一个立方体卫星任务偏振光（PolarLight）来演示和测试该技术直接在太空中。没有光学器件，只有一个准直器将视场限制在2.3度。充满0.8大气压的纯二甲醚（DME），并由100微米厚的铍窗密封，灵敏面积约为1.4 mm × 1.4 mm，PolarLight允许我们观察天空中最亮的X射线源，计数率为，例如，~0.2计数/秒来自蟹状星云。PolarLight大小为1U，安装在6 U CubeSat上，于2018年10月29日发射到低地球太阳同步轨道，目前正在测试中。计划在2019年推出更多改进设计的产品。这些测试将有助于提高未来任务的技术准备程度，如增强型X射线定时和偏振测量（eXTP），更好地了解轨道背景，并可能有助于通过观测最亮物体来限制物理学。
2019-03-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
The gas pixel detector as a solar X-ray polarimeter and imager
太阳是最近的天体物理源，在X射线波段发射非常强烈。对太阳耀斑等高能事件的研究可以帮助我们了解恒星磁场的行为。在文献中发表了许多关于偏振预测的研究，对于涉及热和/或非热过程发射的各种太阳耀斑模型，但在X射线波段的观测从未详尽无遗。气体像元探测器（GPD）是为实现远天体物理源的X射线偏振测量和X射线成像而设计的。在这里，我们提出的可能性，采用这种仪器的观测我们的太阳在X射线波段。
2011-11-28 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Detector System for the Stratospheric Kinetic Inductance Polarimeter (SKIP)
平流层动力感应旋光仪是一个拟议的气球实验，目的是通过从瑞典基律纳发射观测北半球1 133平方度的天空，研究宇宙微波背景、宇宙红外背景和银河尘埃排放。该仪器包含2317单极化，喇叭耦合，铝集总元件动态电感检测器（LEKID）。LEKID将使用绝热退磁制冷机保持在100 mK。偏振计在两种配置中操作，一种对以150 GHz为中心的频谱带敏感，另一种对260和350 GHz频带敏感。探测器读出系统基于ROACH-1板，探测器将被偏置到300 MHz以下。探测器阵列由F/2.4交叉德拉戈内望远镜与500 mm的孔径产生15弧分半高宽光束在150 GHz。为了最大限度地减少探测器负载并最大限度地提高灵敏度，整个光学系统将被冷却到1 K。线性偏振的天空信号将被安装在望远镜孔径处的金属网半波片调制，并由超导磁轴承旋转。观测计划包括至少两次为期五天的飞行，从150 GHz观测开始。
2014-01-05 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
Seasonal Variation of Polar Ice: Implications for Ultrahigh Energy Neutrino Detectors
Interuniversity Institute for High Energies, Université Libre de Bruxelles（高能大学间研究所，布鲁塞尔自由大学）；Dept. of Physics and Astronomy, University of Kansas（堪萨斯大学物理与天文学系）
极地冰层季节性密度变化会影响中微子探测器的信号接收，导致能量和方向重建的不确定性。
2026-09-30 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Development of a one-dimensional position sensitive detector for Compton X-ray polarimeters
Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；INAF − - Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali di Roma（罗马天体物理学和行星学研究所）；Kavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University（斯坦福大学卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所）
本文开发了一种用于康普顿X射线偏振仪的一维位置敏感探测器，通过使用NaI(Tl)闪烁体吸收体和SiPM阵列实现高灵敏度检测，并通过位置敏感探测器提高偏振测量的精度和性能。
2026-03-26 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
