Calibrating and Stabilizing Spectropolarimeters with Charge Shuffling and Daytime Sky Measurements
在分辨率为$R>$ 10,000的情况下,校准良好的分光偏振法研究在单个谱线轮廓上的信噪比(SNR)优于0.01\%,这在大孔径望远镜中变得越来越普遍。光谱偏振研究需要高信噪比的观测,并且经常受到仪器系统误差的限制。作为一个例子,结合先进的线组合算法的光纤偏振分光光度计可以达到0.001\%的统计误差限制在测量的谱线轮廓参考的连续。这种观测的校准通常需要用于串扰和连续偏振。这并不简单,因为望远镜串扰误差很少小于$\sim$ 1\%。在太阳能仪器中,如丹尼尔K。Inouye太阳望远镜(DKIST),需要更严格的校准,望远镜光学设计包含大量的内在偏振伪影。本文介绍了一些普遍有用的技术,我们已经应用到HiVIS分光偏振仪在3.7米AEOS望远镜的哈雷阿卡拉。HiVIS现在产生精确的偏振谱线轮廓,在我们的全光谱分辨率为10,000,光谱采样为$\sim$ 100,000时,散粒噪声限制在0.01\% SNR水平。我们展示了在一个偏振串扰水平基本上为100%的系统中的串扰和连续偏振的绝对分光偏振校准的线轮廓。在这些数据中,连续偏振可以恢复到百分之一的精度,因为同步电荷洗牌模型现在与我们的CCD检测器。这些技术可以应用于其他望远镜上的分光偏振计,用于夜间和白天的应用,如DKIST,TMT和ELT,它们具有折叠的非轴对称焦点。
2015-03-23 astro-ph.IM
Extinction correction and on-sky calibration of SCUBA-2
SCUBA-2的试运行包括一个天空下降和校准源观测方案,该方案旨在纳入作为源通量校准标准方法的定期观测,并监测大气不透明度和稳定性。在调试过程中,发现这些方法也可以用来模拟基本仪器对天空噪声和天文信号的响应。新的技术分析天空的性能和大气条件,以及校准观测和天空倾角的结果。
2010-08-04 astro-ph.IM
Adaptive-optics-enabled quantum communication: A technique for daytime space-to-Earth links
以前在日光下进行的自由空间量子通信演示被吹捧为对全球规模量子网络的发展具有重要意义。到目前为止,还没有人仔细调整他们的大气通道,以再现白天的天空辐射和倾斜路径湍流条件,因为它们存在于空间和地球之间。在这篇文章中,我们报告了一个量子通信场实验的条件下,代表白天从太空下行链路。高阶自适应光学增加了量子信道的效率,远远超出了单独使用倾斜/倾斜校正的可能效率,同时在衍射极限处的空间滤波拒绝了光学噪声,而不需要超窄光谱滤波器。高信号噪声概率和低量子误码率被证明在很宽的范围内的信道辐射和湍流条件下与倾斜路径传播在白天。量化和讨论了基于卫星的量子密钥分发的好处。
2021-06-10 astro-ph.IM physics.optics quant-ph
The Bias and Uncertainty of Redundant and Sky-Based Calibration under Realistic Sky and Telescope Conditions
新一代低频干涉仪的出现为再电离时代(EoR)打开了一扇直接的窗口。然而,探测微弱的21厘米信号并达到这些阵列的灵敏度极限的关键是对仪器及其校准的详细了解。在这项工作中,我们使用模拟调查的偏见和不确定性的冗余校准。具体来说,我们研究的影响的无线电天空的通量分布和天线位置偏移的影响复杂的校准解决方案。我们发现,位置偏移引入到校准解决方案的相位分量的偏差。这种相位偏差随着明亮射电源和指向中心之间的距离以及这些源的通量密度而增加。这对于EoR场1和2的MWA观测的冗余校准是潜在的问题。然而,EoR字段0缺少这样的源。我们还比较了模拟与理论估计的偏差和不确定性,在天空模型为基础的校准不完整的天空模型的冗余天线瓦在MWA。我们的研究结果表明,冗余校准优于基于天空的校准,由于MWA天线瓦片的高位置精度。
2018-10-26 astro-ph.IM
First light from the Dome C (Antarctica) of a phase knife stellar coronagraph
我们报告的第一个白天在天空中的结果相刀恒星日冕在可见光操作从法国-意大利Concordia站在南极洲的圆顶C。在过去的几年里,该站点已被证明为高空间分辨率观测提供了极好的大气视宁度条件。从实验室实验和数值模型中获得的日冕性能进行了比较,从白天的天空数据记录在明亮的单星和多星:老人星(HD 45348),半人马座α(HD 128620 J)。没有使用校正系统(自适应光学或倾斜镜),因此大气湍流单独定义了图像质量,从而定义了日冕照相性能。此外,由于硬件/软件问题,实验无法在最佳操作条件下运行。实验结果令人满意:在可见光区,宽带总抑制率超过15。第一次白天观测活动产生了关于如何改进仪器以在未来夜间观测运行中获得最佳性能的实验反馈。
2009-02-13 astro-ph.IM
Absolute calibration of a wideband antenna and spectrometer for sky noise spectral index measurements
本文介绍了一种用三位置开关谱仪绝对校准天空噪声温度、用矢量网络分析仪测量天线和低噪声放大器阻抗以及辅助测量放大器噪声波的新方法。详细的方法和它的应用,以准确的宽带测量的频谱指数的天空噪声的描述和比较与其他方法。
2012-09-05 astro-ph.IM
The Impact of Tandem Redundant/Sky-Based Calibration in MWA Phase II Data Analysis
精密的仪器刻度对21厘米宇宙学实验至关重要。Murchison Widefield Array(MWA)Phase II紧凑型配置为我们提供了冗余校准和基于天空的校准算法的机会;串联使用这两种方法是减轻不准确天空模型引起的校准误差的潜在方法。MWA再电离时代(EoR)实验的目标是三块天空(称为EoR 0,EoR 1和EoR 2),并进行深入观测。\cite{Li_2018}和\cite{Wenyang_2019}先前的工作研究了串联校准对EoR 0场的影响,发现与单独的天基校准相比,它在功率谱方面没有显著改善。在这项工作中,我们将类似的技术应用于EoR 1领域,并发现了一个独特的结果:串联校准的功率谱的改善是显着的。为了理解这一结果,我们分析了EoR 1观测的三个晚上的校准解决方案本身和对功率谱的影响。我们的结论是,明亮的射电星系天炉座A在EoR 1中的存在降低了基于天空的校准的性能,这反过来又使冗余校准产生更大的影响。这些结果表明,冗余校准确实可以减轻一定程度的模型不完整性错误。
2020-09-19 astro-ph.IM
Wavelength Self-Calibration and Sky Subtraction for Fabry-Perot Interferometers: Applications to OSIRIS
我们描述了有关波长校准和天空减法技术,以最大限度地提高可调滤波器仪器的数据的科学效用。虽然我们具体解决的数据从光学系统成像和低分辨率集成光谱仪(OSIRIS)的10.4米大加那利望远镜,我们的讨论是概括的数据从其他可调滤波器仪器。我们的方法的一个关键方面是一个坐标变换到极坐标,这简化了问题时,可调滤波器的数据是围绕光学中心的圆形对称。首先,我们提出了一种方法来纠正使用OH天空发射环的波长校准中的不准确性。使用这种技术,我们将绝对波长校准从5埃的精度提高到1埃,相当于我们仪器分辨率的7%,95%的数据。然后,我们讨论了一种新的方法来估计背景天空辐射的极坐标中值滤波。这种方法抑制了来自遥远星系外包络对天空背景的贡献,最大化了在相应的天空减影图像中测量的源的通量。我们证明了数据调谐到7615~ $\rmÅ$的中心波长,在新的天空减去图像的星系流量高约37%,与天空减去图像从现有的方法OSIRIS可调滤波器数据。
2015-08-27 astro-ph.IM
SAGECal performance with large sky models
随着天文仪器变得越来越敏感,对校准软件的要求也变得越来越严格;如果没有准确的校准解决方案,图像中的热噪声水平将无法达到,仪器的科学输出也会下降。校准需要具有已知特性的亮源,特别是关于其亮度作为频率的函数。然而,对于具有巨大视场的现代射电望远镜,单个校准源是不够的;相反,需要具有数万个源的天空模型。在这项工作中,我们调查了SAGECal校准包的计算负载,这种复杂的天空模型,多达50,000个源。在这些模型中,我们选择了一半的源是点源,一半是扩展源,我们用高斯分布表示。
2020-10-29 astro-ph.IM
Photometric calibration for the Beijing-Arizona Sky Survey and Mayall z-band Legacy Survey
本文介绍了北京-亚利桑那巡天(BASS)和Mayall z波段遗留巡天(MzLS)的测光校准,这两个巡天是为暗能量光谱仪(DESI)项目提供基线目标数据的三个宽视场光学遗留成像巡天中的两个。我们的光度校准方法分为外部和内部过程。前者利用Pan-STARRS 1巡天(PS1)的点源天体作为参考标准,获得单个照射量的绝对通量零点。然后,后者根据多个切片和大偏移重叠修改零点,使其在整个测量中保持一致。我们的过程在大部分天空中实现了均匀的光度校准,g和r波段的精度优于10 mmag,z波段的精度优于15 mmag。在大部分测量区域,在亮端(16-18等)的校准精度优于1%。
2018-06-17 astro-ph.IM
Preparing the NIRSpec/JWST science data calibration: from ground testing to sky
近红外光谱仪(NIRSpec)是詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)上的四个仪器之一。NIRSpec由欧空局开发,空客防务航天公司作为主承包商。各种观测模式的校准是实现飞行任务科学目标和从飞行任务初期就向用户提供最佳质量数据的一个基本步骤。在仪器详细模型的帮助下,对NIRSpec进行了广泛的地面测试,使我们能够推导出可预见校准的初始校正。我们提出了一个快照,目前的校准方案,将重新访问一旦JWST在轨道上。
2018-05-17 astro-ph.IM
Delay-Weighted Calibration: Precision Calibration for 21 cm Cosmology with Resilience to Sky Model Error
21厘米宇宙学实验的主要挑战之一是克服校准误差。在野外建立的校准方法需要精确的天空模型,而低水平的天空模型误差会引入破坏宇宙学信号的校准误差。我们提出了一种新的校准方法,称为延迟加权校准,或DWCal,即使在存在天空模型误差的情况下,也可以进行精确校准。天空模型误差对所有功率谱模式的影响并不相同,DWCal优先从无误差模式拟合校准解决方案。我们将这种技术应用于模拟数据,表明它大大降低了校准误差的存在下,现实水平的天空模型误差,可以提高21厘米功率谱灵敏度约2个数量级。
2023-02-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
High Precision Calibration Pairs for Northern Lucky Imaging
这里列出的是50对在北方天空中准均匀分布的双星,它们的分离度和位置角精确到毫角秒和毫度。这些对被建议作为幸运成像观测的校准对。本文是我们以前关于南方天空校准对的论文的后续。
2020-11-13 astro-ph.IM
Calibration database for the Murchison Widefield Array All-Sky Virtual Observatory
我们提出了一个校准组件的默奇森宽场阵列全天空虚拟天文台(MWA ASVO)利用新开发的PostgreSQL数据库的校准解决方案。自2013年成立以来,MWA已经记录了超过34 PB的数据,这些数据存档在Pawsey超级计算中心。根据妇女事务部的数据访问政策,数据在收集后18个月公开。因此,大多数档案数据现在都向公众开放。2017年通过MWA ASVO接口提供了对公共数据的访问,该接口允许世界各地的研究人员以标准射电天文学数据格式(CASA测量集或UV FITS文件)下载MWA未校准数据。MWA ASVO校准功能的增加为没有详细了解MWA望远镜和数据处理的研究人员提供了一个新的强大途径,以下载校准的可见度数据并使用标准射电天文学软件包创建图像。为了用过去六年的校准解决方案填充数据库,我们开发了全自动管道。一个近实时的管道被用来在收集到新的校准观测数据后立即处理这些数据,并将校准解决方案上传到数据库,从而能够监测望远镜的干涉性能。基于这个数据库,我们提出了一个分析的稳定性的MWA校准解决方案在很长的时间间隔。
2020-05-05 astro-ph.IM
Automatic astrometric calibration of low-cost all-sky cameras
Universidad Internacional de La Rioja (UNIR)(西班牙国际大学);Departamento de Física, Universidad de Oviedo(奥维耶多大学物理系);Allande Stars(阿兰德之星)
提出一种结合鱼眼模型、精确旋转和自动恒星匹配的开源流程,实现低成本全天相机的自动天体测量校准,在测试数据上达到亚像素精度,并支持单帧初始化与校准复用。
2026-10-30 astro-ph.IM
Comparing Redundant and Sky Model Based Interferometric Calibration: A First Look with Phase II of the MWA
试图测量再电离时期21厘米信号的干涉阵列必须与前景源的压倒性明亮发射相抗衡。准确恢复21厘米信号将需要对阵列进行精确校准,近年来已经探索了几种新的校准途径,包括在天线配置中使用冗余的方法。新升级的Murchison宽场阵列(MWA)第二阶段是第一个具有大量冗余基线的干涉仪,同时保持良好的瞬时紫外覆盖。因此,该阵列提供了一个独特的机会,比较冗余校准与基于天空模型的算法。在本文中,我们提出了第一个结果比较两种校准方法MWA第二阶段的观测。对于冗余校准,我们使用OMNICAL软件包,并使用快速全息反卷积(FHD)分析软件包生成基于天空的校准解决方案。有三个主要结果。(1)我们报告OMNICAL的ORBComm卫星观测的成功,冗余的能见度测量校准后显示出实质性的协议。(2)我们直接比较OMNICAL校准解决方案与FHD的校准解决方案,并证明这两种不同的校准方案给出了非常相似的结果。(3)我们探索通过结合OMNICAL和FHD来改进校准。我们评估这些组合的方法,使用功率谱技术开发的EoR分析,并找到证据的边际改善减轻工件的功率谱。这些结果可能受到所使用的六小时数据的信噪比的限制,但建议未来将这两种校准方案结合起来的方向。
2018-07-14 astro-ph.IM
Calibration and Applications of the All-Sky Camera at the Ali Observatory in Tibet
本研究提出一种西藏阿里天文台全天相机的高精度标定方法,明确不同天顶角下的标定偏差及优化方式,同时测得当地大气消光系数与夜天光亮度,证实存在城市光污染。
2025-01-14 astro-ph.IM physics.ins-det
Imaging at 300 MHz With the MWA
在相对高的频率下,高灵敏度的光栅旁瓣出现在低频孔径阵列(LFAA)(诸如Murchison宽场阵列(MWA))的主波束图案中。当观察波长变得与LFAA瓦片的偶极子分离相当时,这发生在MWA的偶极子分离发生在大约300 MHz处。这些光栅旁瓣的存在使得300 MHz MWA观测的校准和图像处理变得困难。这项工作提出了一种新的校准和成像策略,采用现有的技术来处理两个例子300 MHz MWA的意见。观测结果最初使用新的300 MHz天空模型进行校准,该模型是根据低频和高频全天空调查进行内插的。使用这个300 MHz的模型与准确的MWA瓦主波束模型,我们执行天空模型校准的两个例子的观察。在初始校准之后,通过使用WSCLEAN对每个观测进行全天空成像来执行自校准循环。使用输出的全天空图像,我们掩盖了图像的主瓣。使用此掩蔽图像,我们通过使用WSCLEAN估计掩蔽图像的亮度来执行天空减法。然后,我们用WSCLEAN对观测的主瓣进行成像。这导致两个示例观察主瓣的高动态范围图像。这些图像的分辨率为2.4弧分,最大灵敏度为31 mJy/束。在这项工作中展示的校准和成像策略,打开了在300 MHz下使用MWA进行科学研究的大门,这是以前无法进入的领域。通过这篇论文,我们发布了下面描述的代码和交叉匹配目录以及代码,以产生70-1400 MHz范围内的天空模型。
2021-04-02 astro-ph.IM
SCUBA-2: on-sky calibration using submillimetre standard sources
SCUBA-2是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT)上的一台10000辐射热计亚毫米相机。仪器调试于2011年9月完成,全面科学运行于2011年10月开始。为了充分利用这一强大的新天文工具的潜力,仪器校准必须准确且易于理解。为此,改进了视线不透明度的计算方法,并给出了SCUBA-2仪器两个波段的大气消光关系。来自500多个初级和次级校准器观测的结果允许精确确定850和450微米阵列的通量转换因子(FCF)。介绍了仪器的光束形状和测光方法。校准因子确定良好,在850微米处的相对校准精度优于5%,在450微米处的相对校准精度优于10%,反映了导出的不透明度关系的成功以及仪器性能在几个月内的稳定性。校准观测的样本量和精确的FCF允许确定几个著名的亚毫米源的850和450微米通量,并将这些结果与SCUBA以前的测量结果进行比较。
2013-01-16 astro-ph.IM
Realizing the potential of the Dragonfly Spectral Line Mapper: Calibration methods and on-sky performance
本文介绍了 Dragonfly Spectral Line Mapper 望远镜的校准方法及在轨性能,通过超窄带滤光片和高精度误差控制技术,实现了对本地宇宙中极微弱环星系介质谱线发射的直接宽场成像。
2024-06-25 astro-ph.IM
QUIJOTE-TFGI polarization calibration -- Ground characterization and on-sky validation with Tau A and the Moon
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);Universidad de La Laguna (ULL)(拉古纳大学);Instituto de Física de Cantabria (IFCA)(坎塔布里亚物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo(东京大学前沿研究科 Kavli宇宙物理数学研究所)
本文通过地面参考信号和天体观测验证 QUIJOTE-TFGI 在 30 和 40 GHz 的偏振校准,研究校准参数的稳定性,并计算月球的折射率。
2026-02-25 astro-ph.IM
On-sky Fibre-Target-Alignment of the 4MOST instrument: calibration and performance
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam(波茨坦阿诺德·爱因斯坦天体物理研究所);Landessternwarte Heidelberg(海德堡州立天文台);Australian Astronomical Optics, Faculty of Science and Engineering, Macquarie University(麦考瑞大学科学与工程学部澳大利亚天文光学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
本文描述了4MOST光谱巡天设施的光纤-目标对准(FTA)校准流程和性能验证,实现了约16微米(0.27角秒)RMS的对准精度,远超设计要求。
2026-06-29 astro-ph.IM
Calibration of the AKARI Far-infrared All Sky Survey Maps
本文对AKARI卫星上的远红外探测器(FIS)在65~ $μ$ m(N60)、90~ $μ$ m(WIDE-S)、140~ $μ$ m(WIDE-L)和160~ $μ$ m(N160)处获得的全天空图象的性质进行了初步分析。通过与COBE/DIRBE数据集的比较确定了绝对通量校准,强度范围从几个MJy~sr $^{-1}$到$>$ 1~GJy~sr $^{-1}$。不确定度被认为是DIRBE数据的标准偏差,在N60、WIDE-S、WIDE-L和N160波段,强度分别大于10、3、25和26 MJy~sr $^{-1}$时,不确定度小于10%.图像中点源的特征也是通过以光度标准星为中心的叠加图确定的。在N60、WIDE-S和WIDE-L波段,点扩散函数(PSF)的半峰全宽分别为63 $"$、78 $"$和88 $"$。由于灵敏度的原因,没有获得N160波段的PSF,但认为它与WIDE-L波段的PSF相同。
2015-03-22 astro-ph.IM
Calibration and monitoring of the ASTRI-Horn telescope by using the night-sky background measured by the photon-statistics ("variance") method
ASTRI-Horn是由意大利国家航空航天研究所开发的切伦科夫望远镜,在意大利埃特纳火山的斜坡上运行。ASTRI-Horn的特点是有一个双反射镜光学系统和一个由硅光电倍增器传感器覆盖的焦平面,它是拟用于构成智利切伦科夫望远镜阵列天文台的一个探路子阵列的望远镜原型。ASTRI-Horn望远镜的电子设备经过优化以检测纳秒级的光突发,但无法直接测量照亮其相机的任何连续或缓慢变化的通量。为了测量望远镜视场中夜空背景的强度,ASTRI-Horn照相机的固件不断对其探测器信号进行统计分析,并定期在输出中提供每个像素的“方差”,该方差与探测到的光子速率成线性关系;以这种方式,在不干扰正常望远镜操作的情况下,获得了NSB通量的间接但精确的测量。在这方面的贡献,我们提供了一个概述的几个校准和监测任务,可以在一个简单的方式进行的“方差”的数据,如相机天体测量,实际的望远镜方向和监测其光学点扩散函数的分析。
2019-09-19 astro-ph.IM
Astrometric Calibration of the Beijing$-$Arizona Sky Survey
本文对北京-亚利桑那巡天进行天体测量定标,利用 Gaia DR2 参考星表,在原始坐标上改正差分色折射和 CCD 低电荷转移效率,并用四阶多项式消除光学畸变,最终将位置系统误差控制在毫角秒量级。
2023-05-27 astro-ph.IM
A Formalism for Calibrating the Instrumental Polarization of Radio Interferometric Arrays at Meter Wavelengths using Unpolarized Sky: A Demonstration using the MWA Observations
本文提出一种利用非偏振天空模型校准米波段射电干涉阵列仪器偏振的新形式化方法,通过主波束引起的表观偏振避免依赖明亮偏振校准源且不受电离层法拉第旋转影响,并用MWA观测验证了其准确性。
2025-05-06 astro-ph.IM
On-sky, real-time optical gain calibration on MagAO-X using incoherent speckles
针对极端自适应光学系统夜间光学增益漂移问题,在MagAO-X上利用高频探针产生非相干散斑进行实时天空校准,揭示了增益与斯特列尔比的关系,为高对比度直接成像奠定基础。
2024-07-17 astro-ph.IM
The LOFAR Two Meter Sky Survey: Deep Fields, I -- Direction-dependent calibration and imaging
低频阵列(LOFAR)是进行河外深空探测的理想仪器。它有一个大的视场,是敏感的大规模和紧凑的发射。然而,在全分辨率下合成热噪声限制图是非常具有挑战性的,主要是因为低频天空的复杂性和方向相关效应(相控阵波束和电离层)。在这篇系列文章的第一篇中,我们提出了一种新的校准和成像管道,旨在使用LOFAR高波段天线数据生成高保真度,高动态范围图像,同时计算效率高,对未建模的无线电发射的吸收具有鲁棒性。我们应用这种校准和成像策略,以150 MHz合成Bootes和LH场的深度图像,分别总计$\sim80$和$\sim100$小时的积分,并在内部$\sim3$ deg $^2$中的这些低频率的$\lesssim30$和$\lesssim23$ $μ$ Jy/波束处达到前所未有的噪声水平。这种方法也被用于减少第二次数据发布的LoTSS范围内的数据。
2020-11-19 astro-ph.IM
Calibration and operation of SiPM-based cameras for gamma-ray astronomy in presence of high night-sky light
下一代切伦科夫望远镜相机具有硅照片倍增器(SiPM),可以保证出色的性能,并允许在月光下进行观察,增加占空比,从而增加物理范围。设计了一个直径4米的Davies-Cotton原型望远镜,具有9度光学FoV和1 296像素SiPM相机,以满足下一代最高能量地面伽马射线观测站的要求。用于阵列部署的望远镜的大规模生产需要开发一种全自动校准策略,该策略依赖于专用硬件,即相机测试设置(CTS)。对于每个摄像头像素,CTS配备了两个LED,一个以脉冲模式运行以再现信号,另一个以连续模式运行以再现夜空背景。在这方面的贡献,我们将提出相机校准策略,从实验室测量到现场监测,重点是与第一台相机原型所获得的结果。此外,还将介绍电荷分辨率、时间分辨率和触发效率等关键性能及其随夜空背景水平增加而降低的情况。
2019-08-19 astro-ph.IM
DESHIMA on ASTE: On-sky Responsivity Calibration of the Integrated Superconducting Spectrometer
我们正在研制一台基于片上滤波器组和微波动力学电感探测器(MKID)技术的超宽带光谱仪器DESHIMA(DEep Spectroscopic High-redshift MApper),用于在毫米和亚毫米波段研究遥远宇宙中的尘埃星暴星系。利用ASTE 10米望远镜对DESHIMA进行了现场实验。我们建立了一个响应度模型,将MKID的频率响应转换为视线亮度温度。我们估计两个参数的响应度模型使用一组skydip数据下采取的各种可降水量(PWV,0.4-3.0毫米)的条件下,每个MKID。利用大气传输模型和PWVs估计了天空的视线亮温。因此,我们得到的平均温度校准不确定度为$1σ=4$ %,这是小于其他光度偏差。此外,在我们的响应度模型中,0.88的平均前向效率与望远镜几何支撑结构的预期值一致。我们还估计使用MKID的频率响应的每个skydip观测的视线PWV,并确认与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列报告的PWV的一致性。
2020-01-15 astro-ph.IM
DM/WFS mis-registration tracking: Implementation and on-sky validation of SPRINT at LBT
UK Astronomy Technology Centre(英国天文学技术中心);Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM(艾克斯马赛大学,法国国家科学研究中心,法国国家空间研究中心,天体物理与行星学实验室);ONERA(法国航空航天研究院);INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所——阿切尔奇天文台);Large Binocular Telescope Observatory(大型双筒望远镜天文台)
该研究将SPRINT方法集成到LBT实时计算机中,通过白天和天基测试验证其可跟踪DM/WFS的旋转、平移和放大错位,解决LBT缺乏相关跟踪方案的问题,为ELT仪器选用该方法提供参考。
2026-07-31 astro-ph.IM
Uncertainty study for the Galactic calibration of radio antenna arrays in astroparticle physics
本研究比较30–408 MHz范围内七种天空模型,量化多个射电天线阵列利用银河系射电天空进行绝对校准时的辐射强度与能标不确定性,并讨论宁静太阳等适用性因素。
2023-08-16 astro-ph.IM
Photometric Calibration of the First 1.5 Years of the Pan-STARRS1 Survey
我们提出了一个精确的光度校准的第一个1.5年的科学成像从泛星1调查(PS1),一个正在进行的光学调查的整个天空以北的10月-30度的五个波段。在Padmanabhan等人(2008)在斯隆数字巡天(SDSS)中采用的技术的基础上,我们使用重复的PS1恒星观测来执行PS1在其五个波段中的每个波段的相对校准,同时解决系统吞吐量,大气透明度和大尺度探测器平场。内部一致性检验和与SDSS的比较表明,我们在g、r和i_P1中实现了<10毫微克的相对精度,在z和y_P1中实现了~10毫微克的相对精度。与SDSS的差异的空间结构表明,在PS1和SDSS光度校准的错误有助于类似的差异。分析表明,PS1系统和Haleakala站点将在大部分天空中实现<1%的测光。
2012-08-31 astro-ph.IM
Pathfinder first light: alignment, calibration, and commissioning of the LINC-NIRVANA ground-layer adaptive optics subsystem
我们介绍了Pathfinder的对准和校准测试,该测试在我们2013年在LBT的调试活动中首次亮相。完整的LINC-NIRVANA仪器是一个斐索干涉成像仪,在LBT的每只眼睛上都有条纹跟踪和2层自然导星多共轭自适应光学(MCAO)系统。使用驱动LBT自适应次镜的地面层波前传感器和驱动与7.1 km高度共轭的XST 349致动器DM的中高层波前传感器来实现每侧的MCAO校正。当LINC-NIRVANA MCAO系统投入使用时,它将是8米望远镜上仅有的两个这样的系统之一,也是北半球唯一的这样的系统。为了降低风险,我们采用模块化的方法进行调试,对LINC-NIRVANA子系统进行单独解耦和测试。Pathfinder是LBT DX眼的地面层波前传感器。它使用12个金字塔波前传感器来光学地共同添加来自自然引导星的光,以便制作感测地面层湍流的四个瞳孔图像。探路者现在是第一个LINC-NIRVANA子系统完全集成到望远镜和天空委托。我们2013年的调试活动包括在LBT进行7次运行,任务是与LBT望远镜控制系统进行组装、集成和通信,对准望远镜光轴,天空外闭环AO校准,最后是天空闭环AO。我们提出了这场运动的编程,随着我们的对齐方案和我们的天空外校准测试,这导致了探路者的第一个天空闭环图像的新颖设计。
2014-07-22 astro-ph.IM
Bright-Moon Sky as a Wide-Field Linear Polarimetric Flat Source for Calibration
本文验证了亮月之夜天空可作为宽视场线性偏振平场源,观测19个区域,其中18个均匀性优于0.2%,12个优于0.07%,为下一代宽视场偏振仪校准提供了可靠方案。
2023-05-07 astro-ph.IM
Revisiting the radio interferometer measurement equation. I. A full-sky Jones formalism
自Hamaker等人提出以来,无线电干涉仪测量方程(RIME)为开发新的校准方法和技术提供了严格的数学基础,包括解决方向相关效应(DDE)问题的各种方法。本系列论文旨在将DDE治疗的最新进展纳入一个基于RIME的数学框架,并证明可以轻松描述和理解各种效应。它还旨在展示基于RIME的校准方法的好处。论文我重新推导出的RIME从第一原则,形式主义扩展到全天空的情况下,并纳入DDE。纸二,然后使用的形式主义来描述自校准,既有一个完整的RIME,并与旧的软件包的近似方程,并显示这是如何影响DDE。它还概述了现实生活中的DDE和处理它们的建议方法。将其应用于WSRT数据(论文III),得到了3C 147周围具有非常高的动态范围(160万)的噪声限制图像,并且没有困扰常规自校准的离轴伪影。由此产生的差分增益的解决方案包含显着的信息DDE,并可用于天空模型的迭代改进。也许最重要的是,微弱的2 mJy的来源已被证明产生有意义的差分增益的解决方案,因此可以作为潜在的校准信标在其他DDE相关的计划。
2011-02-04 astro-ph.IM
Radio Interferometric Calibration Using a Complex Student's t-distribution and Wirtinger Derivatives
不完整的天空模型和射频干扰会使无线电干涉测量增益校准产生偏差,从而导致校准伪影,这会限制所得到的图像的动态范围。有人建议,采用重尾似然函数的校准算法不太容易受到这种影响,因为它们对数据中的离群值具有鲁棒性。我们提出了一种算法的基础上,学生的t分布,利用复杂的优化和Wirtinger演算的框架,有效和强大的干涉增益校准。我们将此算法作为一个选项集成在新发布的校准软件包CubiCal中。我们证明,该算法可以减轻不完整的天空模型和射频干扰引入的一些偏见,通过将其应用到模拟和真实数据。我们的研究结果表明显着的改进相比,传统的最小二乘求解器,假设高斯似然函数。此外,我们提供了一些见解,为什么该算法优于传统的求解器,并讨论具体的情况下(方向无关和方向相关的自校准),这是预期的情况。
2019-10-17 astro-ph.IM
Calibration of quasi-static aberrations in exoplanet direct-imaging instruments with a Zernike phase-mask sensor. III. On-sky validation in VLT/SPHERE
使用极端自适应光学和日冕照相术的第二代系外行星成像仪显示了它们在研究近距离星周环境、探测新的伴星和帮助了解它们的物理特性方面的巨大潜力。然而,在非常小的角分离,他们的性能在对比度是有限的几个因素:复杂的望远镜光瞳衍射不完全取消日冕,残留的动态波前误差,色波前误差,和波前误差所造成的非共路像差(NCPA)。在以前的工作中,我们演示了使用泽尔尼克波前传感器称为ZELDA感测NCPA在VLT/SPHERE和他们的补偿。在目前的工作中,我们将进入下一个步骤,使用ZELDA进行NCPA补偿的天空验证。我们开始通过再现以前的结果的内部源,并表明,1和15个周期/瞳孔之间集成的像差的量减少了5倍,这转化为原始对比度的增益在2和3之间低于300 mas。在天空中,我们证明了NCPA补偿工作在闭环中,导致像差量的衰减约为2倍。然而,我们确定了传感器的灵敏度损失,这只能部分解释为内部和天空测量之间的Strehl比的差异。在ExAO校正区域,天空上的日冕成像在原始对比度上最多提高2.5倍。我们使用coronagraphic图像重建的仪器的详细模型的基础上,以证明内部和对天空的原始对比度可以精确地解释,我们建立NCPA补偿后的观察到的性能不再受到限制的不适当的补偿像差,但由当前的变迹光瞳Lyot coronagraphic设计。[删节]
2019-07-25 astro-ph.IM
On-sky low order non-common path correction of the GPI Calibration Unit
双子座行星成像仪(GPI)进入天空调试阶段,并于2013年11月在双子座南望远镜首次亮相。同时,XAO(Extreme自适应光学)系统的大气校正快速环路在不同星等(I=4-8)、仰角和视宁度条件下对几十颗恒星进行了闭合,并从一开始就实现了稳定的环路性能。最终的对比度性能需要非常低的残余波前误差(设计目标60 nm RMS),而行星发现仪器在不同末端的优化才刚刚开始加深和扩大其黑洞区域。实验室原始对比度基准值为10^-6或更小。在望远镜环境和标准操作中,面临着新的挑战(改变重力,温度,振动),这些挑战可以通过各种技术来解决,例如卡尔曼滤波,开环模型,以保持对准在5个质量内,散斑归零和校准单元(CAL)。CAL装置是由喷气推进实验室专门设计的,通过两个波前传感器来控制变迹Lyot日冕仪焦平面上缓慢变化的波前误差:1)7 × 7低阶Shack-Hartmann SH波前传感器(LOWFS),和2)用于中阶空间频率(HOWFS)的特殊Mach-Zehnder干涉仪。非典型性在于光束通过针孔在焦平面中分裂,但在光瞳平面中用分束器重新组合。最初的设计目标是在几纳米的水平上进行传感和校正,这在望远镜环境中极具挑战性。本文主要研究了通过天空校正单元实现非共路低阶波前校正。我们将介绍所取得的成果,并解释我们面临的挑战。
2014-07-29 astro-ph.IM
The Impact of Modeling Errors on Interferometer Calibration for 21 cm Power Spectra
研究了由源模型误差引起的天基定标误差对21cm干涉仪功率谱测量的影响,并提出了抑制其影响的方法.虽然来自校准星表中没有考虑的微弱源的发射被认为是光谱平滑的,但由于干涉仪天空响应的固有色度(“楔形”),真实的vibrations与模型vibrations的偏差不是。因此,未建模的前景,低于许多仪器的混淆限制,在我们希望观察宇宙信号的相同视线尺度上将频率结构引入增益解。我们推导出的解析表达式描述这些误差使用线性近似的校准方程和估计的影响,这种偏差的测量的21厘米功率谱在再电离时代(EoR)。鉴于我们目前在初级光束和前景建模方面的精度,这种噪声将显著影响依赖于天空校准的现有实验的灵敏度。我们的形式主义描述了阵列和天空模型参数的定标,可以用来指导未来的仪器设计和定标策略。我们发现,基于天空的校准,降低长基线的权重,可以消除污染的楔形以外的大部分地区,只有一个温和的增加仪器噪声。
2017-05-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Uncertainties of the 30-408 MHz Galactic emission as a calibration source for radio detectors in astroparticle physics
本研究针对天体粒子物理中射电天线银河校准的需求,对比四种30-408 MHz天空模型,测定全局及特定射电阵列的银河辐射预测系统不确定性,并分析宁静太阳的影响,为校准精度评估提供依据。
2023-11-03 astro-ph.IM
The Bayesian Global Sky Model (B-GSM): Validation of a Data Driven Bayesian Simultaneous Component Separation and Calibration Algorithm for EoR Foreground Modelling
该研究提出贝叶斯全局天空模型(B-GSM),一种用于<400 MHz射电前景建模的贝叶斯方法,通过嵌套采样和模型比较优化成分数量与参数化,经合成数据验证能有效校准并稳健预测天空后验。
2025-01-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Calibration of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列的建设预计将很快开始。我们将介绍目前预计校准观测站的基线方法及其扩展。这些都必须实现强大的要求,允许系统的不确定性重建的伽马射线能量和通量尺度,以及对指向分辨率,并对整个占空比的天文台。现场校准活动旨在包括对望远镜相机进行可靠和有效的校准,以及对每个望远镜的总体光学通量进行校准的各种方法和仪器,从而实现望远镜间校准和整个天文台的绝对校准。现场校准的一个重要方面是正确了解望远镜上方的大气,它构成了这种检测技术的量热计。计划用最先进的仪器不断进行监测,以获得直至平流层的完整分子和气溶胶概况。为了保证观测时间的最佳利用,就可用数据而言,需要一个智能调度系统,该系统优先考虑能够应对给定大气条件的那些源和观测程序,特别是如果天空部分被云覆盖,或被灰尘轻微污染。云高计与全天空相机相结合,计划为天文台提供每个指向方向的预期条件的快速,在线和全天空知识。为了精确描述所采用的观测方向,计划使用宽视场光学望远镜和拉曼激光雷达,在相机的整个视场内提供关于高度分辨和波长相关大气消光的信息。
2015-08-28 astro-ph.IM
Point source calibration of the AKARI/FIS all-sky survey maps for staking analysis
利用AKARI卫星上的远红外巡天仪(FIS)拍摄的60 ~ 140 μ m波段的全天空远红外图,研究了叠加分析中的点扩散函数(PSF)和通量定标。通过在标准星的位置上叠加这些图,研究了这些PSF,它们的通量为0.02 - 10 Jy。在65和90 μ m处,导出的PSF的半峰全宽(FWHMs)为~ 60 arcsec,在140 μ m处为~ 90 arcsec,这比以前用IRAS获得的全天图(~ 6 arcmin)小得多。在所研究的通量范围内,没有看到任何通量依赖于PSF。通过进行通量校准,我们发现,绝对测光微弱的来源,可以进行恒定的校准因子,其范围从0.6到0.8。在应用校准因子后,在65,90和140微米波段的堆叠源的光度精度分别为9,3和21%,甚至低于调查的检测限。这些结果表明,FIS图是一个有用的数据集,可用于远红外波段弱源的叠加分析。
2014-03-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Striving towards robust phase diversity on-sky: Implementing LIFT for VLT/MUSE-NFM
针对 VLT/MUSE-NFM 中 LIFT 受强多色 NCPA 影响的问题,提出先由实测焦面 PSF 校准 NCPA、再反演倾斜与离焦的两阶段方法,并通过仿真和实测验证其低通量下的精度与实用价值。
2024-06-12 astro-ph.IM
The Correlation Calibration of PAPER-64 data
观测来自再电离时期(EoR)的红移21厘米信号是具有挑战性的,因为明亮的前景源的污染超过了信号的几个数量级。去除这种非常高的前景依赖于精确的校准,以保持前景的固有特性与频率。这些实验常用的校准技术是基于天空模型和基于冗余基线的校准方法。然而,基于天空模型和基于冗余基线的校准方法可能分别遭受天空建模误差和阵列冗余缺陷问题。在这项工作中,我们介绍了混合相关校准(“CorrCal”)计划,其目的是通过放松冗余的阵列和包括天空信息到校准形式主义之间的差距冗余和天空为基础的校准。我们证明了轻微的改善功率谱,约$-6\%$偏差在bin的前景楔形结构的地平线上的限制,相对于功率谱之前的“CorrCal”的实施,以探测的再电离时代(PAPER)的实验,这是否则使用冗余基线校准校准的数据。楔形极限附近的前景功率谱的这种小的改善可以暗示“CorrCal”校准后的数据中减少的谱结构,这为将来校准算法和实现方法的改进奠定了基础。
2021-12-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Prototype operations of atmospheric calibration devices for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)计划校准系统的大气监测设备正在进行密集的开发,原型设计和测试。全天空照相机、日/月光度计和铁磁记录仪望远镜已逐步部署在未来的CTA站点,其主要目标是确定站点特征,同时能够评估其在现实环境条件下的运行可靠性。所有三个设备都显示出在极端干燥和南部场地的大温度变化以及北部场地冬季偶尔出现的恶劣天气中顺利工作的能力。95%的时间目标可用性尚未达到,主要是由于在没有未来CTA基础设施的情况下,由于安装的远程性而难以修复的轻微硬件故障。在原型操作过程中积累的经验将有助于提高最终仪器的可靠性。拉曼激光雷达,在本次会议的单独会议记录中描述,和红外云高计,准备在布拉格测试,将补充在不久的将来的大气校准设备。正在最后确定CTA运行期间大气校准的最后操作程序,其中包括使用全天空照相机和云高仪监测整个天空的云层,以及使用激光雷达和FRAM精确测量CTA阵列视场内随高度和位置变化的大气传输。
2019-09-17 astro-ph.IM
On-sky calibration of a SKA1-low station in the presence of mutual coupling
本文讨论了平方公里阵(SKA)相控孔径阵站模拟链的校准,使用嵌入式元件方向图(阵列中每个天线一个,从而考虑互耦的全部影响)或平均元件方向图来生成模型矢量。该阵列由256个对数周期偶极子阵列天线组成。实现了能够生成这种每基线模型可见性相关矩阵的模拟器,其允许使用StEFCal(统计高效和快速校准)与两种模式类型直接比较校准结果。使用模拟器生成的模型vibration与StEFCal校准阵列是成功的,因此构成了一个可能的例行校准的SKA相位孔径阵列站。此外,结果表明,有没有显着的优势,在校准与嵌入式元件模式,与StEFCal成功地检索类似的每元素系数与模型vibration生成的模式类型。这对于减轻校准的计算成本,特别是对于考虑实时校准策略,是非常重要的。为演示目的,使用了来自西澳大利亚州的AAVS-1(孔径阵列验证系统1)原型站的数据。
2020-05-26 astro-ph.IM physics.ins-det
Instrument Signature Removal and Calibration Products for the Rubin Legacy Survey of Space and Time
本文介绍鲁宾时空遗产巡天(LSST)数据处理中仪器特征去除(ISR)管道的当前状态、关键步骤及校准产品生成验证过程,阐述数据管理系统的组织与匹配机制,强调精确ISR对实现LSST科学目标的重要性。
2025-02-14 astro-ph.IM
Fundamental Limitations on the Calibration of Redundant 21 cm Cosmology Instruments and Implications for HERA and the SKA
精确的仪器校准是21厘米宇宙学实验成功的关键。校准中未减轻的误差会污染再电离时期(EoR)信号,从而妨碍检测。Barry等人在2016年描述了校准不完整天空模型时出现的一类固有误差,但目前尚不清楚天空模型中的误差是否会影响冗余阵列的校准。在本文中,我们表明,冗余校准是容易受到错误的天空模型的不完整性,即使在完美的天线定位和相同的波束的限制。这些错误的水平可能会压倒EoR信号并阻止检测。最后,我们提出了错误缓解策略与影响氢时代的再电离阵列(HERA)和平方公里阵列(SKA)。
2019-03-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Pointing Calibration for the Cherenkov Telescope Array Medium Size Telescope Prototype
指向校准是为了获得望远镜的真实指向方向而应用的离线校正。切伦科夫望远镜阵列(CTA)的目标是具有确定点状以及略微延伸的源的位置的精度,其目标是空间角度的系统误差小于7角秒。这张海报描述了柏林-阿德勒肖夫的CTA中型望远镜(MST)原型的指向校准概念,展示了测试结果和初步测量结果。MST指向校准方法使用安装在望远镜盘上的两个CCD相机来确定望远镜的真实指向。“Lid CCD”与望远镜的光轴对齐,用虚拟伽马相机盖上的LED进行校准;“Sky CCD”与Lid CCD预先对齐,Sky和Lid CCD相机视场之间的转换通过特殊指向运行的图像精确建模,这些图像也用于确定指向模型。在源跟踪期间,CCD相机记录图像,使用包括Astrometry.net的软件工具离线分析图像以确定真实的指向坐标。
2013-07-17 astro-ph.IM
A Unified Calibration Framework for 21 cm Cosmology
定标精度是目前21 cm宇宙学实验中的一个限制系统。虽然有无数的校准方法,但大多数可以归类为“基于天空的”,依赖于天文前景发射的极其精确的模型,或“冗余”,需要具有几乎相同的天线响应模式的精确规则的阵列。这两类校准对于干涉测量的实际情况都是不灵活的。实际上,前景模型中的误差、天线位置偏移和波束响应不均匀性会降低校准性能并污染宇宙学信号。在这里,我们表明,天空为基础的和冗余的校准可以统一到一个高度通用的和物理动机的校准框架的基础上贝叶斯统计形式主义。我们的新框架包括天空和冗余校准作为特殊情况,但可以额外支持放松这些方法中隐含的刚性假设。此外,我们提出了新的校准技术,如冗余校准阵列没有冗余的基线,代表成像阵列,如MWA第一阶段的替代校准方法。这些新的校准方法可以减轻系统性和减少校准误差,从而提高宇宙学测量的精度。
2021-03-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
On Surface Brightness and Flux Calibration for Point and Compact Extended Sources in the AKARI Far-IR All-Sky Survey (AFASS) Maps
AKARI红外天文卫星以大约弧分空间分辨率制作了远红外全天空巡天图,使我们能够在远红外中研究整个天空,寻找表面亮度大于几到几十兆焦耳/平方厘米的物体。不确定是否需要对点源进行额外的通量校正。在这里,我们验证了AFASS地图中的点源测光校准是正确的。利用直接从AFASS图中导出的经验点扩散函数模板,采用孔径校正方法,再现了AKARI亮源表(BSC)中的通量。AKARI BSC通量也令人满意地恢复与1西格玛光圈,这是一个无限的光圈的经验等效。这些结果证实,在AFASS图中,通过使用点源的孔径校正方法并通过对预期目标的适当限定的孔径内的所有像素值求和(即,孔径测光法)。
2018-08-02 astro-ph.GA astro-ph.IM
Effects of model incompleteness on the drift-scan calibration of radio telescopes
精确的定标对探测宇宙黎明和再电离时期(z~30-6)中性氢红移21厘米信号的实验提出了挑战。在干涉测量和全局信号实验中,系统校准是主要的误差来源。虽然许多方面的校准已被研究,这两种类型的仪器之间的重叠得到较少的关注。我们研究了HERA碟形天线和EDGES型天线的总功率测量的天空校准,以了解自相关在校准干涉仪中的作用以及天空在校准总功率仪器中的作用。使用模拟,我们研究了各种情况下,如时变增益,不完整的天空校准模型,和主波束模型。我们发现,时间增益漂移,天空模型的不完整性,和光束的不准确性导致接收器增益幅度和接收器温度估计的偏差。在某些情况下,这些偏差混合波束和天空之间的光谱结构,导致光谱可变增益误差。将校正方法应用于HERA和EDGES数据,通过更标准的方法,我们发现与校正的一致性很好。虽然仪器增益是一致的光束和天空的误差类似的规模模拟,接收器温度显示出显着的偏离预期值。虽然我们表明,它是可能的,以部分减轻偏差,由于模型的不准确性,将时间依赖性增益模型在校准,校准产品上产生的误差更大,更相关。完全解决这些偏差将需要更精确的天空和初级波束模型。
2021-07-15 astro-ph.CO astro-ph.IM