Optimising a balloon-borne polarimeter in the hard X-ray domain: from the PoGOLite Pathfinder to PoGO+
PoGOLite是一种球载硬X射线偏振仪，专门用于研究点源。使用塑料闪烁体单元的阵列记录康普顿散射事件，以确定能量范围为20 - 240 keV的入射X射线的偏振。2013年，从瑞典欧洲探空火箭发射场发射后，完成了为期14天的近绕极气球飞行，测量了蟹状星云发射的线性偏振。在“开拓者”号这次飞行经验的基础上，正在对偏振计进行改进，以提高2016年第二次飞行的性能。基于Geant 4蒙特卡罗模拟的这种优化考虑了源特性、仪器响应和由大气中子主导的背景环境。本文介绍了旋光仪的优化，并详细介绍了相关的性能提高。由此产生的设计，PoGO+，预计将提高螃蟹的最小可检测偏振（MDP）从19.8%到11.1%，为期5天的飞行。假设与2013年飞行期间测量的蟹状星云偏振分数相同，MDP的这种改进将允许5σ约束结果。它还允许研究星云发射（蟹状星云关闭脉冲）和天鹅座X-1（如果处于硬态）。
2016-06-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
POLAR: A Space-borne X-Ray Polarimeter for Transient Sources
POLAR是一种新型的紧凑型康普顿X射线偏振计，设计用于测量伽马射线暴（GRB）和其他强瞬态源（如软伽玛中继器和太阳耀斑）在50-500 keV能量范围内的瞬发发射的线偏振。对天体物理源偏振的详细测量将有助于更好地理解源的几何形状和发射机制。由于其大的调制因子、有效面积和视场，预计POLAR每年都能观测到几个最小可探测偏振度小于10%的伽玛暴。POLAR由1600个低Z塑料闪烁体条组成，分为25个独立的模块单元，每个单元由一个平板多阳极光电倍增管读出。本文介绍了POLAR的设计，并给出了用同步辐射对POLAR的工程和鉴定模型（EQM）的一个模块单元进行的试验结果。在建造和测试完完整的EQM之后，我们将在2011年开始建造飞行模型，预计2013年发射。
2010-12-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Zero-polarization candidate regions for calibration of wide-field optical polarimeters
本文旨在解决宽视场光学偏振计校准耗时的问题，通过在低消光、高银纬区域寻找包含多颗偏振可忽略恒星的天空区域，最终在12个候选区域中确认至少9个可用于零点校准。
2025-07-15 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
NICSPol: A Near Infrared polarimeter for the 1.2 m telescope at Mount Abu Infrared Observatory
NICSPol是一种近红外成像偏振计，用于近红外相机和光谱仪（NICS），这是印度阿布山红外天文台（MIRO）1.2米卡塞格伦望远镜的后端仪器之一。旋光仪由安装在望远镜光学系统和NICS之间的旋转线栅偏振器组成。偏振观测是通过使用电动机构旋转偏振器来确定斯托克斯参数，然后将其转换为偏振分数和偏振角来进行的。在这里，我们报告的仪器和红外偏振标准的观测结果的细节。使用NICSPol在覆盖0.8至2.5微米的J、H和Ks波段上观察一组偏振和非偏振标准品。利用NICSPol对偏振标准的观测表明，对于JHKs波段亮度大于16星等的光源，NICSPol可以将偏振限制在1%以内。NICSPol是一种通用仪器，可用于研究各种天体物理源，如活动星系核，脉冲星，XRB，超新星，恒星形成区等，到目前为止，世界范围内几乎没有近红外偏振仪，NICSPol将是印度第一个成像近红外偏振仪。
2019-07-23 astro-ph.IM
Preflight performance studies of the PoGOLite hard X-ray polarimeter
天体物理源的偏振测量研究可以为解决发射区的几何形状和确定光子发射机制做出重要贡献。PoGOLite是一个球载偏振计，工作在硬X射线波段（25-240千电子伏），其探路者任务侧重于蟹状星云观测。在偏振计内，康普顿散射角的分布用于确定入射光子的偏振分数和角度。为了确保在气球飞行期间对偏振进行无偏测量，在发射之前对仪器的性能进行评估至关重要。本文介绍了2013年气球飞行前进行的PoGOLite校准测试和模拟的结果。所进行的测试证实偏振计不具有任何固有的不对称性，因此不会在测量中引入偏差。一般情况下，良好的协议之间的结果，从测试数据和模拟，使旋光仪的性能进行估计螃蟹的意见。
2015-05-29 astro-ph.IM physics.ins-det
Analysis of the Data from Compton X-ray Polarimeters which Measure the Azimuthal and Polar Scattering Angles
X射线偏振测量有可能为我们理解星系致密天体（如双黑洞系统和中子星）以及河外天体（如活动星系核、耀变体和伽马射线暴）做出关键贡献。此外，几个粒子天体物理学的主题可以解决，包括独特的灵敏度测试洛伦兹不变性。在10 keV到几MeV的能量范围内，康普顿旋光计达到最佳性能。在本文中，我们评估的好处，来自使用的方位角和极角的康普顿散射光子的分析，而不是单独使用的方位角散射角。我们研究的情况下，一个理想的康普顿旋光仪和表明，一个极大似然分析，它使用两个散射角降低了最小可检测偏振（MDP）的~20%相比，一个标准的分析的基础上的方位角散射角。可以测量偏振分数和偏振方向的精度提高了类似的量。最后，我们讨论了各种偏振计实验的极大似然分析方法的潜在应用。
2011-03-07 astro-ph.IM
Angular Resolution of a Photoelectric Polarimeter in the Focus of an Optical System
INFN和INAF意大利研究所开发了一个基于X射线望远镜的星载X射线偏振测量实验，将辐射聚焦在气体像素探测器上。该仪器从GPD中可见的光电子发射方向获得吸收光子的偏振角。在这里，我们将展示如何计算这样的仪器的角分辨率。
2009-11-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Design of a Hard X-ray Polarimeter: X-Calibur
我们报告的硬X射线旋光计X-Calibur的蒙特卡罗研究。该偏振计将用于掠入射硬X射线望远镜的焦平面。它将低Z康普顿散射器与高Z碲锌镉（CZT）探测器组件相结合，以测量10 keV - 80 keV X射线的偏振。X-Calibur利用了偏振光子康普顿散射优先垂直于电场方向的事实。与仅使用一小部分入射X射线的竞争设计相比，X-Calibur实现了阶数单位的高检测效率。在这篇文章中，我们讨论了一个Monte Carlo研究比较X-Calibur的偏振性能实现使用不同的散射材料（闪烁体，Be，LiH，Li），并计算灵敏度的X-Calibur时，使用不同的球载和星载反射镜组件。
2011-01-03 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
A high-sensitivity polarimeter using a ferro-electric liquid crystal modulator
我们描述了高精度旋光仪（HIPPI），一个旋光仪建于澳大利亚新南威尔士大学和使用的英澳望远镜（AAT）。HIPPI是一种使用铁电液晶调制器的孔径偏振计。HIPPI测量星光的线偏振，对低偏振物体的分数偏振的灵敏度为~4 x 10 $^{-6}$，对高偏振恒星的精度优于0.01%。探测器具有高动态范围，可以观测天空中最亮的恒星以及更暗的物体。在g'波段，AAT的望远镜偏振度为48 $\pm$ 5 × 10 $^{-6}$.
2015-03-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A high precision polarimeter for small telescopes
我们描述了Mini-HIPPI（Miniature HighPrecision Polarimetric Instrument），一个重量仅为650克的恒星偏振仪，但能够测量线性偏振到$\sim10^{-5}$。Mini-HIPPI基于铁电液晶（FLC）调制器的使用。它可以很容易地安装在一个小型望远镜上，并允许研究明亮恒星的偏振，其精度迄今为止基本上未被探索过。我们目前获得的结果与迷你HIPPI的35厘米望远镜。偏振标准星的测量值与预测值符合得很好。一些明亮恒星的测量结果与其他高灵敏度偏振计的测量结果一致。对角宿一双星系统的观测显示出围绕轨道周期的偏振变化。
2016-11-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A far Ultra-Violet Polarimeter by reflection for Pollux on board LUVOIR
在法国国家空间研究中心的领导下，欧洲正在为LUVOIR空间飞行任务研究紫外线高分辨率分光偏振仪Pollux。LUVOIR是一个预计的15米望远镜，配备了一套向美国航天局提出的仪器。Pollux将执行从90到400纳米的分光偏振测量，分辨率为120000。光谱仪将分为三个通道，每个通道都有自己的偏振计：远紫外（FUV，90-124.5 nm），中紫外（MUV，118.5-195 nm）和近紫外（NUV，190-390 nm）。我们在这里介绍我们的FUV原型和我们的调查，以优化这个旋光仪（角度，材料，涂层.）。
2019-07-29 astro-ph.IM physics.optics
Analyzing the Data from X-ray Polarimeters with Stokes Parameters
X射线偏振测量有望提供有关天体物理学黑洞内部吸积流的几何形状以及中子星及其周围物质和电磁性质的独特信息。在本文中，我们讨论了使用斯托克斯参数的可能性-在无线电，红外线和光学偏振测量中常用的工具-从X射线偏振计，如散射偏振计和光电效应偏振计，测量检测到的X射线的线性偏振分析的数据。基于方位散射角（在散射偏振计的情况下）或电子喷射角的方位分量（在光电效应偏振计的情况下），可以计算探测器中记录的每个事件的斯托克斯参数。由于斯托克斯参数的加性，分析简化为将各个事件的斯托克斯参数相加并减去表征背景（如果存在）的斯托克斯参数。这种分析的主要优点在于，斯托克斯参数的误差可以容易地计算并且表现良好-与偏振分数和偏振方向的误差形成鲜明对比。我们通过导出几个有用的公式来证明Stokes分析的能力，例如，用于检测$N_S$信号和$N_{BG}$背景事件的偏振分数和偏振方向的预期误差，在存在不可忽略的信号背景污染的情况下信号和背景区域的最佳观测时间，以及当遵循该规定时可以实现的最小可检测偏振（MDP）。
2015-02-27 astro-ph.IM
Probing the structure and evolution of active galactic nuclei with the ultraviolet polarimeter POLLUX aboard LUVOIR
活动星系核（AGN）附近的紫外（UV）偏振光谱知之甚少。威斯康星紫外光偏振计实验和哈勃太空望远镜上的一些仪器能够探测附近活动星系核的近紫外和中紫外偏振，但远紫外波段（从1200 angs到莱曼极限912 angs）仍然完全未知。此外，先前观测的线宽分辨率最多为1.89 angs。这样的分辨率不足以详细探测量子力学效应、同步加速器和回旋加速器过程、电子和尘埃颗粒的散射以及不对称尘埃颗粒的二向色消光。探索这些物理过程将需要一种新的、高分辨率的、宽带偏振计，其紫外线波段覆盖范围将全部覆盖。在这种情况下，我们讨论活动星系核的科学情况下，POLLUX，高分辨率紫外分光偏振仪，提出了15米的主镜选项LUVOIR（多波长空间天文台的概念正在开发的戈达德太空飞行中心，并提出了2020年十年调查概念研究）。
2018-09-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Ly-alpha polarimeter design for CLASP rocket experiment
一个名为Chromospheric Lyman-Alpha Spectro-Polarimeter（CLASP）的探测火箭计划将于2014年夏季发射。CLASP将观测Ly-alpha（121.567 nm）的太阳色球层，旨在首次探测散射过程和汉勒效应产生的线性偏振信号。CLASP的偏振计由旋转半波片、分束器和偏振分析器组成。氟化镁（MgF 2）用于这些光学部件，因为MgF 2在紫外波长下表现出双折射性质和高透明度。
2014-07-17 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.optics
HARPO: 1.7 - 74 MeV gamma-ray beam validation of a high angular resolutio n, high linear polarisation dilution, gas time projection chamber telescope and polarimeter
在SciNeGHE会议上介绍了HARPO项目过去的成就、目前的活动和未来的前景，以及时间投影室作为e+e对产生机制中的高性能伽马射线望远镜和线性偏振计的发展。
2017-02-27 astro-ph.IM physics.ins-det
An algorithm to calibrate and correct the response to unpolarized radiation of the X-ray polarimeter on board IXPE
气体像素探测器是一种用于机载IXPE和其他任务的X射线偏振计。为了正确测量源偏振，IXPE的GPD对非偏振辐射的响应必须被校准和校正。在本文中，我们描述了这样的响应与实验室源测量和算法，以适用于这种校正的观测天体源。后者允许校正对单光子偏振的响应，因此在所有后续分析中具有很大的灵活性。我们的校正方法进行了测试，对单色和非单色实验室源和模拟，发现它正确地检索计划IXPE观测的统计限制的偏振。
2021-11-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Readout system with on-board demodulation for CMB polarization experiments using coherent polarimeter arrays
B模是宇宙微波背景（CMB）极化的一种特殊模式。对它们的探测是原始引力波的确凿证据。CMB偏振实验的一般策略是采用大量的偏振计来改善统计。Q/U成像实验T-II（QUIET-II）已被提议使用世界上最大的相干偏振仪阵列（2,000个通道）来检测B模式。使用QUIET的偏振计的独特检测技术是一种调制/解调方案，使我们能够直接提取偏振信号。提取的信号没有非极化分量和固有的1/f噪声。我们为QUIET-Ⅱ实验研制了一套具有星上解调功能的数据读出系统。我们采用了“主”时钟策略。该策略保证了偏振计调制和ADC模块解调之间的相位匹配。单个主机生成所有载波时钟并将其分配给每个模块。所开发的电子器件、时钟模块和ADC模块满足要求。通过与实际系统相似的设置进行测试，证明该系统工作正常。所有系统组件的性能均经验证适用于B模式测量。
2012-02-10 astro-ph.IM physics.ins-det
SST polarization model and polarimeter calibration
建立了瑞典1-m太阳望远镜的望远镜偏振模型，并将该模型的参数与入射窗前1米线偏振器的偏振测量值进行了拟合。在这个模型中，1米镜头的特点是五参数MUller矩阵，其对应于具有跨越孔径的延迟和快轴取向的任意变化的延迟器。通过测量非偏振输入光的望远镜偏振并与偏振模型的预测进行比较，验证了所得到的模型。对于所有归一化偏振分量（Q/I、U/I和V/I），预测的准确度在约0.4%以内。所使用的偏振计是基于两个双折射液晶和一个线性偏振器，并将用于成像偏振和分光偏振。最关键的校准是测量调制矩阵。这是通过在偏振计之前的光路中插入一个线性偏振器和一个旋转四分之一波片，并测量调制强度来完成的。四分之一波片的校准通过仅用偏振计测量线性偏振器来优化，然后通过两个未知参数（延迟和角度偏移）的迭代来最小化偏振度的误差加上用于调制矩阵的反演的残余误差。我们发现，在CCD响应的小的非线性是在校准偏振计的主要障碍。第一个完整的斯托克斯成像偏振观测在SST显示。对比望远镜补偿前后的图像，验证了望远镜偏振模型的正确性。
2010-10-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
Polarization Calibration of a Microwave Polarimeter with Near-Infrared Up-Conversion for Optical Correlation and Detection
本文提出了一种偏振校准方法应用于微波偏振仪演示的基础上的近红外（NIR）频率上转换阶段，允许在1550 nm波长的光学相关和信号检测。该仪器的设计目的是测量天空宇宙微波背景辐射的偏振，同时获得10至20千兆赫频率范围内输入信号的斯托克斯参数。具有可变偏振角的线性偏振输入信号被用作安装在实验室中的偏振计校准装置中的激励。偏振计的系统误差可以用所提出的校准程序来校正，从而实现高水平的偏振效率（低偏振百分比误差）和低偏振角误差。该校准方法是基于由加法或乘法项组成的正弦函数的偏振误差的拟合。拟合的准确性随着项的数量而增加，使得在低频CMB实验中所需的典型误差水平可以仅用拟合函数中的几个项来实现。另一方面，假设已知校准信号具有所需的精度，则可以计算附加项以达到超灵敏B模式偏振CMB实验中所需的误差水平。
2022-10-24 astro-ph.IM
Design and Performance of the X-ray polarimeter X-Calibur
X射线偏振测量有望提供有关高能天体物理源的新的定性信息，如双黑洞系统、微类星体、活动星系核、中子星和伽马射线暴。我们设计，建造和测试的X射线偏振计，X-Calibur，用于在球载InFOCuS掠入射X射线望远镜的焦平面。X-Calibur将低Z散射器与CZT探测器组件相结合，利用偏振光子优先垂直于电场方向散射的事实来测量20- 80 keV X射线的偏振。X-Calibur实现了约80%的高检测效率。X-Calibur探测器组件已完成、测试并完全校准。在康奈尔高能同步辐射源上成功地测量了对偏振X射线束的响应。本文介绍了X-Calibur旋光仪的设计、校准和性能。原则上，类似的星载散射偏振计可以在更宽的2- 100 keV能带上工作。
2014-12-19 astro-ph.IM
Multi-Chroic Feed-Horn Coupled TES Polarimeters
多色偏振敏感探测器提供了一种途径，以增加光谱覆盖范围和灵敏度的仪器优化观测的宇宙微波背景（CMB）或亚毫米天空。我们报告的努力，以适应休战协作喇叭耦合测辐射热偏振仪的操作倍频程带宽。开发的重点是在90和150 GHz频段工作的探测器，这些频段提供最高的CMB偏振前景比。我们计划在2013年在ACTPol上部署一个由256个多色90/150 GHz偏振计和1024个TES探测器组成的阵列，并且有人建议将这种技术用于气球载仪器。束流系统的良好控制和灵敏度的结合使这项技术成为未来地面，气球和太空任务的理想选择。
2012-01-20 astro-ph.IM
Optimization of the Design of the Hard X-ray Polarimeter X-Calibur
我们报告的优化硬X射线偏振计X-Calibur的高空气球飞行在焦平面的InFOCμS X射线望远镜从萨姆纳堡（NM）在2013年秋季。X-Calibur将用于康普顿散射光子的低Z闪烁体板与用于光吸收散射光子的高Z碲锌镉（CZT）探测器组件相结合。探测器利用了这样的事实，即偏振光子康普顿散射优先垂直于电场取向。X-Calibur实现了一阶单位的高检测效率，并达到了接近理论上最佳的灵敏度。在本文中，我们讨论了优化设计的仪器的基础上的蒙特卡罗模拟偏振和非偏振X射线光束和最重要的背景成分。我们计算的灵敏度旋光仪即将到来的气球飞行从萨姆纳堡和额外的更长的气球飞行更高的吞吐量的镜子。最后，我们强调，卫星上的康普顿偏振计的任务，可以使用到几个千电子伏的能量。
2012-12-18 astro-ph.IM
WALOP-South: A Four-Camera One-Shot Imaging Polarimeter for PASIPHAE Survey. Paper II -- Polarimetric Modelling and Calibration
广域线性光学偏振计（WALOP）-南部仪器是一种即将推出的宽视场和高精度光学偏振计，将用作进行偏振高精度实验中极区恒星成像（PASIPHAE）方案的测量仪器。设计作为一个单次四通道和四个摄像机的成像偏振计，它将有一个$35\times 35$弧分的视野，并将测量斯托克斯参数$I$，$q$，和$u$在SDSS-r宽带过滤器的一次曝光。该仪器的设计目标是在整个视场内实现0.1%的总体偏振测量精度。在这里，我们提出了完整的偏振建模的仪器，表征仪器偏振的量和来源。为了准确地从测量值中反演源的真实斯托克斯参数，我们开发了一种仪器的校准方法。使用这种校准方法和模拟数据，我们演示了如何校正仪器偏振并获得偏振度$p$ 0. 1%的精度。此外，我们测试和验证的校准方法，在实验室的桌面WALOP样的测试台偏振计上实现它。
2022-08-26 astro-ph.IM
In-orbit Operation and Performance of the CubeSat Soft X-ray Polarimeter PolarLight
PolarLight是一种小型软X射线偏振仪，搭载于CubeSat上，于2018年10月29日发射到低地球轨道。2019年3月，PolarLight开始全面运行，从那时起，对蟹状星云，Sco X-1和背景区域进行了定期观测。在这里，我们报告的操作，校准和性能的偏振光在轨道上。在此基础上，我们讨论了如何运行一个低成本，共享立方体卫星空间天文学，以及立方体卫星如何在现代空间天文学的技术演示，科学观测和学生培训中发挥作用。
2020-09-02 astro-ph.IM
A multi-spectral band stellar photo-polarimeter
我们设计并建造了一台新的天文偏振仪，可以同时测量三个光谱波段的线偏振。它有一个方解石光束位移棱镜作为分析器。利用高速旋转的斩波器，在同一个光电倍增管上准同时探测出射的各个光谱波段的寻常光束和非常光束。旋转的超消色差Pancharatnam半波片用于调制入射到分析器上的光。使用适当的二向色和玻璃滤光片分离光谱带。我们表明，减少50%的偏振计的效率，因为这两个光束的强度交替测量的事实是部分补偿减少的时间要花在观察天空背景。使用光束位移棱镜作为分析仪完全消除了背景天光的偏振，这是月光照耀的夜晚，特别是在微弱恒星的情况下的主要误差来源。通过观测几颗偏振和非偏振恒星进行的野外试验表明，偏振计的性能是令人满意的。
2015-05-16 astro-ph.IM
X-ray Spectro-polarimetry with Photoelectric Polarimeters
我们推导出一个概括的前向拟合X射线光谱，包括线性偏振的X射线源，适合于预期的下一代空间光电偏振计。我们表明，包括偏振灵敏度需要联合拟合到三个观察到的光谱，每个斯托克参数，I（E），U（E），和Q（E）。Stoke I（E）（总强度谱）的方程与没有偏振敏感性的熟悉情况相同，并且对于该熟悉情况，模型预测谱通过源谱F（E '）与熟悉的能量响应函数e（E'）*R（E '，E）的卷积获得，其中e（E'）和R（E '，E）分别是有效面积和能量再分布矩阵。除了能量谱之外，U（E）和Q（E）的两个新关系分别包括源偏振分数和位置角相对于能量a（E '）和psi'_0（E'），并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 '）的卷积来获得，其中m（E '）是量化偏振计对100%偏振辐射的角响应的能量相关调制分数。我们提出的响应参数适合拟议的PRAXyS小型探测器天文台的模拟结果来说明的程序和方法，我们讨论了光电偏振计的一些方面与了解他们的校准和操作。
2017-03-02 astro-ph.IM
B-Machine Polarimeter: A Telescope to Measure the Polarization of the Cosmic Microwave Background
B机器望远镜是几年来开发、建造、表征和观测的结晶。该望远镜是一个偏离标准偏振斩波相关接收器的半波片技术。典型的偏振计使用相关接收器来斩波偏振信号，以克服HEMT放大器中固有的$1/f$噪声。B-Machine使用室温半波片技术在偏振态之间斩波并测量CMB的偏振特征。该望远镜的解调$1/f$膝关节为5 mHz，平均灵敏度为1.6 $\mathrm{mK}\sqrt{\mathrm{s}}$。本文件探讨了B机的构造、表征、天文源观测和数据集分析。初步的功率谱和天空图与大的天空覆盖的第一年的数据集。
2013-11-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Calibration and performance studies of the balloon-borne hard X-ray polarimeter PoGO+
在硬X射线波段对天体源进行偏振观测，可以提供有关发射机制和源几何形状的新信息。PoGO+是一个康普顿散射偏振计（20-150千电子伏），经过优化，用于从2016年夏季欧洲探空火箭发射场空间中心发射的平流层球载平台观测蟹状星云（脉冲星和风星云）和天鹅座X-1（黑洞双星）。在飞行之前，偏振计的响应已经用偏振和非偏振X射线进行了研究，从而可以验证基于Geant 4的仿真模型。螃蟹观测的预期调制因子被发现是$M_{\mathrm{Crab}}=(41.75\pm0.85)\%$，导致预期的最小可检测偏振（MDP）的$7.3\%$为7天的飞行。这将允许测量至少具有$5σ$统计显著性的螃蟹偏振参数，假设偏振分数$\sim20\%$ $-$比2013年飞行的PoGOLite Pathfinder任务有显著改进，PoGO+设计是从PoGOLite Pathfinder任务开发的。
2017-03-22 astro-ph.IM
A Decade of Linear and Circular Polarimetry with the POLISH2 Polarimeter
自2011年以来，POLISH 2光学偏振计一直在Lick天文台3米Shane望远镜上运行，并于2016年在Gemini North 8米望远镜上投入使用。该仪器主要针对系外行星，小行星和蟹状星云脉冲星，但它也被用于各种行星，银河系和超新星科学。POLISH 2的光弹性调制器取代了旋转波片或铁电液晶调制器，提供了前所未有的能力，实现了1 ppm（0.0001%）级的灵敏度和精度，这是传统偏振计难以实现的。此外，POLISH 2同时测量强度（斯托克斯I），线偏振（斯托克斯Q和U）和圆偏振（斯托克斯V），这些都充分描述了入射光的偏振状态。我们记录我们的实验室和天空校准方法，我们的档案上的天空数据库，我们证明了确凿的检测某些对象的圆偏振。
2022-11-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
Gamma-Ray Burst Polarimeter - GAP - aboard the Small Solar Power Sail Demonstrator IKAROS
小型太阳帆演示器“IKAROS”是日本的工程验证航天器，于2010年5月21日在JAXA种子岛航天中心由H-IIA火箭发射。IKAROS有一个巨大的帆，直径20米，这是由薄聚酰亚胺膜。该帆将太阳辐射压力转化为IKAROS的推进力，并加速航天器。IKAROS上的伽马射线暴偏振仪（GAP）是第一台在IKAROS巡航阶段观测伽马射线暴（GRB）的伽玛射线偏振的偏振仪。GAP是一个重量为3.8公斤，尺寸为17厘米的微型探测器，能量范围在50-300 keV之间。GAP探测器也起到了行星际网络（IPN）的作用，以确定伽玛暴的方向。伽玛射线偏振探测的原理是康普顿散射的各向异性。GAP作为伽玛暴偏振计工作，其中心塑料探测器与周围CsI探测器之间采用全重合模式。GAP是天文史上第一台专门用于观测伽玛射线偏振的仪器。在本文中，我们介绍了GAP探测器及其地面和机载校准。
2010-10-26 astro-ph.IM
Developments of Multi-wavelength Spectro-Polarimeter on the Domeless Solar Telescope at Hida Observatory
为了同时获得多波长窗口的全斯托克斯光谱，我们在飞田天文台的圆顶太阳望远镜上研制了一种新的分光偏振计。新的偏振计包括一个安装在地平仪上的60厘米口径真空望远镜、一个图像旋转器、一个高色散摄谱仪、一个偏振调制器和一个分析器，分析器由一个连续旋转的波片和一个偏振分束器组成，波片在500 - 1100 nm范围内的延迟几乎恒定在127 $^{circ}$左右，偏振分束器位于望远镜焦点的后面。快速和大格式CMOS相机和红外相机。狭缝摄谱仪使我们能够在与相机数量一样多的波长窗口中获得光谱。我们对整个系统的仪器偏振特性进行了表征，并建立了偏振校准程序。斯托克斯Q、U和V之间的串扰被评估为约0.06% $sim$ 1.2%，这取决于固有偏振的程度。在典型的观测装置中，对于500 nm - 1100 nm，在20 - 60秒内可以实现0.03%的灵敏度。新的偏振计有望为诊断太阳大气中的三维磁场和其他矢量物理量提供一个强有力的工具。
2018-03-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
Half-wave Plates for the Spider Cosmic Microwave Background Polarimeter
蜘蛛号是一个由六个望远镜组成的气球阵列，将观测宇宙微波背景。仪器中的2400个天线耦合测辐射热计将在150 GHz和95 GHz处以~度分辨率绘制CMB的偏振图。偏振调制是通过一个低温蓝宝石半波片（HWP）的主要光学天空。本文讨论了HWP系统的设计、构建和实验室测试。使用物理光学计算和Mueller矩阵对这些光学堆叠的偏振调制进行建模。在实验室和集成在飞行低温恒温器的性能测试表明与模型一致。
2014-02-11 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
On Stokes polarimeters for high precision CMB measurements and mm Astronomy measurements
几个正在进行的和未来的实验使用斯托克斯偏振计（即旋转波片，随后是一个稳定的偏振器和非偏振检测器）来测量宇宙微波背景的小偏振分量。预期信号通常使用Mueller形式主义进行评估。在这项工作中，我们进行了信号评估，考虑到仪器中存在的不同光学器件的温度，它们的非理想性，多次内部反射，以及不同光学组件之间的反射。这种分析，它利用了一个新的描述的辐射传输的半波片，可以用来优化实验装置，以及它的每个光学元件。最后，我们的分析应用的一个例子，研究低温偏振调制器探测星际尘埃偏振。
2010-06-16 astro-ph.IM
Design and tests of the hard X-ray polarimeter X-Calibur
X射线偏振测量有望提供有关高能天体物理源的新的定性信息，如双黑洞系统、微类星体、活动星系核和伽马射线暴。我们设计、建造并测试了一台硬X射线偏振计X-Calibur，用于InFOCuS掠入射硬X射线望远镜的焦平面。X-Calibur将低Z康普顿散射器与CZT探测器组件相结合，利用极化光子康普顿散射优先垂直于电场方向的事实来测量10-80 keV X射线的极化。X-Calibur实现了阶数单位的高检测效率。
2011-09-29 astro-ph.IM
Development of a Hard X-ray focal plane Compton Polarimeter: A compact polarimetric configuration with Scintillators and Si photomultipliers
宇宙源的X射线偏振测量提供了两个独特的参数，即偏振度和偏振角，可以探测致密物体附近的发射机制和几何形状。具体而言，硬X射线偏振测定法更有价值，因为预期源在较高能量下固有地高度偏振。随着NuSTAR硬X射线光学器件的成功实现，现在可以将康普顿偏振计设想为焦平面探测器。这样的配置很可能在具有宽能带的硬X射线中提供灵敏的偏振测量。我们正在研制一种焦平面硬X射线康普顿偏振计，它由一个塑料闪烁体作为主动散射体，周围是一个CsI（Tl）闪烁体圆柱阵列。散射体为5 mm直径和100 mm长的塑料闪烁体（BC 404），通过普通PMT观察。由塑料散射体散射的光子由16个CsI（Tl）倍增器（5 mm x 5 mm x 150 mm）的圆柱形阵列收集，其由Si光电倍增器（SiPM）读取。新一代SiPM的使用确保了仪器的紧凑性，这对于焦平面探测器的设计至关重要。这种偏振配置的预期灵敏度和塑性散射体的完整表征，特别是在较低能量下，已经在Chattopadhyay等人（Exp. Astron.35，391-412，2013; Astrophys. J.Suppl.212，12，2014）。在本文中，我们描述了耦合到SiPM的CsI（Tl）吸收剂。我们还提出了从完全组装配置的康普顿旋光计的实验结果。
2015-10-22 astro-ph.IM
On the operation of X-ray polarimeters with a large field of view
线偏振测量是高能天体物理研究的热点之一。以光电效应为基础的气体探测器为设计灵敏仪器铺平了道路，在过去几年中，提出了以这些气体探测器为基础的飞行任务建议，能量范围从大约2千电子伏到几十千电子伏。此外，一些基于康普顿散射的偏振计也被批准或讨论用于以更高能量发射机载气球或空间卫星。这些仪器通常专用于窄视场望远镜或准直仪的定点观测，但也有针对明亮瞬态源的偏振测量的项目，如软伽马中继器或伽马射线暴的即时发射。鉴于天空中此类事件的不稳定外观，这些偏振计具有大的视场以捕获合理数量的事件，因此，光子可能会离轴撞击探测器。这显著地改变了仪器对偏振的响应，无论是否涉及光吸收或康普顿散射。而不是简单的余弦平方依赖预期的偏振光子入射轴上，响应从来不是纯粹的余弦和系统的调制也出现非偏振辐射。我们调查这些差异的起源，并提出了一个分析处理证明，实际上这种系统的影响是目前的仪器如何运作的自然后果。我们的分析提供了预期的响应光电或康普顿偏振仪的光子撞击与任何倾斜和偏振态。
2013-12-09 astro-ph.IM
The Extreme Polarimeter: Design, Performance, First Results & Upgrades
迄今为止，已经发现了700多颗系外行星。其中只有少数被直接观察到。直接观察是非常具有挑战性的，由于小的分离和非常大的对比度。成像偏振法提供了一种方法来降低非偏振星光和被星周物质散射后变成线偏振的光之间的对比度。这种物质可以是在星周盘中发现的尘埃和碎片，也可以是系外行星的大气或表面。我们提出的设计，校准方法，偏振性能和样品的观测结果的极端偏振仪，成像偏振仪的散射光在可见光波长的星周环境的研究。偏振计使用光束交换技术，其中两个正交偏振状态同时成像，并且偏振调制器在拍摄下一个图像之前交换两个光束的偏振状态。该仪器目前在没有自适应光学辅助的情况下运行。为了减少大气视宁度对偏振测量的影响，以35 fps的帧速率拍摄图像，并且将大量帧组合以获得偏振图像。在位于拉帕尔马的4.2米威廉·赫歇尔望远镜上使用这一仪器进行了四次成功的观测，目标是具有原行星盘的年轻恒星以及被尘埃封套包围的演化恒星。在分数极化方面，仪器灵敏度优于10^-4。中心恒星和拱星源之间的对比度为10^-6量级。我们表明，我们的校准方法产生的绝对偏振误差低于1%。
2012-11-27 astro-ph.IM
A fully autonomous data center for the space-borne hard X-ray Compton polarimeter POLAR developed at PSI
POLAR是一个空间硬X射线康普顿偏振计，由瑞士、中国和波兰的研究所合作建造。偏振的精确检测可以是揭示例如伽马射线暴（GRB）或太阳耀斑（SF）的发射机制的有力工具。POLAR配备了1600个闪烁体棒的阵列，其尺寸可用于精确测量能量范围从50 keV到500 keV的硬X射线的偏振。该仪器于2016年9月15日在中国空间实验室TG-2上发射升空，为期3年。其在太空中运行的遥测数据每天可达50 GB。为了存储和处理如此大量的数据，需要专用硬件和专用软件。此外，持续的数据流入还需要完全自动化和安全的数据处理。为此，在PSI设立了一个专门的数据中心。我们提出了它的设计思想和结构，以及演示的主要功能，数据处理，快速查看实用程序和报警功能。
2019-04-17 astro-ph.IM
The calibration of the vector polarimeter POLIS
在这篇学位论文中，将描述矢量偏振仪POLIS的校准。该仪器由Kiepenheuer-Institut fuer Sonnenphysik（Freiburg/Germany）与高海拔天文台（Boulder/USA）合作建造，将在特内里费岛的德国真空塔望远镜上运行。该仪器同时产生在396 nm和630 nm两个光谱范围内的光的偏振态。测量是用一个旋转的延迟器，它调制入射偏振。通过偏振分束器将调制转换为变化的强度。解调使用加权积分方案来获得辐射的全斯托克斯矢量。偏振计的校准是通过评估由线性偏振器和延迟器组成的校准单元产生的校准数据集来执行的。详细描述了该望远镜的仪器定标和偏振模型。这份文件是我2002年毕业论文的一个未经修改的版本。它的一部分在后来的出版物中被重新使用，但以一种非常压缩的方式删除了很多细节。它目前的预期用途将是作为介绍性文献偏振及其在太阳物理学中的应用，为学生。为了这个目的，我已经用过几次了。
2013-08-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Transmissive X-ray Polarimeter Design For Hard X-ray Focusing Telescopes
X射线定时和偏振（XTP）是未来星载X射线观测站的一个任务概念，目前已选定用于早期研究。提出了一种基于时间投影气室的新型X射线偏振计的设计。偏振计放置在焦平面上方，有一个额外的后窗，允许硬X射线穿透（在6 keV时透射率接近80%）并到达焦平面上的探测器。这样的设计是为了补偿气体探测器的低探测效率，以较低的灵敏度为代价，并且可以最大限度地提高多层硬X射线望远镜的科学回报，而不会有移动焦平面仪器的风险。根据目前的仪器配置，在观测时间为10^5 s的情况下，对于1 mCrab源，最小可探测偏振的灵敏度预计为3%。我们目前的初步测试结果，包括光电子轨迹和调制曲线，使用测试室和极化X射线源在实验室中。
2015-09-15 astro-ph.IM
Compton Polarimeter Prototype for the CUbesat Solar Polarimeter (CUSP) mission
INAF-IAPS（意大利国家天体物理研究所红外天文物理研究所）；Department of Industrial, Electronic and Mechanical Engineering, ”Roma Tre” University（罗马第三大学工业、电子和机械工程学院）；INAF-OAS Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台）；INFN Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部）；INAF-OAR（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INAF-Headquarters（意大利国家天体物理研究所总部）；INAF-OACT（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；IMT s.r.l.（IMT有限公司）；DEDA Connect s.r.l.（DEDA Connect有限公司）；DEIM, University of Tuscia（图斯卡维亚大学数字与生态管理系）；DIBAF, University of Tuscia（图斯卡维亚大学农业、食品和环境生物科学系）；Department of Industrial Engineering - Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学工业工程系）；Interdepartmental Centre for Industrial Aerospace Research - Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学跨部门航空航天工业研究中心）；ASI（意大利航天局）
该研究为意大利空间局CUSP任务开发了康普顿偏振计飞行原型，经实验室测试其可覆盖25-100 keV硬X射线全能量范围，为研究太阳耀斑磁重联与粒子加速提供支撑。
2026-07-31 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
A method to localize gamma-ray bursts using POLAR
硬X射线偏振计POLAR旨在测量来自伽马射线暴（GRB）的瞬时发射的50-500 keV光子的线性偏振。需要探测到的伽玛暴在天空中的位置来确定它们的偏振水平。我们在这里提出了一种方法，通过该方法，尽管偏振仪无法拍摄图像，伽玛暴可以粗略地单独使用极定位。为此，定标器连接到25个多阳极光电倍增管（MAPM）的输出端，MAPM收集来自POLAR闪烁体靶的光。每个定标器测量有多少GRB光子在相应的MAPM中产生至少一个高于50 keV的能量沉积。模拟结果表明，25个定标器的相对输出依赖于伽玛暴的位置。在10201个位置模拟的非常强的伽玛暴的数据库已经产生。当检测到GRB时，搜索在测量的定标器图案与数据库之间的比较中获得的卡方2的最小值来计算其位置。这种伽玛暴定位技术带来了足够的精度，使得对于注量Ftot \geq 10^（-5）erg cm^（-2）的伽玛暴，传递到100%调制因子的误差保持在10%以下。对于没有其他仪器同时观察同一视场的情况，POLAR定位功能将非常有用。
2010-11-16 astro-ph.IM
Imaging Polarimeter for a Sub-MeV Gamma-Ray All-Sky Survey using an Electron-Tracking Compton Camera
X射线和伽马射线偏振测量是研究各种天体的几何和磁结构的一种很有前途的工具，如双黑洞或伽马射线暴（GRB）。然而，在少数最亮的物体中检测到了统计上显著的偏振。即使未来的偏振计使用X射线望远镜预计观察弱持续源，有没有有效的方法来调查瞬态和偶然的来源与宽视场（FoV）。在这里，我们提出了一个电子跟踪康普顿相机（ETCC）作为一个高灵敏度的伽马射线成像偏振计。ETCC基于定义明确的点扩散函数实现出色的成像，可在高达2 $π$ sr的FoV范围内提供强大的背景抑制和高调制因子。重要的是，我们证明了第一次在离轴入射和巨大的背景下使用SPring-8偏振X射线束的现实条件下的调制因子的稳定性。对于倾斜角为30 $^\circ$的离轴入射，在150 keV下测得的ETCC调制因子为0.65 $\pm$ 0.01，与130 keV下轴上入射的调制因子0.58 $\pm$ 0.02相比，ETCC的调制因子没有降低。这些测量结果与仿真结果是一致的。因此，我们发现Tanimori等人（2015年）提出的卫星ETCC将提供13 mCrab的弱持久源的全天巡天，其中10 $^{7}$ s曝光量为10%偏振，超过20个GRB下降到$6\times10^{-6}$ erg cm $^{-2}$通量和10%偏振，为期一年的观测。
2017-03-22 astro-ph.IM
A Study of Background Conditions for Sphinx--The Satellite-Borne Gamma-Ray Burst Polarimeter
SPHiNX是一种拟议的星载伽马射线暴偏振计，工作能量范围为50-500 keV。该任务旨在通过偏振测量来探索伽马射线暴瞬发的基本机制。优化SPHiNX的信号背景比是设计阶段的一项重要任务。在这项工作中使用的Geant 4蒙特卡罗工具包。从模拟结果来看，南大西洋异常（SAA）外的总背景约为323计数/秒，主要是宇宙X射线背景和伽马射线，分别占总背景的约60%和约35%。来自中子、初级和次级宇宙射线的本底可以忽略不计。当SPHiNX在轨运行一年时，SAA捕获的质子引起的延迟本底约为190计数/秒。由此产生的~513计数/秒的总背景水平允许在两年的任务寿命期间确定~50个伽玛暴的极化，其中最小可检测极化小于30%。
2018-09-18 astro-ph.IM
A Soft X-ray Beam-splitting Multilayer Optic for the NASA GEMS Bragg Reflection Polarimeter
研制了一种软X射线分束多层膜光学器件，用于NASA重力和极磁小型探测器任务（GEMS）的布拉格反射偏振计（BRP）。光学器件设计为通过90度角将0.5 keV X射线反射到BRP检测器，并将2-10 keV X射线传输到主偏振计。透射要求防止使用厚的基底，因此使用2微米厚的聚酰亚胺膜。原子力显微镜显示，膜具有高的空间频率粗糙度小于0.2 nm rms，允许足够的X射线反射率。特别开发了多层薄膜，并通过磁控溅射沉积，其反射率和透射率特性满足BRP要求并且具有接近零的应力。BRP原型元件的反射率和透射率测量结果在严格的环境测试之前和之后都与理论预测非常吻合。
2013-03-26 astro-ph.IM physics.ins-det
Design and testing progress towards the first flight of the rocket experiment demonstration of a Soft X-ray Polarimeter (REDSoX)
MIT Kavli Institute（麻省理工学院卡弗里研究所）；NASA Marshall Space Flight Center（美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文介绍NASA资助的REDSoX探空火箭任务的设计与测试进展，该任务拟于2028年首飞，将搭载含CAT光栅、LGML反射镜等的偏振计，测量0.2-0.4 keV波段偏振，补充IXPE的观测。
2026-07-31 astro-ph.IM
Neural network analysis of X-ray polarimeter data
本章提出基于深度神经网络的方法，通过从二维光电子径迹图像提取信息并剔除无效事件，提升X射线偏振计观测的灵敏度，在IXPE模拟中使最小可探测偏振改善<0.75倍。
2022-06-21 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
Calibration System with Cryogenically-Cooled Loads for CMB Polarization Detectors
我们提出了一种新的系统来校准毫米波偏振计的CMB偏振测量。该技术是传统金属镜旋转方法的延伸，然而其采用低温冷却黑体吸收体。该系统的主要优点是，它可以在实验室中产生轻微极化的信号（$\sim100$ mK），这是在一个类似的水平，由地面CMB偏振实验观察$\sim$ 10 K的天空测量。在旋光仪使用前，在实验室中再现观测条件对旋光仪的可靠性能是很重要的。在本文中，我们提出了该系统的设计和原理，并演示了它的使用与相干型偏振计用于实际的CMB偏振实验。该技术也可应用于非相干型偏振计，在下一代CMB偏振实验中具有很好的应用前景。
2011-03-02 astro-ph.IM
A Small Satellite Version of a Broad-band Soft X-ray Polarimeter
本文提出小卫星版宽带软X射线偏振计PiSoX，通过将闪耀光栅色散与横向渐变多层膜匹配，在35–75埃波段实现超过90%的偏振调制因子，用于测量天体X射线源的线偏振分数和方向。
2020-12-04 astro-ph.IM
Concept study of a small Compton polarimeter to fly on a CubeSat
近年来，立方体卫星在天文观测中的应用日趋成熟。在这里，我们报告的概念研究的一个小型康普顿旋光仪飞行在立方体卫星上观察从黑洞X射线双星，天鹅座X-1的软伽马射线的偏振。偏振态提供了非常有用的诊断发射机制和这些伽马射线的起源。在我们的研究中，我们进行了蒙特卡罗模拟，以决定这种小型偏振计的基本设计。本研究采用硅探测器和溴化铈吸收器。估算了不同能量下的轴上康普顿效率，以及在近地轨道飞行时的数据遥测要求。我们的结果表明，这是可行的，以实现高信噪比观测天鹅座X-1这样一个小仪器。在此研究的基础上，我们将着手进行更现实的设计，并寻找立方体卫星空间任务的机会。
2019-11-15 astro-ph.IM
Discrimination of background events in the PolarLight X-ray polarimeter
PolarLight是一种星载X射线偏振计，通过电离室中的电子跟踪来测量X射线偏振。它是一种准直仪器，因此会受到整个探测器平面上背景的影响。大多数背景事件是由高能带电粒子引起的，并且显示出与感兴趣的X射线产生的电离形态不同的电离形态。通过比较在源观测和离源观测，我们发现这两个数据集在图像属性上显示出不同的分布。获得了源和背景分布之间的边界，并可用于背景判别。这种方法可以去除70%以上的PolarLight测量的背景事件。这接近可去除的背景分数的理论上限，并证明其有效性。对于蟹状星云的观测，背景污染在区分后从25%降低到8%，表明偏振光的偏振灵敏度约为0.2蟹状星云。这项工作也为未来的X射线偏振望远镜提供了见解。
2021-05-13 astro-ph.IM
