A proposal for imaging spectro-polarimetry with a new generation Multichannel Subtractive Double Pass (MSDP) onboard the EST telescope
本研究提出在EST望远镜的可见/红外光谱仪中集成新一代56通道多通道减法双通（MSDP），结合自适应光学与偏振计，实现高时空分辨率的二维视场光谱偏振测量，支持等离子体动力学与磁场研究。
2023-10-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar Flare Hard X-ray Polarimetry with the CUbesat Solar Polarimeter (CUSP) mission
CUSP 是一项计划进入近地轨道的 CubeSat 太阳硬 X 射线康普顿偏振测量任务，用于研究耀斑磁重联与粒子加速，本文介绍其任务设计及基于 Geant4 和实验的载荷性能。
2025-09-16 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
Linear spectro-polarimetry: a new diagnostic tool for the classification and characterisation of asteroids
我们探讨使用光谱偏振作为一个遥感工具，除了传统的反射率测量小行星。特别是，我们感兴趣的线性偏振的波长依赖性的变化和表面的性质，包括反射率和组合物之间的可能关系。我们已经获得了12个不同的小行星和分类类和两个小区域在月球边缘的光学光谱偏振测量。我们发现，具有略微不同的相对反射光谱（在光学上）的物体可能具有完全不同的偏振光谱。这表明分光偏振测量法可用于改进小行星的分类。我们还发现，在某些情况下，Umov定律可能会被违反，也就是说，与从基本物理考虑所预期的相反，线偏振的分数和反射率可能正相关。在协议与以前的几项研究的基础上多色宽带偏振，我们发现，线性偏振与波长和相位角的变化是相关的，与对象的分类和分类类。最后，我们偶然发现富含尖晶石的小行星（599）Luisa非常接近Watsonia家族，是罕见的野蛮小行星类别的成员。我们建议，未来的小行星的表面结构的建模尝试，应旨在解释反射和偏振光谱。
2014-09-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Instrumentation and Future Missions in the Upcoming Era of X-Ray Polarimetry
基于从固态到气体技术的现有探测器的成熟重新引起了人们对X射线偏振测定法的兴趣，提高了广大科学界对改进偏振计性能以及产生更详细的理论预测的热情。我们将介绍有关测量光子偏振的基本概念，特别是在X射线中，我们将回顾偏振计的当前状态，从软~到硬X射线，从太阳耀斑到遥远的天体物理源。我们将介绍从最近到即将到来的空间任务的全景发展的旋光仪的相关例子，以显示该技术的最新发展如何允许重新打开X射线旋光测量的观测窗口。
2018-05-11 astro-ph.IM
Note concerning a high spectral resolution slicer for imaging spectro-polarimetry with the new generation Multichannel Subtractive Double Pass (MSDP) onboard the future EST telescope
针对未来欧洲太阳望远镜（EST）的成像光谱偏振需求，提出适配MSDP的高光谱分辨率切片器，可结合AO实现高频率光球动力学与磁场观测数据立方体重构。
2023-11-09 astro-ph.IM
Astro2020 Science White Paper: Probing Magnetic Reconnection in Solar Flares - New Perspectives from Radio Dynamic Imaging Spectroscopy
磁重联是许多实验室、空间和天体物理等离子体环境中的基本物理过程。太阳耀斑是研究等离子体条件下的磁重联和相关的能量释放和转换过程的杰出实验室，在实验室中难以重现，并且在天体物理学的其他地方不可能有相当多的时空细节。在此，我们强调在无线电波段对太阳耀斑进行遥感观测的独特能力。特别是，我们讨论了宽带无线电动态成像光谱技术的变革作出重大贡献，以解决磁重联，包括精确定位磁重联网站的能力，测量随时间变化的重联磁场，并推导出空间和时间分辨的耀斑加速电子的分布函数的几个突出的挑战。
2019-03-26 astro-ph.IM astro-ph.SR
Atomic physics and modern solar spectro-polarimetry
随着新型1.5米级自适应光学望远镜和丹尼尔K. Inouye 4米望远镜将于2019年投入使用。太阳物理学中悬而未决的重大问题都与太阳磁场有关。旋光光谱法是精确测量磁场的最佳方法，有时也是唯一的方法。在本文中，我们强调如何某些原子跃迁可以帮助我们提供校准数据，以及诊断信息的太阳磁场，通过大气中存在的残留图像失真接近，但不是在大型和偏振望远镜的衍射极限。特别有用的是中性粒子和铁及其他复杂原子的单电荷离子的谱线。作为一个概念验证，我们探索原子跃迁，可用于研究磁场，而不需要一个明确的校准序列，提供实际的解决方案，校准下一代太阳能分光偏振望远镜的困难挑战。对原子理论和测量，特别是在红外波长的额外工作的建议。在太阳物理学和原子物理学之间继续取得共生进展是有希望的。
2017-07-22 astro-ph.IM
Maximum Likelihood Compton Polarimetry with the Compton Spectrometer and Imager
由于部署了具有高位置和能量分辨率的探测器，在软伽马射线波段进行天体物理偏振测量变得更加可行。以前的工作已经表明，最小可检测的偏振（MDP）的理想康普顿偏振计可以改善$\sim 21\%$时，使用一个unbinned，极大似然的方法，而不是标准的方法拟合的正弦曲线的散射角的方位角直方图。在这里，我们概述了一个程序，实现这种极大似然的方法，真正的，非理想的偏振计。作为一个例子，我们使用最近的观测伽玛暴160530 A的康普顿光谱仪和成像仪。我们发现，该观察的MDP减少了$20\%$时，使用的极大似然方法，而不是标准的方法。
2017-09-15 astro-ph.IM
A Large-Area Optical Time Projection Chamber for Hard X-ray Polarimetry with Directional Imaging of Low-Energy Electron Recoils
Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所大萨索国家实验室）；INFN Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室）；IAPS - INAF Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali（空间天体物理学和行星学研究所-意大利国家天体物理研究所）
该研究开发了一种用于硬X射线偏振测量的大面积光学时间投影室，通过三重GEM放大和光学读出技术，实现了低能电子方向成像，展示了高灵敏度和高调制因子的光电效应偏振测量能力。
2026-03-06 astro-ph.IM
Solar Radio Spectro-polarimetry (50-500 MHz) : Design and Development of Cross-Polarized Log-Periodic Dipole antenna and configuration of receiver system
在Gauribidanur无线电观测站研制了一台无线电分光偏振仪，以研究由冲动的日冕发射的50 - 500兆赫频率范围内的偏振无线电波的特性。该仪器有三个主要组件：交叉极化对数周期偶极天线（CLPDA），模拟接收器和数字接收器（频谱分析仪）。本文阐述了CLPDA的设计和发展情况、它的特点、模拟和数字接收机的配置、分光偏振计的建立、为表征它而进行的分级测试等。（B { \it Vs}日心高度），使用它获得的光谱数据，举例说明。在整个上述频带中，CLPDA的增益、回波损耗和极化串扰分别为$\approx$ 6.6 dBi、$\lesssim$ -10 dB和$\lesssim$ -27 dB。详细阐述了设计约束条件、阻抗调谐和尺寸最小化等问题。模拟接收机的噪声系数为$\approx 3$ dB，接收机噪声温度（$T_{rcvr}$）约为290 K。接收器通量密度（$S_{rcvr}$）分别为50和500 MHz时的$\approx 5.3 \times 10^3 $和$\approx 5.3 \times 10^5$ Jy。观察到的频谱数据显示，在50 MHz时，信噪比和动态范围分别约为30 dB和40 dB。CLPD的平均偏振隔离/串扰在相对于参考位置角（$0^\circ$）的方位角$\pm 45^\circ$上从-30 dB变化到-24 dB。圆偏振度（DCP）的平均值在基准位置处…
2021-01-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
Development of Integral Field Spectrographs to Revolutionize Spectroscopic Observations of Solar Flares and other Energetic Solar Eruptions
本文提出发展积分场光谱仪以克服传统光谱仪在宽视场、高时空及光谱分辨率上的局限，实现对太阳耀斑和日冕物质抛射全过程的同时光谱观测，从而推动太阳物理研究并提升空间天气预报能力。
2022-09-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
An Unfolding Method for X-ray Spectro-Polarimetry
X射线偏振测量具有巨大的科学潜力，新的实验，如X-Calibur，PoGOLite，XIPE和GEMS，不仅比以前的任务灵敏几个数量级，而且还提供了在宽能量范围内测量偏振的能力。然而，测量的光谱取决于收集区域，探测器响应，以及在气球实验的情况下，大气中X射线的吸收，所有这些都是能量依赖的。与通常陡峭的源光谱相结合，这会导致显着的偏差，需要考虑这些偏差才能正确重建能量分辨的偏振特性。在本文中，我们提出了一种基于迭代展开算法的方法，该算法可以同时重建能谱和偏振特性作为真实光子能量的函数。我们将该方法应用于模拟的X-Calibur数据集，并表明它能够恢复能量谱和能量依赖的偏振分数。
2014-11-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
On orbit performance of the solar flare trigger for the Hinode EUV Imaging Spectrometer
我们评估的耀斑事件触发的日野EUV成像光谱仪的在轨性能。我们的目标是了解耀斑发生之间的时间延迟，定义为软X射线发射的迅速上升，并开始响应观测研究。利用He II 256.32 A谱线上的宽（266 $''$）狭缝巡天图像进行耀斑搜索，当达到预定强度阈值时触发响应。我们使用了一个样本的13个$>$ M级耀斑，成功地触发了一个响应，并比较的时间与软X射线数据从GOES，硬X射线数据从RHESSI和费米。排除难以解释的复杂事件，我们样本的平均在轨响应时间为2分10秒，不确定性为84秒。这些结果可能是有用的规划自主行动，为未来的任务，并提供一些指导，如何改进可以捕捉耀斑的重要脉冲阶段。
2023-03-23 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
XIPE: the X-ray Imaging Polarimetry Explorer
X射线偏振测量有时单独进行，有时与光谱和时间变化测量以及成像相结合，可以研究天体物理学中的大量物理现象。X射线偏振测量法研究加速过程，例如，包括太阳耀斑中典型的磁重联，以及中子星和白矮星的强磁场中的辐射。它探测非对称结构中的散射，如吸积盘和圆柱，以及所谓的分子环面和电离锥。此外，它还可以探测地球上的实验无法获得的重力和磁场强度方面的基本物理。最后，可以测试描述基本相互作用（例如，量子引力和标准模型的扩展）的模型。在本文中，我们描述了X射线成像偏振探测器（XIPE），在2012年6月提出的第一个欧空局要求在2017年发射一个小型任务，但没有选择。XIPE由现有的三个JET-X望远镜中的两个组成，其中两个气体像素探测器（GPD）在焦点处充满了He-DME混合物，另外两个GPD充满了面向太阳的加压Ar-DME。在10E5 s（2 - 10 keV）内，1 mCrab的最小可探测偏振为14%，X10级耀斑的最小可探测偏振为0.6%。在PANTER X射线测试设施（MPE，德国）使用JET-X光学器件测量的半能量宽度为24弧秒。XIPE利用以马林迪为下行链路站的低地赤道轨道和巴西国家空间研究所的飞行任务运行中心。
2013-09-26 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Optical polarimetry: Methods, Instruments and Calibration Techniques
在本章中，我们简要总结了现代天文旋光测量中使用的方法、仪器和校准技术。我们描述了各种偏振器件和探测器用于光学宽带，成像和光谱偏振测量的性能，并讨论了它们的优点和缺点。强调了对原始偏振数据进行适当校准的必要性，并考虑了仪器偏振的确定和扣除方法。我们还介绍了几个利用DiPol-2偏振计高精度测量黑洞X射线双星和大质量双星光学偏振的实例，这使我们能够限制黑洞X射线双星的光学发射源，并测量大质量双星的轨道参数。
2019-08-27 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Polarization and Polarimetry: A Review
偏振是光的基本性质，并且从根本上与辐射源的内部几何形状相关联。偏振测量补充了对辐射源的光度、光谱和成像分析，并使多个天体物理学发现成为可能。在这篇文章中，我回顾了（i）偏振的物理基础：电磁波、光子和参数化;（ii）偏振的天体物理学来源：散射、同步辐射、有源介质、塞曼效应、戈德赖希-凯拉夫斯效应和汉勒效应，以及偏振与物质之间的相互作用（如双折射、法拉第旋转或法拉第-费米效应）;（iii）观测方法：天空几何学、大气和仪器极化的影响、极化统计学以及无线电、光学和X/伽马波长的观测技术;及（iv）天文偏振测量的科学个案：太阳及恒星物理学、行星系统天体、星际物质、天体生物学、天文微波激射器、天文雷达、银河磁场、伽马射线暴、活动星系核及宇宙微波背景辐射。
2014-01-09 astro-ph.IM
X-Ray Polarimetry with the Polarization Spectroscopic Telescope Array (PolSTAR)
本文介绍了偏振光谱望远镜阵列（PolSTAR），这是NASA 2014年小型探索者（SMEX）宣布的一项任务。PolSTAR测量3-50 keV（要求;目标：2.5-70 keV）X射线的线性偏振，在接近黑洞事件视界的极端条件下，以及磁星和中子星内部和周围，探测物质、辐射和时空结构的行为。PolSTAR的设计基于为2012年6月发射的核光谱望远镜阵列（NuSTAR）任务开发的技术。特别是，它使用了与NuSTAR相同的X射线光学器件、可伸缩望远镜臂、光学工作台和CdZnTe探测器。该飞行任务具有测量通量低至~5 mCrab的X射线源的~1%线性偏振分数的灵敏度。本文介绍了PolSTAR的设计以及科学驱动因素和潜在的科学回报。
2015-10-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
The FLARE mission: Deep and Wide-field 1-5$μ$m Imaging and Spectroscopy for the Early Universe: a proposal for M5 Cosmic Vision call
FLARE（First Light And Reionization Explorer）是一项将提交给欧空局（M5 call）的空间飞行任务。它的主要目标（大约80%的寿命）是识别和研究在再电离结束之前居住在宇宙中的星系，直到z = 15左右，这是JWST，Euclid和WFIRST在统计上可能无法达到的红移。第二个目标（约20%的寿命）是调查银河系中的恒星形成。为FLARE选择的战略优化了科学回报：成像和光谱积分场观测将在两个平行焦平面上同时进行，并覆盖非常宽的瞬时视场。FLARE将具有约0.2度$^2$的瞬时视场和0.2角秒像素，以及约1角分$^2$的瞬时积分场光谱视场，其中R = 500 - 1000和约0.4角秒的角分辨率。为了探测第一光星系，成像和光谱巡天（大约6年的平行观测）将达到m $_{AB}$ = 28和f $_λ$ = 10 $^{-18}$ erg/cm $^2$ /S。FLARE将有助于解决欧空局的两个宇宙愿景主题：a）“宇宙如何起源，它是由什么组成的？“和b）“行星形成和生命出现的条件是什么？更具体地说，“从气体和尘埃到恒星和行星”。在JWST的深而细的调查之后，FLARE将为欧空局提供一个领先的地位，以统计研究早期宇宙。此外，空间宽场成像和宽场积分场光谱学的仪器开发将是在地面望远镜上提供之后的一个重大突破。
2016-07-22 astro-ph.IM
Calibration of EFOSC2 broadband linear imaging polarimetry
EFOSC 2（欧洲南方天文台暗天体摄谱仪和相机v2）是ESO新技术望远镜（NTT）的主力仪器之一，也是拉西拉天文台最受欢迎的仪器之一。它安装在Nasmyth焦点上，因此表现出强烈的波长和指向方向依赖性仪器偏振。在本文档中，我们描述了我们校准宽带成像偏振测量模式的努力，并为宽带B、V、R滤波器提供了一个满足大多数用例的校准水平（即偏振校准不确定度约为0.1%）。我们公开了我们的校准代码。这种校准工作可用于提高未来EFOSC 2偏振测量方案的产量，通过大大减少标准恒星观测的数量进行良好的校准。同样，我们的校准模型可以与过去几年采集的后处理数据的存档校准观察相结合，以形成具有大量科学潜力的EFOSC 2遗留档案。
2018-02-06 astro-ph.IM
Polarimetry of cool atmospheres: From the Sun to exoplanets
本文回顾了Berdyugina等人（2000年）以来十年来为探索冷天体物理介质中的磁性而开发的新工具，并建立了分子光谱偏振测量的新领域。它最直接适用于太阳、冷恒星、亚恒星物体、行星和其他小天体以及星际和星周物质。它已接近成为一个成熟的领域，拥有发达的理论工具，有望揭示更冷环境中磁结构的新见解。在这里，我试图对文献进行广泛的描述，并提出一些最近令人兴奋的结果。特别是，在我的程序审查太阳极化研讨会3，我讨论了分子磁诊断的进展，这是基于大约十几个双原子分子与各种电子跃迁和状态的建模，包括最具挑战性的- FeH。应用范围从太阳黑子到恒星黑子，小规模和湍流的太阳磁场，红矮星和白矮星，以及副产品，如原行星盘和系外行星的偏振测量。
2010-11-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Accounting for systematic uncertainties in the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) detector response
成像X射线偏振探测器（IXPE）于2021年12月9日发射，是有史以来第一个飞行的成像偏振计，提供2- 8 keV范围内的灵敏度，在任务的2年初始阶段，将对不同源类别的数十个X射线源进行采样。虽然大多数测量将受到南极学的限制，但对于观测到的一些最亮的物体和较长的积分时间，探测器响应（主要是有效面积、调制因子和绝对能量标度）的系统不确定性将很重要。在这篇文章中，我们描述了一个框架，以传播高级别的可观测量（例如：光谱偏振拟合参数）与探测器响应有关的系统不确定性，我们从相关的地面校准和天体点源的观测中估计。
2023-03-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Hard X-ray polarimetry with Caliste, a high performance CdTe based imaging spectrometer
自60年代对软伽马射线天空的初步探索以来，高能天体源主要通过成像、光谱和定时分析来表征。尽管这一领域取得了巨大的进展，但中子星和黑洞等辐射源的辐射机制仍不清楚。辐射的偏振态是一个观测参数，它带来了关于物理过程的关键附加信息。这就是为什么下一代空间任务的大多数项目覆盖数十keV到MeV区域需要偏振测量能力的原因。实现这种能力的一个关键因素是一个探测器系统，它允许识别和表征康普顿相互作用，因为它们是主要的过程。CEA研制的硬X射线成像光谱仪模块就是这样一种探测器。在本文中，我们提出了两种类型的Caliste-256模块，一个基于CdTe晶体，另一个在CdZnTe晶体，这已暴露于线偏振光束在欧洲同步辐射设施的实验结果。这些结果，在200-300千电子伏，得到证明他们的能力，给一个准确的测定入射光束的偏振参数（偏振角和分数）。将选择应用于我们的数据集，相当于在检测器平面中选择90度康普顿散射相互作用，我们发现调制因子Q为0.78。偏振角和分数推导出约1度和5%的精度。当基本上根本不对数据进行选择时，调制因子保持大于0.4。这些结果证明，Caliste-256模块的性能使它们成为具有偏振测量能力的探测器的优秀候选者，特别是用于未来的空间任务。
2015-05-05 astro-ph.IM hep-ex
General History of X-Ray Polarimetry in Astrophysics
本文回顾了天体物理学中X射线偏振测量的发展史，指出早期基于Bragg衍射的技术因灵敏度落后而停滞，而本世纪初基于光电效应的新一代仪器大幅提升了测量能力，促成了Imaging X-Ray Polarimetry Explorer于2021年底成功发射。
2022-09-16 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Broad-Band Soft X-ray Polarimetry
我们开发了一种仪器设计，能够测量线性X射线偏振在一个广泛的波段使用传统的光谱光学。一组多层涂层平板将分散的X射线反射到仪器探测器。强度随位置角的变化被测量以确定三个斯托克斯参数：I、Q和U --全部作为能量的函数。通过横向分级多层光学器件并匹配光栅的色散，可以利用高多层反射率并在整个0.2至0.8keV频带上实现> 50%的调制因子。该仪器可用于小型轨道飞行任务，或按比例放大用于国际X射线观测站。实验室工作已经开始，将展示关键部件的能力。
2009-08-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
