Teledyne的H4RG、H2RG和H1RG近红外阵列探测器在其数据流中提供嵌入式参考像素。尽管它们不响应光线,但参考像素在电子上模仿正常像素并跟踪相关读取噪声。在本文中,我们描述了如何利用线性代数和训练数据将参考像素用于最优减少相关读取噪声。简易改进的参考像素减法(SIRS)适用于常见的探测器时钟模式,并且在适用的情况下仅依赖于现有数据的后处理,只要参考像素可用。所得到的参考校正是在最小二乘意义上最优的,当嵌入式参考像素是唯一的参考,并且左和右的参考列被视为两个参考流时。我们使用H4RG地面测试数据从 Nancy Grace Roman 空间望远镜项目演示了SIRS。Julia语言的SIRS软件可从NASA GitHub免费下载。该软件包包括一个python-3的“后端”,可用于应用SIRS校正,如果由仪器建造者提供了SIRS校正文件的话。
英文摘要:
Teledyne's H4RG, H2RG, and H1RG near-infrared array detectors provide reference pixels embedded in their data streams. Although they do not respond to light, the reference pixels electronically mimic normal pixels and track correlated read noise. In this paper, we describe how the reference pixels can be used with linear algebra and training data to optimally reduce correlated read noise. Simple Improved Reference Subtraction (SIRS) works with common detector clocking patterns and, when applicable, relies only on post-processing existing data so long as the reference pixels are available. The resulting reference correction is optimal, in a least squares sense, when the embedded reference pixels are the only references and the reference columns on the left and right are treated as two reference streams. We demonstrate SIRS using H4RG ground test data from the Nancy Grace Roman Space Telescope Project. The Julia language SIRS software is freely available for download from the NASA GitHub. The package includes a python-3 ``backend'' that can be used to apply SIRS corrections if a SIRS calibration file has been provided by the instrument builders.
Planet detection down to a few $λ$/D: an RSDI/TLOCI approach to PSF subtraction
大多数当前的高对比度成像点扩散函数(PSF)减法算法使用某种形式的最小二乘噪声最小化来找到系外行星,在后处理之前,通常隐藏在仪器斑点噪声之下。在当前标准PSF减法算法中,使用角度和/或同时光谱差分成像(分别为ADI、SSDI)从目标图像序列导出一组参考图像以减去每个目标图像。然而,为了避免过多的系外行星自减影,ADI和SSDI(在没有强光谱特征的情况下)严格限制了小分离处的参考图像的可用数量。这限制了最小二乘算法的性能,导致在小角度分离时对系外行星的灵敏度较低。可能的解决方案是通过获取更长的序列来使用额外的参考图像,如果预计系外行星将显示出强烈的光谱特征,则使用SSDI,或者使用在其他目标上获取的图像。后一种选择称为参考星差分成像,它依赖于使用与目标图像高度相关的参考图像,在以前的地面高对比度成像调查中效果不佳。我们提出的工作结果,以优化PSF减法与GPIES参考库使用最小二乘算法,旨在最大限度地减少斑点噪声和最大限度地提高行星吞吐量,从而最大限度地提高行星信噪比(SNR)。使用2014年12月51 Eri GPI数据,在内部100 mas到300 mas环中,我们发现当使用RSDI和/或我们的优化方案时,SNR没有明显的改善。这一结果虽然仍在研究中,但似乎表明ADI+SSDI数据集上的当前算法得到了优化,并且通过使用PSF存档可以实现有限的增益。
POLICAN: A Near-infrared Imaging Polarimeter at the 2.1m OAGH Telescope
POLICAN是一种近红外成像线性偏振仪,为位于墨西哥索诺拉州卡纳内阿的吉列尔莫·哈罗天体物理观测站(OAGH)的2.1米望远镜上的卡纳内阿近红外相机(CANICA)开发。POLICAN安装在CANICA之前,由一个旋转的超消色差1-2.7微米半波片(HWP)作为调制器和一个固定的线栅偏振器作为分析器组成。CANICA有一个1024 x 1024的碲镉汞探测器,板级为0.32弧秒/像素,视场为5.5 x 5.5弧分^[2]。偏振观测是通过半波片角度0、22.5、45、67.5度的不同步长调制入射光来进行的,以建立线性斯托克斯参数(I、Q和U)。图像缩减包括暗减法、偏振平场和天空减法。天体测量和测光校准是使用两微米全天巡天的公开数据进行的。偏振校准包括观测球状星团和偏振标准在文献中。对球状星团多次观测的分析得出仪器偏振度为0.51%。从最亮的7等星到最暗的16等星,偏振度的范围从0.1%到10%不等。对于H波段亮度大于13等的恒星,其偏振测量精度优于0.5%,位置角误差小于5 °。POLICAN主要用于研究星际介质中恒星形成区域及其周围的散射极化和磁场。
Improved companion mass limits for Sirius A with thermal infrared coronagraphy using a vector-apodizing phase plate and time-domain starlight-subtraction techniques
A new infrared Fabry-Pérot-based radial-velocity-reference module for the SPIRou radial-velocity spectrograph
系外行星研究领域正在朝着探测和描述可居住行星的特征方向发展。这些系外地球可以很容易地发现周围的低质量恒星通过使用光度或径向速度(RV)技术。在后一种情况下,增益是两倍的,因为给定质量的行星所感应的信号更高,这是由于行星-恒星质量比更有利,而且宜居带更靠近恒星。然而,晚型恒星的辐射主要在红外(IR)波长范围内,这需要红外仪器。SPIRou是一款稳定的RV红外光谱仪,可满足这些雄心勃勃的科学目标。与任何其他光谱仪一样,校准和漂移监测是实现高精度的基础。我们的目标是构建、测试并最终运行一个基于法布里-珀罗的RV参考模块,该模块能够在SPIRou的整个波长范围内提供所需的光谱信息。我们适应了现有的HARPS法布里-珀罗校准器在IR域的操作。在制造和组装之后,我们在实验室中对FP RV模块进行了表征。我们测量了系统的精细度、透过率和光谱通量。测量的精细度值F=12.8完全符合理论值。峰值处的总透射率约为0.5%,主要受光纤连接器和接口的限制。尽管如此,所提供的通量符合SPIRou仪器设定的要求。一旦安装在SPIRou上,我们将测试RV参考模块的全部光谱特性和稳定性。目标是证明所有谱线的谱线位置和形状稳定性在两个校准序列(通常为24小时)之间优于0.3 m s $^{-1}$,从而RV参考模块可用于监测仪器漂移。
Imaging the LkCa 15 system in polarimetry and total intensity without self-subtraction artefacts
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Pondicherry University(本地治里大学);University of Potsdam(波茨坦大学);University of Galway(高威大学);The University of Tokyo(东京大学)