A new map-making algorithm for CMB polarization experiments

被引：7
作者：
Wallis, Christopher G. R. [1 ]
Bonaldi, A. [1 ]
Brown, Michael L. [1 ]
Battye, Richard A. [1 ]
机构：
[1] Univ Manchester, Sch Phys & Astron, Jodrell Bank Ctr Astrophys, Manchester M13 9PL, Lancs, England
来源：
MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY | 2015年 / 453卷 / 02期
基金：
欧洲研究理事会;
关键词：
methods: data analysis; methods: statistical; large-scale structure of Universe; MODE POLARIZATION; TEMPERATURE;
D O I：
10.1093/mnras/stv1689
中图分类号：
P1 [天文学];
学科分类号：
0704 ;
摘要：
With the temperature power spectrum of the cosmic microwave background (CMB) at least four orders of magnitude larger than the B-mode polarization power spectrum, any instrumental imperfections that couple temperature to polarization must be carefully controlled and/or removed. Here we present two new map-making algorithms that can create polarization maps that are clean of temperature-to-polarization leakage systematics due to differential gain and pointing between a detector pair. Where a half-wave plate is used, we show that the spin-2 systematic due to differential ellipticity can also be removed using our algorithms. The algorithms require no prior knowledge of the imperfections or temperature sky to remove the temperature leakage. Instead, they calculate the systematic and polarization maps in one step directly from the time-ordered data (TOD). The first algorithm is designed to work with scan strategies that have a good range of crossing angles for each map pixel and the second for scan strategies that have a limited range of crossing angles. The first algorithm can also be used to identify if systematic errors that have a particular spin are present in a TOD. We demonstrate the use of both algorithms and the ability to identify systematics with simulations of TOD with realistic scan strategies and instrumental noise.
引用
收藏
页码：2058 / 2069
页数：12
相关论文
共 26 条
  • [1] Planck intermediate results XXX. The angular power spectrum of polarized dust emission at intermediate and high Galactic latitudes
    Adam, R.
    Ade, P. A. R.
    Aghanim, N.
    Arnaud, M.
    Aumont, J.
    Baccigalupi, C.
    Banday, A. J.
    Barreiro, R. B.
    Bartlett, J. G.
    Bartolo, N.
    Battaner, E.
    Benabed, K.
    Benoit-Levy, A.
    Bernard, J. -P.
    Bersanelli, M.
    Bielewicz, P.
    Bonaldi, A.
    Bonavera, L.
    Bond, J. R.
    Borrill, J.
    Bouchet, F. R.
    Boulanger, F.
    Bracco, A.
    Bucher, M.
    Burigana, C.
    Butler, R. C.
    Calabrese, E.
    Cardoso, J. -F.
    Catalano, A.
    Challinor, A.
    Chamballu, A.
    Chary, R. -R.
    Chiang, H. C.
    Christensen, P. R.
    Clements, D. L.
    Colombi, S.
    Colombo, L. P. L.
    Combet, C.
    Couchot, F.
    Coulais, A.
    Crill, B. P.
    Curto, A.
    Cuttaia, F.
    Danese, L.
    Davies, R. D.
    Davis, R. J.
    de Bernardis, P.
    de Zotti, G.
    Delabrouille, J.
    Delouis, J. -M.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2016, 586
  • [2] Joint Analysis of BICEP2/Keck Array and Planck Data
    Ade, P. A. R.
    Aghanim, N.
    Ahmed, Z.
    Aikin, R. W.
    Alexander, K. D.
    Arnaud, M.
    Aumont, J.
    Baccigalupi, C.
    Banday, A. J.
    Barkats, D.
    Barreiro, R. B.
    Bartlett, J. G.
    Bartolo, N.
    Battaner, E.
    Benabed, K.
    Benoit, A.
    Benoit-Levy, A.
    Benton, S. J.
    Bernard, J. -P.
    Bersanelli, M.
    Bielewicz, P.
    Bischoff, C. A.
    Bock, J. J.
    Bonaldi, A.
    Bonavera, L.
    Bond, J. R.
    Borrill, J.
    Bouchet, F. R.
    Boulanger, F.
    Brevik, J. A.
    Bucher, M.
    Buder, I.
    Bullock, E.
    Burigana, C.
    Butler, R. C.
    Buza, V.
    Calabrese, E.
    Cardoso, J. -F.
    Catalano, A.
    Challinor, A.
    Chary, R. -R.
    Chiang, H. C.
    Christensen, P. R.
    Colombo, L. P. L.
    Combet, C.
    Connors, J.
    Couchot, F.
    Coulais, A.
    Crill, B. P.
    Curto, A.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 114 (10) : 1 - 17
  • [3] Planck 2013 results. XVII. Gravitational lensing by large-scale structure
    Ade, P. A. R.
    Aghanim, N.
    Armitage-Caplan, C.
    Arnaud, M.
    Ashdown, M.
    Atrio-Barandela, E.
    Aumont, J.
    Baccigalupi, C.
    Banday, A. J.
    Barreiro, R. B.
    Bartlett, J. G.
    Basak, S.
    Battaner, E.
    Benabed, K.
    Benoit, A.
    Benoit-Levy, A.
    Bernard, J. -P.
    Bersanelli, M.
    Bielewicz, P.
    Bobin, J.
    Bock, J. J.
    Bonaldi, A.
    Bonavera, L.
    Bond, J. R.
    Borrill, J.
    Bouchet, F. R.
    Bridges, M.
    Bucher, M.
    Burigana, C.
    Butler, R. C.
    Cardoso, J. -F.
    Catalano, A.
    Challinor, A.
    Chamballu, A.
    Chiang, H. C.
    Chiang, L. -Y
    Christensen, P. R.
    Church, S.
    Clements, D. L.
    Colombi, S.
    Colombo, L. P. L.
    Couchot, F.
    Coulais, A.
    Crill, B. P.
    Curto, A.
    Cuttaia, F.
    Danese, L.
    Davies, R. D.
    Davis, R. J.
    de Bernardis, P.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2014, 571
  • [4] Planck 2013 results. XXII. Constraints on inflation
    Ade, P. A. R.
    Aghanim, N.
    Armitage-Caplan, C.
    Arnaud, M.
    Ashdown, M.
    Atrio-Barandela, F.
    Aumont, J.
    Baccigalupi, C.
    Banday, A. J.
    Barreiro, R. B.
    Bartlett, J. G.
    Bartolo, N.
    Battaner, E.
    Benabed, K.
    Benoit, A.
    Benoit-Levy, A.
    Bernard, J. -P.
    Bersanelli, M.
    Bielewicz, P.
    Bobin, J.
    Bock, J. J.
    Bonaldi, A.
    Bond, J. R.
    Borrill, J.
    Bouchet, F. R.
    Bridges, M.
    Bucher, M.
    Burigana, C.
    Butler, R. C.
    Calabrese, E.
    Cardoso, J. -F.
    Catalano, A.
    Challinor, A.
    Chamballu, A.
    Chiang, H. C.
    Chiang, L. -Y.
    Christensen, P. R.
    Church, S.
    Clements, D. L.
    Colombi, S.
    Colombo, L. P. L.
    Couchot, F.
    Coulais, A.
    Crill, B. P.
    Curto, A.
    Cuttaia, F.
    Danese, L.
    Davies, R. D.
    Davis, R. J.
    de Bernardis, P.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2014, 571
  • [5] Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results
    Ade, P. A. R.
    Aghanim, N.
    Alves, M. I. R.
    Armitage-Caplan, C., I
    Amaud, M.
    Ashdown, M.
    Atrio-Barandela, F.
    Aumont, J.
    Ausse, H.
    Baccigalupi, C.
    Banday, A. J.
    Barreiro, R. B.
    Barrenass, R.
    Bartelmann, M.
    Bartlett, J. G.
    Bartolo, N.
    Basak, S.
    Battaner, E.
    Battye, R.
    Benabed, K.
    Benoit, A.
    Benoit-Levy, A.
    Bernard, J. -P.
    Bersanelli, M.
    Bertincourt, B.
    Bethermin, M.
    Bielewicz, P.
    Bikmaev, I.
    Blanchard, A.
    Bobin, J.
    Bock, J. J.
    Boehringer, H.
    Bonaldi, A.
    Bonavera, L.
    Bond, J. R.
    Borrill, J.
    Bouchet, F. R.
    Boulanger, F.
    Bourdin, H.
    Bowyer, J. W.
    Bridges, M.
    Brown, M. L.
    Bucher, M.
    Burenin, R.
    Burigana, C.
    Butler, R. C.
    Calabrese, E.
    Cappellini, B.
    Cardoso, J. -F.
    Carr, R.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2014, 571
  • [6] A MEASUREMENT OF THE COSMIC MICROWAVE BACKGROUND B-MODE POLARIZATION POWER SPECTRUM AT SUB-DEGREE SCALES WITH POLARBEAR
    Ade, P. A. R.
    Akiba, Y.
    Anthony, A. E.
    Arnold, K.
    Atlas, M.
    Barron, D.
    Boettger, D.
    Borrill, J.
    Chapman, S.
    Chinone, Y.
    Dobbs, M.
    Elleflot, T.
    Errard, J.
    Fabbian, G.
    Feng, C.
    Flanigan, D.
    Gilbert, A.
    Grainger, W.
    Halverson, N. W.
    Hasegawa, M.
    Hattori, K.
    Hazumi, M.
    Holzapfel, W. L.
    Hori, Y.
    Howard, J.
    Hyland, P.
    Inoue, Y.
    Jaehnig, G. C.
    Jaffe, A. H.
    Keating, B.
    Kermish, Z.
    Keskitalo, R.
    Kisner, T.
    Le Jeune, M.
    Lee, A. T.
    Leitch, E. M.
    Linder, E.
    Lungu, M.
    Matsuda, F.
    Matsumura, T.
    Meng, X.
    Miller, N. J.
    Morii, H.
    Moyerman, S.
    Myers, M. J.
    Navaroli, M.
    Nishino, H.
    Orlando, A.
    Paar, H.
    Peloton, J.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2014, 794 (02)
  • [7] Detection of B-Mode Polarization at Degree Angular Scales by BICEP2
    Ade, P. A. R.
    Aikin, R. W.
    Barkats, D.
    Benton, S. J.
    Bischoff, C. A.
    Bock, J. J.
    Brevik, J. A.
    Buder, I.
    Bullock, E.
    Dowell, C. D.
    Duband, L.
    Filippini, J. P.
    Fliescher, S.
    Golwala, S. R.
    Halpern, M.
    Hasselfield, M.
    Hildebrandt, S. R.
    Hilton, G. C.
    Hristov, V. V.
    Irwin, K. D.
    Karkare, K. S.
    Kaufman, J. P.
    Keating, B. G.
    Kernasovskiy, S. A.
    Kovac, J. M.
    Kuo, C. L.
    Leitch, E. M.
    Lueker, M.
    Mason, P.
    Netterfield, C. B.
    Nguyen, H. T.
    O'Brient, R.
    Ogburn, R. W.
    Orlando, A.
    Pryke, C.
    Reintsema, C. D.
    Richter, S.
    Schwarz, R.
    Sheehy, C. D.
    Staniszewski, Z. K.
    Sudiwala, R. V.
    Teply, G. P.
    Tolan, J. E.
    Turner, A. D.
    Vieregg, A. G.
    Wong, C. L.
    Yoon, K. W.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 112 (24)
  • [8] The Large-Scale Polarization Explorer (LSPE)
    Aiola, S.
    Amico, G.
    Battaglia, P.
    Battistelli, E.
    Bau, A.
    de Bernardis, P.
    Bersanelli, M.
    Boscaleri, A.
    Cavaliere, F.
    Coppolecchia, A.
    Cruciani, A.
    Cuttaia, F.
    D' Addabbo, A.
    D'Alessandro, G.
    De Gregori, S.
    Del Torto, F.
    De Petris, M.
    Fiorineschi, L.
    Franceschet, C.
    Franceschi, E.
    Gervasi, M.
    Goldie, D.
    Gregorio, A.
    Haynes, V.
    Krachmalnicoff, N.
    Lamagna, L.
    Maffei, B.
    Maino, D.
    Masi, S.
    Mennella, A.
    Ng Ming Wah
    Morgante, G.
    Nati, F.
    Pagano, L.
    Passerini, A.
    Peverini, O.
    Piacentini, F.
    Piccirillo, L.
    Pisano, G.
    Ricciardi, S.
    Rissone, P.
    Romeo, G.
    Salatino, M.
    Sandri, M.
    Schillaci, A.
    Stringhetti, L.
    Tartari, A.
    Tascone, R.
    Terenzi, L.
    Tomasi, M.
    [J]. GROUND-BASED AND AIRBORNE INSTRUMENTATION FOR ASTRONOMY IV, 2012, 8446
  • [9] A MEASUREMENT OF GRAVITATIONAL LENSING OF THE COSMIC MICROWAVE BACKGROUND BY GALAXY CLUSTERS USING DATA FROM THE SOUTH POLE TELESCOPE
    Baxter, E. J.
    Keisler, R.
    Dodelson, S.
    Aird, K. A.
    Allen, S. W.
    Ashby, M. L. N.
    Bautz, M.
    Bayliss, M.
    Benson, B. A.
    Bleem, L. E.
    Bocquet, S.
    Brodwin, M.
    Carlstrom, J. E.
    Chang, C. L.
    Chiu, I.
    Cho, H-M.
    Clocchiatti, A.
    Crawford, T. M.
    Crites, A. T.
    Desai, S.
    Dietrich, J. P.
    de Haan, T.
    Dobbs, M. A.
    Foley, R. J.
    Forman, W. R.
    George, E. M.
    Gladders, M. D.
    Gonzalez, A. H.
    Halverson, N. W.
    Harrington, N. L.
    Hennig, C.
    Hoekstra, H.
    Holder, G. P.
    Holzapfel, W. L.
    Hou, Z.
    Hrubes, J. D.
    Jones, C.
    Knox, L.
    Lee, A. T.
    Leitch, E. M.
    Liu, J.
    Lueker, M.
    Luong-Van, D.
    Mantz, A.
    Marrone, D. P.
    McDonald, M.
    McMahon, J. J.
    Meyer, S. S.
    Millea, M.
    Mocanu, L. M.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2015, 806 (02)
  • [10] . L a G A coherent polarimeter array for the Large Scale Polarization Explorer balloon experiment
    Bersanelli, M.
    Mennella, A.
    Morgante, G.
    Zannoni, M.
    Addamo, G.
    Baschirotto, A.
    Battaglia, P.
    Bau, A.
    Cappellini, B.
    Cavaliere, F.
    Cuttaia, F.
    Del Torto, F.
    Donzelli, S.
    Farooqui, Z.
    Frailis, M.
    Franceschet, C.
    Franceschi, E.
    Gaier, T.
    Galeotta, S.
    Gervasi, M.
    Gregorio, A.
    Kangaslahti, P.
    Krachmalnicoff, N.
    Lawrence, C.
    Maggio, G.
    Mainini, R.
    Maino, D.
    Mandolesi, N.
    Paroli, B.
    Passerini, A.
    Peverini, O. A.
    Poli, S.
    Ricciardi, S.
    Rossetti, M.
    Sandri, M.
    Seiffert, M.
    Stringhetti, L.
    Tartari, A.
    Tascone, R.
    Tavagnacco, D.
    Terenzi, L.
    Tomasi, M.
    Tommasi, E.
    Villa, F.
    Virone, G.
    Zacchei, A.
    [J]. GROUND-BASED AND AIRBORNE INSTRUMENTATION FOR ASTRONOMY IV, 2012, 8446
123