Receiver development for BICEP Array, a next-generation CMB polarimeter at the South Pole
L. Moncelsi
,
P.A. R. Ade
,
Z. Ahmed
,
M. Amiri
,
D. Barkats
,
R. Basu Thakur
,
C.A. Bischoff
,
J.J. Bock
,
V. Buza
,
J. Cheshire
,
J. Connors
,
J. Cornelison
,
M. Crumrine
,
A. Cukierman
,
E.V. Denison
,
M. Dierickx
,
L. Duband
(1)
,
M. Eiben
,
S. Fatigoni
,
J.P. Filippini
,
N. Goeckner-Wald
,
D.C. Goldfinger
,
J. Grayson
,
P. Grimes
,
G. Hall
,
M. Halpern
,
S. Harrison
,
S. Henderson
,
S.R. Hildebrandt
,
G.C. Hilton
,
J. Hubmayr
,
H. Hui
,
K.D. Irwin
,
J. Kang
,
K.S. Karkare
,
S. Kefeli
,
J.M. Kovac
,
C.L. Kuo
,
K. Lau
,
E.M. Leitch
,
K.G. Megerian
,
L. Minutolo
,
Y. Nakato
,
T. Namikawa
,
H.T. Nguyen
,
R. O'Brient
,
S. Palladino
,
N. Precup
,
T. Prouve
(2)
,
C. Pryke
,
B. Racine
,
C.D. Reintsema
,
A. Schillaci
,
B.L. Schmitt
,
A. Soliman
,
T. St Germaine
,
B. Steinbach
,
R.V. Sudiwala
,
K.L. Thompson
,
C. Tucker
,
A.D. Turner
,
C. Umiltà
,
A.G. Vieregg
,
A. Wandui
,
A.C. Weber
,
D.V. Wiebe
,
J. Willmert
,
W.L. K. Wu
,
E. Yang
,
K.W. Yoon
,
E. Young
,
C. Yu
,
L. Zeng
,
C. Zhang
,
S. Zhang
L. Moncelsi
- Fonction : Auteur
P.A. R. Ade
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Z. Ahmed
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M. Amiri
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D. Barkats
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R. Basu Thakur
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C.A. Bischoff
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J.J. Bock
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V. Buza
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J. Cheshire
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J. Connors
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J. Cornelison
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M. Crumrine
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A. Cukierman
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E.V. Denison
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E. Young
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Résumé
A detection of curl-type (B-mode) polarization of the primary CMB would be direct evidence for the inflationary paradigm of the origin of the Universe. The Bicep/Keck Array (BK) program targets the degree angular scales, where the power from primordial B-mode polarization is expected to peak, with ever-increasing sensitivity and has published the most stringent constraints on inflation to date. Bicep Array (BA) is the Stage-3 instrument of the BK program and will comprise four Bicep3-class receivers observing at 30/40, 95, 150 and 220/270 GHz with a combined 32,000+ detectors; such wide frequency coverage is necessary for control of the Galactic foregrounds, which also produce degree-scale B-mode signal. The 30/40 GHz receiver is designed to constrain the synchrotron foreground and has begun observing at the South Pole in early 2020. By the end of a 3-year observing campaign, the full Bicep Array instrument is projected to reach σr between 0.002 and 0.004, depending on foreground complexity and degree of removal of B-modes due to gravitational lensing (delensing). This paper presents an overview of the design, measured on-sky performance and calibration of the first BA receiver. We also give a preview of the added complexity in the time-domain multiplexed readout of the 7,776-detector 150 GHz receiver.
Mots clés
Cosmic Microwave Background
polarization
Instrumentation
Cosmology
B-Modes
Inflation
lensing
synchrotron
beam: polarization
gravitation: lens
BICEP
cosmic background radiation
inflation
detector: calibration
detector: sensitivity
detector: performance
readout
galaxy
B-mode
optics
detector: cryogenics
cosmic background radiation: polarization