Systematic error mitigation for the PIXIE Fourier transform spectrometer

doi:10.1088/1475-7516/2023/07/057

Return

Systematic error mitigation for the PIXIE Fourier transform spectrometer

2023-07-27

DOI：10.1088/1475-7516/2023/07/057

Original

Original request for help

Save

Abstract

En 中文

The Primordial Inflation Explorer (PIXIE) is an Explorer-class mission concept to measure the spectrum and polarization of the cosmic microwave background. Cosmological signals are small compared to the instantaneous instrument noise, requiring strict control of instrumental signals. The instrument design provides multiple levels of null operation, signal modulation, and signal differences, with only few-percent systematic error suppression required at each level. Jackknife tests based on discrete instrument symmetries provide an independent means to identify, model, and remove remaining instrumental signals. We use detailed time-ordered simulations, including realistic performance and tolerance parameters, to evaluate the instrument response to broad classes of systematic errors for both spectral distortions and polarization. The largest systematic errors contribute additional white noise at the few-percent level compared to the dominant photon noise. Coherent instrumental effects which do not integrate down are smaller still, and remain several orders of magnitude below the targeted cosmological signals.

Keywords:

CMBR experiments

cosmological parameters from CMBR

Journal

Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

IF:

5.9

Papers:

1.3W

Citations:

4.7W

Organization

Columbia University

Scholars:

7.1W

Papers: 6.4W

Citations: 263

centre national de la recherche scientifique (cnrs)

Scholars:

24.5W

Papers: 18.2W

Citations: 279

national aeronautics & space administration (nasa)

Scholars:

3.1W

Papers: 2.6W

Citations: 46

jodrell bank centre for astrophysics

Scholars:

2.1K

Papers: 1.8K

Citations: 2

NASA Goddard Space Flight Center

Scholars:

1.0W

Papers: 7.7K

Citations: 16

Villanova University

Scholars:

2.4K

Papers: 2.6K

Citations: 3.9K

University System of Maryland

Scholars:

6.5W

Papers: 5.6W

Citations: 113

Universite Paris Saclay

Scholars:

7.3W

Papers: 5.3W

Citations: 540

University of Manchester

Scholars:

5.7W

Papers: 5.3W

Citations: 7.4W

Sorbonne Universite

Scholars:

6.2W

Papers: 4.5W

Citations: 605

View more organizations

Cited Papers

Reactions of complex ions of platinum and palladium in Langmuir-Blodgett films of dimethyldioctadecylammonium chlorometallates

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

IF0

1995-10-01

PREAI

David J. Elliot; D. Neil Furlong; Thomas R. Gengenbach; Franz Grieser; Robert S. Urquhart; Catherine L. Hoffman; John F. Rabolt

Save

Planck 2015 results III. LFI systematic uncertainties

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2016-09-20

OAAI

Ade, P. A. R.; Aumont, J.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Barreiro, R. B.; Bartolo, N.; Basak, S.; Battaglia, P.; Battaner, E.; Benabed, K.; Benoit-Levy, A.; Bernard, J. -P.; Bersanelli, M.; Bielewicz, P.; Bonaldi, A.; Bonavera, L.; Bond, J. R.; Borrill, J.; Burigana, C.; Butler, R. C.; Calabrese, E.; Catalano, A.; Christensen, P. R.; Colombo, L. P. L.; Cruz, M.; Curto, A.; Cuttaia, F.; Danese, L.; Davies, R. D.; Davis, R. J.; de Bernardis, P.; de Rosa, A.; de Zotti, G.; Delabrouille, J.; Dickinson, C.; Diego, J. M.; Dore, O.; Ducout, A.; Dupac, X.; Elsner, F.; Ensslin, T. A.; Eriksen, H. K.; Finelli, F.; Frailis, M.; Franceschet, C.; Franceschi, E.; Galeotta, S.; Galli, S.; Ganga, K.; Ghosh, T.; Giard, M.; Giraud-Heraud, Y.; Gjerlow, E.; Gonzalez-Nuevo, J.; Gorski, K. M.; Gregorio, A.; Gruppuso, A.; Hansen, F. K.; Harrison, D. L.; Hernandez-Monteagudo, C.; Herranz, D.; Hildebrandt, S. R.; Hivon, E.; Hobson, M.; Hornstrup, A.; Hovest, W.; Huffenberger, K. M.; Hurier, G.; Jaffe, A. H.; Jaffe, T. R.; Keihanen, E.; Keskitalo, R.; Kiiveri, K.; Kisner, T. S.; Knoche, J.; Krachmalnicoff, N.; Kunz, M.; Kurki-Suonio, H.; Lagache, G.; Lamarre, J. -M.; Lasenby, A.; Lattanzi, M.; Lawrence, C. R.; Leahy, J. P.; Leonardi, R.; Levrier, F.; Liguori, M.; Lilje, P. B.; Linden-Vornle, M.; Lindholm, V.; Lopez-Caniego, M.; Lubin, P. M.; Macias-Perez, J. F.; Maffei, B.; Maggio, G.; Maino, D.; Mandolesi, N.; Mangilli, A.; Maris, M.; Martin, P. G.; Martinez-Gonzalez, E.; Masi, S.; Matarrese, S.; Meinhold, P. R.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Mitra, S.; Montier, L.; Morgante, G.; Mortlock, D.; Munshi, D.; Murphy, J. A.; Nati, F.; Natoli, P.; Noviello, F.; Paci, F.; Pagano, L.; Pajot, F.; Paoletti, D.; Partridge, B.; Pasian, F.; Pearson, T. J.; Perdereau, O.; Pettorino, V.; Piacentini, F.; Pointecouteau, E.; Polenta, G.; Pratt, G. W.; Puget, J. -L.; Rachen, J. P.; Reinecke, M.; Remazeilles, M.; Renzi, A.; Ristorcelli, I.; Rocha, G.; Rosset, C.; Rossetti, M.; Roudier, G.; Rubino-Martin, J. A.; Rusholme, B.; Sandri, M.; Santos, D.; Savelainen, M.; Scott, D.; Stolyarov, V.; Stompor, R.; Suur-Uski, A. -S.; Sygnet, J. -F.; Tauber, J. A.; Tavagnacco, D.; Terenzi, L.; Toffolatti, L.; Tomasi, M.; Tristram, M.; Tucci, M.; Umana, G.; Valenziano, L.; Valiviita, J.; Van Tent, B.; Vassallo, T.; Vielva, P.; Villa, F.; Wade, L. A.; Wandelt, B. D.; Watson, R.; Wehus, I. K.; Yvon, D.; Zacchei, A.; Zibin, J. P.; Zonca, A.

Save

Planck 2013 results. IX. HFI spectral response

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2014-10-29

OAAI

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.; Battaner, E.; Benabed, K.; Benoit, A.; Benoit-Levy, A.; Bernard, J. -P.; Bersanelli, M.; Bielewicz, P.; Bobin, J.; Bock, J. J.; Bond, J. R.; Borrill, J.; Bouchet, F. R.; Boulanger, F.; Bridges, M.; Bucher, M.; Burigana, C.; Cardoso, J. -F.; Catalano, A.; Challinor, A.; Chamballu, A.; Chary, R. -R.; Chen, X.; Chiang, H. C.; Chiang, L. -Y; Christensen, P. R.; Church, S.; Clements, D. L.; Colombi, S.; Colombo, L. P. L.; Combet, C.; Comis, B.; Couchot, F.; Coulais, A.; Crill, B. P.; Curto, A.; Cuttaia, F.; Danese, L.; Davies, R. D.; de Bernardis, P.; de Rosa, A.; de Zotti, G.; Delabrouille, J.; Delouis, J. -M.; Desert, F. -X.; Dickinson, C.; Diego, J. M.; Dole, H.; Donzelli, S.; Dore, O.; Douspis, M.; Dupac, X.; Efstathiou, G.; Ensslin, T. A.; Eriksen, H. K.; Falgarone, E.; Finelli, F.; Forni, O.; Frailis, M.; Franceschi, E.; Galeotta, S.; Ganga, K.; Ciard, M.; Giraud-Heraud, Y.; Gonzadlez-Nuevo, J.; Gorski, K. M.; Gratton, S.; Gregorio, A.; Gruppuso, A.; Hansen, F. K.; Hanson, D.; Harrison, D.; Henrot-Versille, S.; Hernandez-Monteagudo, C.; Herranz, D.; Hildebrandt, S. R.; Hivon, E.; Hobson, M.; Holmes, W. A.; Hornstrup, A.; Hovest, W.; Huffenberger, K. M.; Hurier, G.; Jaffe, A. H.; Jaffe, T. R.; Jones, W. C.; Juvela, M.; Keihanen, E.; Keskitalo, R.; Kisner, T. S.; Kneiss, R.; Knoche, J.; Knox, L.; Kunz, M.; Kurki-Suonio, H.; Lagache, G.; Lamarre, J. -M.; Lasenby, A.; Laureijs, R. J.; Lawrence, C. R.; Leahy, J. P.; Leonardi, R.; Leroy, C.; Lesgourgues, J.; Liguori, M.; Lilje, P. B.; Linden-Vornle, M.; Lopez-Caniego, M.; Lubin, P. M.; Macias-Perez, J. F.; Maffei, B.; Mandolesi, N.; Maris, M.; Marshall, D. J.; Martin, P. G.; Martinez-Gonzalez, E.; Masi, S.; Massardi, M.; Matarrese, S.; Matthai, F.; Mazzotta, P.; McGehee, P.; Melchiorri, A.; Mendes, L.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Mitra, S.; Miville-Deschenes, M. -A.; Moneti, A.; Montier, L.; Morgante, G.; Mortlock, D.; Munshi, D.; Murphy, J. A.; Naselsky, P.; Nati, F.; Natoli, P.; Netterfield, C. B.; Norgaard-Nielsen, H. U.; North, C.; Noviello, F.; Novikov, D.; Novikov, I.; Osborne, S.; Oxborrow, C. A.; Paci, F.; Pagano, L.; Pajot, F.; Paoletti, D.; Pasian, F.; Patanchon, G.; Perdereau, O.; Perotto, L.; Perrotta, F.; Piacentini, F.; Piat, M.; Pierpaoli, E.; Pietrobon, D.; Plaszczynski, S.; Pointecouteau, E.; Polenta, G.; Ponthieu, N.; Popa, L.; Poutanen, T.; Pratt, G. W.; Prezeau, G.; Prunet, S.; Puget, J. -L.; Rachen, J. P.; Reinecke, M.; Remazeilles, M.; Renault, C.; Ricciardi, S.; Riller, T.; Ristorcelli, I.; Rocha, G.; Rosset, C.; Roudier, G.; Rusholme, B.; Santos, D.; Savini, G.; Scott, D.; Shellard, E. P. S.; Spencer, L. D.; Starck, J. -L.; Stolyarov, V.; Stompor, R.; Sudiwala, R.; Sureau, F.; Sutton, D.; Suur-Uski, A. -S.; Sygnet, J. -F.; Tauber, J. A.; Tavagnacco, D.; Terenzi, L.; Tomasi, M.; Tristram, M.; Tucci, M.; Umana, G.; Valenziano, L.; Valiviita, J.; Van Tent, B.; Vielva, P.; Villa, F.; Vittorio, N.; Wade, L. A.; Wandelt, B. D.; Yvon, D.; Zacchei, A.; Zonca, A.

Save

NINE-YEAR WILKINSON MICROWAVE ANISOTROPY PROBE (WMAP) OBSERVATIONS: COSMOLOGICAL PARAMETER RESULTS

ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES

IF8.5

2013-09-20

4.0K

OAAI

Hinshaw, G.; Larson, D.; Komatsu, E.; Spergel, D. N.; Bennett, C. L.; Dunkley, J.; Nolta, M. R.; Halpern, M.; Hill, R. S.; Odegard, N.; Page, L.; Smith, K. M.; Weiland, J. L.; Gold, B.; Jarosik, N.; Kogut, A.; Limon, M.; Meyer, S. S.; Tucker, G. S.; Wollack, E.; Wright, E. L.

Save

Characterization of plant oils on a monolithic silica column by high-performance liquid chromatography-atmospheric pressure chemical lonization-mass spectrometry

Chromatographia

IF0

2002-01-01

PREAI

A. Jakab; E. Forgács

Save

Perioperative Management of Adult Patients With External Ventricular and Lumbar Drains: Guidelines From the Society for Neuroscience in Anesthesiology and Critical Care

Journal of Neurosurgical Anesthesiology

IF0

2017-07-01

OAAI

Abhijit V. Lele; Amie L. Hoefnagel; Nina Schloemerkemper; David A. Wyler; Nophanan Chaikittisilpa; Monica S. Vavilala; Bhiken I. Naik; James H. Williams; Lakshmikumar Venkat Raghavan; Ines P. Koerner

Save

Planck 2015 results VIII. High Frequency Instrument data processing: Calibration and maps

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2016-09-20

207

OAAI

Adam, R.; Ade, P. A. R.; Aghanim, N.; Arnaud, M.; Ashdown, M.; Aumont, J.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Barreiro, R. B.; Bartolo, N.; Battaner, E.; Benabed, K.; Benoit, A.; Benoit-Levy, A.; Bernard, J. -P.; Bersanelli, M.; Bertincourt, B.; Bielewicz, P.; Bock, J. J.; Bonavera, L.; Bond, J. R.; Borrill, J.; Bouchet, F. R.; Boulanger, F.; Bucher, M.; Burigana, C.; Calabrese, E.; Cardoso, J. -F.; Catalano, A.; Challinor, A.; Chamballu, A.; 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 Rosa, A.; de Zotti, G.; Delabrouille, J.; Delouis, J. -M.; Desert, F. -X.; Diego, J. M.; Dole, H.; Donzelli, S.; Dore, O.; Douspis, M.; Ducout, A.; Dupac, X.; Efstathiou, G.; Elsner, F.; Ensslin, T. A.; Eriksen, H. K.; Falgarone, E.; Fergusson, J.; Finelli, F.; Forni, O.; Frailis, M.; Fraisse, A. A.; Franceschi, E.; Frejsel, A.; Galeotta, S.; Galli, S.; Ganga, K.; Ghosh, T.; Giard, M.; Giraud-Heraud, Y.; Gjerlow, E.; Gonzalez-Nuevo, J.; Gorski, K. M.; Gratton, S.; Gruppuso, A.; Gudmundsson, J. E.; Hansen, F. K.; Hanson, D.; Harrison, D. L.; Henrot-Versille, S.; Herranz, D.; Hildebrandt, S. R.; Hivon, E.; Hobson, M.; Holmes, W. A.; Hornstrup, A.; Hovest, W.; Huffenberger, K. M.; Hurier, G.; Jaffe, A. H.; Jaffe, T. R.; Jones, W. C.; Juvela, M.; Keihanen, E.; Keskitalo, R.; Kisner, T. S.; Kneissl, R.; Knoche, J.; Kunz, M.; Kurki-Suonio, H.; Lagache, G.; Lamarre, J. -M.; Lasenby, A.; Lattanzi, M.; Lawrence, C. R.; Le Jeune, M.; Leahy, J. P.; Lellouch, E.; Leonardi, R.; Lesgourgues, J.; Levrier, F.; Liguori, M.; Lilje, P. B.; Linden-Vornle, M.; Lopez-Caniego, M.; Lubin, P. M.; Macias-Perez, J. F.; Maggio, G.; Maino, D.; Mandolesi, N.; Mangilli, A.; Maris, M.; Martin, P. G.; Martinez-Gonzalez, E.; Masi, S.; Matarrese, S.; McGehee, P.; Melchiorri, A.; Mendes, L.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Mitra, S.; Miville-Deschenes, M. -A.; Moneti, A.; Montier, L.; Moreno, R.; Morgante, G.; Mortlock, D.; Moss, A.; Mottet, S.; Munshi, D.; Murphy, J. A.; Naselsky, P.; Nati, F.; Natoli, P.; Netterfield, C. B.; Norgaard-Nielsen, H. U.; Noviello, F.; Novikov, D.; Novikov, I.; Oxborrow, C. A.; Paci, F.; Pagano, L.; Pajot, F.; Paoletti, D.; Pasian, F.; Patanchon, G.; Pearson, T. J.; Perdereau, O.; Perotto, L.; Perrotta, F.; Pettorino, V.; Piacentini, F.; Piat, M.; Pierpaoli, E.; Pietrobon, D.; Plaszczynski, S.; Pointecouteau, E.; Polenta, G.; Pratt, G. W.; Prezeau, G.; Prunet, S.; Puget, J. -L.; Rachen, J. P.; Reinecke, M.; Remazeilles, M.; Renault, C.; Renzi, A.; Ristorcelli, I.; Rocha, G.; Rosset, C.; Rossetti, M.; Roudier, G.; Rusholme, B.; Sandri, M.; Santos, D.; Sauve, A.; Savelainen, M.; Savini, G.; Scott, D.; Seiffert, M. D.; Shellard, E. P. S.; Spencer, L. D.; Stolyarov, V.; Stompor, R.; Sudiwala, R.; Sutton, D.; Suur-Uski, A. -S.; Sygnet, J. -F.; Tauber, J. A.; Terenzi, L.; Toffolatti, L.; Tomasi, M.; Tristram, M.; Tucci, M.; Tuovinen, J.; Valenziano, L.; Valiviita, J.; Van Tent, B.; Vibert, L.; Vielva, P.; Villa, F.; Wade, L. A.; Wandelt, B. D.; Watson, R.; Wehus, I. K.; Yvon, D.; Zacchei, A.; Zonca, A.

Save

Beam mismatch effects in cosmic microwave background polarization measurements

ASTRONOMY & ASTROPHYSICS

IF5.8

2006-12-11

OAAI

Rosset, C.; Yurchenko, V. B.; Delabrouille, J.; Kaplan, J.; Giraud-Heraud, Y.; Lamarre, J. -M.; Murphy, J. A.

Save

Calibration method and uncertainty for the primordial inflation explorer (PIXIE)

JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS

IF5.9

2020-05-26