WikiDer > Фаза закрытия

Closure phase

В фаза закрытия является наблюдаемой величиной в изображении астрономическая интерферометрия, что позволило использовать интерферометрия с очень длинными базами. Он составляет основу самокалибровка подход к интерферометрической визуализации. Наблюдаемая, которая обычно используется в большинстве наблюдений "фазы закрытия", на самом деле является сложной величиной, называемой тройное произведение (или же биспектр). Фаза закрытия - это фаза этого сложного количества, но фраза «фаза закрытия» по-прежнему используется чаще, чем более точная фраза «тройной продукт».

История

Роджер Дженнисон разработал этот новый метод для получения информации о фазах видимости в интерферометре при наличии ошибок задержки. Хотя его первоначальные лабораторные измерения фазы закрытия проводились в оптических длинах волн, он предвидел больший потенциал своей техники в радиоинтерферометрия. В 1958 году он продемонстрировал его эффективность с помощью радиоинтерферометра, но он стал широко использоваться для радиоинтерферометрии с большой базой только в 1974 году. Требуется минимум три антенны. Этот метод использовался впервые РСДБ измерения, и модифицированная форма этого подхода («Самокалибровка») все еще используется сегодня. Методы «фазы замыкания» или «самокалибровки» также используются для устранения влияния астрономическое видение в оптических и инфракрасных наблюдениях с использованием астрономические интерферометры.

Определение

Три приемника радиотелескопа.

Для измерения фазы замыкания требуется минимум три антенны. В простейшем случае с тремя антеннами в линию, разделенными расстояниями а1 и а2 показано на диаграмме справа. Полученные радиосигналы записываются на магнитные ленты и отправляются в лабораторию, например Очень длинный массив базовых линий. Эффективные базы для источника под углом будет , , и . Когда смешиваются сигналы от двух антенн (компенсация задержки на угол ) наблюдается сигнал помехи с фазой Учитывая, что сигналы могут поступать из нескольких источников, комплексный сигнал помехи представляет собой преобразование Фурье. плотности мощности источников.

Фазы сложной видимости радиоисточника, соответствующие базовым линиям а1, а2 и а3 обозначаются , и соответственно. Эти этапы будут содержать ошибки, возникшие в результате εB и εC в фазах сигнала. Измеряемые фазы для исходных условий Икс1, Икс2 и Икс3, обозначенный , и , будет:

Дженнисон определил свои наблюдаемые О (теперь называется фаза закрытия) для трех антенн как:

Поскольку условия ошибки отменяются:

Фаза замыкания не зависит от фазовых ошибок ни на одной из антенн. Благодаря этому свойству он широко используется для синтез изображения апертуры в астрономическая интерферометрия. Для точечного источника равно 0; так несет информацию о пространственном распределении источника. Пока могут быть измерены напрямую, а фаза невозможно найти из 2-х антенн VLBI, используя 3 антенны, можно найти фазу

В большинстве реальных наблюдений сложные видимости фактически перемножаются, чтобы сформировать тройное произведение вместо простого суммирования фаз видимости. Фаза тройного продукта - это фаза закрытия.

В оптической интерферометрии фаза замыкания была впервые введена биспектральная спекл-интерферометрия,[нужна цитата] принцип которого заключается в вычислении фазы замыкания из комплексного измерения вместо самой фазы:

Затем вычисляется фаза закрытия как аргумент этого биспектра:

Этот метод расчета устойчив к шуму и позволяет выполнять усреднение, даже если шум преобладает над фазовым сигналом.

Пример: даже если распределение мощности источника симметрично, поэтому реально, измерения все еще оставляет признаки неизвестными. Фаза закрытия позволяет найти признак когда признаки , известны. С положительно для малых , можно полностью отобразить, как меняется знак, и вычислить .

Применение одного телескопа

Маски диафрагмы часто используются на одиночных телескопах, чтобы выделить фазы закрытия из изображений.Фазы ядра можно рассматривать как обобщение фазы замыкания для избыточных массивов в случаях, когда ошибки волнового фронта достаточно малы.

Рекомендации

Франц Мартиначе 2010 ApJ 724 464 DOI: 10.1088 / 0004-637X / 724/1/464