latex
نُقَدِّم الحالَةِ الراهِنَةِ لِتَجْرِبَةِ QUIJOTE (Q-U-I JOint TEnerife) لَخَلْفِيَّة الأَشِعَّة الكَوْنِيَّة الميكرويه، وَهِيَ أَداةٌ جَدِيدَةٍ سَتَبْدَأ العَمَلِيّاتِ فِي أَوائِلِ عامَ 2009 فِي مِرْصَدٍ تيدي، بِهَدَفِ تَوْصِيف اِسْتِقْطابِ خَلْفِيَّةِ الأَشِعَّة الكَوْنِيَّة الميكرويه وَغَيْرِها مِن عَمَلِيّاتِ الإِشْعاع الكلكتي وَخارِجَ المَجَرِيُّ فِي نِطاقِ التَرَدُّدِ 10-30 GHz وَعَلَى مَقايِيسِ زاوِيَةِ كَبِيرَةٍ. سَتَكُون QUIJOTE مكملا قِيَماً عَلَى التَرَدُّدات المُنْخَفِضَة لِمُهِمَّةِ PLANCK، وَسَتَمْتَلِك الحَسّاسِيَّةِ اللازِمَةِ لِاِكْتِشافِ مُكَوِّن المُوَجَّه الثقاليه البِدائِيَّةِ إِذا كانَت نِسْبَةَ التَوَتُّرِ إِلَى القِياس أَكْبَرَ مِن \(r=0.05\).
دِراسَةٌ تَبايُناتٌ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكروويفيه هِيَ أَحَدُ الأَعْمِدَةِ الرَئِيسِيَّةِ لَنَمُوذَج الاِنْفِجارِ العَظِيم. مَعَ أَحْدَثِ النَتائِجِ مِن قَمَرَ صِناعِيٌّ (WMAP5)، وَالمَعْلُوماتِ الَّتِي قَدَّمَتْها التَجارِبِ الأَرْضِيَّة مِثْلَ (VSA)، (ACBAR) أَو (CBI)، أَصْبَحَ مِن المُمْكِنِ تَحْدِيدِ المُعامَلاتِ الكَوْنِيَّة بِدِقَّةٍ تَفُوق 5% (أَنْظُر مَثَلاً (Dunkley2008)).
وَمَعَ ذٰلِكَ، تَحْتَوِي الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكروويفيه عَلَى مَعْلُوماتٍ أَكْثَرَ بِكَثِيرٍ مِشْفَره فِي إِشارَةٍ اِسْتِقْطابها. مُنْذُ الكَشْفِ الأَوَّلِ عَن الاِسْتِقْطاب بِواسِطَةِ تَجْرِبَةِ (DASIpol)، بَدَأَت تَجارِبِ أُخْرَى فِي قِياسُ طَيْفِ القُدْرَةِ الزاوي لِلاِسْتِقْطابِ. عَلَى الرَغْمِ مِن أَنَّ هٰذِهِ القِياسات لا تَزال تَمْتَلِك إِشارَةٍ إِلَى نِسْبَةَ ضَوْضاء ضَعِيفَةٌ نِسْبِيّاً، إِلّا أَنَّها تُظْهِر تَوافُقاً مُمْتازا مَعَ تَنَبُّؤات نَمُوذَجَ \(\Lambda\)CDM القِياسِيَّ.
تَنَبَّآ النَظَرِيَّةِ القِياسِيَّةِ بِأَنَّ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكروويفيه مستقطبه خَطِّيّا، وَالآلِيَّة الفِيزيائِيَّة المَسْؤُولَةِ عَن اِسْتِقْطابها هِيَ تَشَتَّتَ طُومْسُون خِلالَ عُصُورِ إِعادَةِ التَرْكِيبُ أَو إِعادَةِ التاين. بِشَكْلٍ عامَ، يُمْكِن تَحْلِيلِ موتر الاِسْتِقْطاب مِن حَيْثُ مُكَوِّناتِ حَقْلِ E (التَدَرُّج) وَحَقْل B (الدَوْرانِ) (ZaldaSeljak07,Kamion97). نَظَراً لِحِفْظِ التَكافُؤ، يَعْنِي هٰذا أَنَّ لَدَينا ثَلاثَةِ طَيْفِ قُدْرَةِ زاوِيَةِ لِوَصْفِ حَقْلِ الاِسْتِقْطاب: TE (الاِرْتِباطِ المُتَقاطِعِ بَيِّنَ دَرَجَةِ الحَرارَةِ وَوَضْعِ E)، وَطَيْف قُدْرَةِ EE وَ BB. يَجِب أَنَّ تَكُون جَمِيعِ المَجْمُوعاتِ الأُخْرَى (TB وَ EB) صِفْرا.
إِذا كانَت تَقَلُّباتِ شِدَّةٍ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكروويفيه ناتِجَةٍ عَن اِضْطِراباتٍ قِياسِيَّةٍ (أَيّ تَقَلُّباتِ فِي الكَثافَةِ وَحْدَها)، فَسَيَتَوَقَّع المَرْء وُجُودِ أَوْضاعِ E أَوَّلِيَّةً فَقَط فِي اِسْتِقْطابِ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكروويفيه. وَمَعَ ذٰلِكَ، فَإِنَّ الاِضْطِراباتِ القِياسِيَّةِ والتنسوريه، مِثْلَ تِلْكَ الناتِجَةِ عَن المَوْجات الثقاليه فِي الكَوْنِ الأُولَى (مَثَلاً (Polnarev85)), هِيَ أَلَياتِ يُمْكِن أَنَّ تُولَد أَوْضاعِ B أَوَّلِيَّةً فِي الاِسْتِقْطاب عَلَى مَقايِيسِ زاوِيَةِ كَبِيرَةٍ. لِذٰلِكَ، إِذا اِسْتَطَعْنا قِياسُ هٰذِهِ الأَوْضاعِ، فَقَد نَمْتَلِك طَرِيقَةِ فَرِيدَةٍ لِإِجْراءِ دِراسَةٌ مُفَصَّلَةٌ لَعَصْر التَضَخُّمِ. عَلَى وَجْهِ الخُصُوصِ، يُمْكِن التَعْبِيرِ عَن مِقْياسِ الطاقَةِ \(V\) الَّذِي حَدَثَ فِيهِ التَضَخُّمِ مِن حَيْثُ \(r\)، نِسْبَةَ مُساهَماتِ التنسور إِلَى القِياسِيَّةِ فِي طَيْفِ القُدْرَةِ، كَما يَلِي (Partridge) \[r = 0.001 \Bigg( \frac{V}{ 10^{16}~{\rm GeV}} \Bigg)^4\] الحَدِّ الأَعْلَى الحالِيَّ لِ \(r \lesssim 0.3\) مِن بَياناتٍ (Komatsu08) يُتَرْجِم إِلَى \(V \lesssim 4 \times 10^{16}\) GeV.
بِسَبَبِ أَهَمِّيَّةً اِكْتِشافِ المَوْجات الثقاليه الأَوَّلِيَّةِ (TaskForce,ESAESO)، هُناكَ اِهْتِمامَ كَبِيرٍ بِتَطْوِيرِ التَجارِبِ الأَرْضِيَّة لَقِياس (أَو تَقْيِيدِ) سَعَة طَيْفِ قُدْرَةِ أَوْضاعِ B لِاِسْتِقْطابِ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكروويفيه. هُنا نُقَدِّم واحِدَةٍ مِن هٰذِهِ الجُهُودِ.
تَجْرِبَةِ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكروويفيه QUIJOTE (Q-U-I JOint TEnerife) هِيَ تَعاوُنٍ عِلْمِيٌّ بَيِّنَ مَعْهَدِ الفَلَك فِي جُزُرِ الكَنارِيِّ، وَمَعْهَدِ الفِيزياء فِي كانتابريا، وَشَرِكَةِ IDOM، وَجامِعاتِ كانتابريا، مانْشِسْتَر وكامبريدج، بِهَدَفِ تَوْصِيف اِسْتِقْطابِ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكروويفيه، وَالعَمَلِيّاتِ الفِيزيائِيَّة الجلكسيه وَخارِجَ الجلكسيه فِي نِطاقِ التَرَدُّدِ 10-30 GHz وَعَلَى مَقايِيسِ زاوِيَةِ أَكْبَرَ مِن دَرَجَةِ واحِدَةٍ. يُمْكِن العُثُورِ عَلَى مَعْلُوماتٍ مُحْدَثه عَن المَشْرُوعِ فِي الصَفْحَةِ الإِلِكْترُونِيَّةِ التالِيَةِ: http://www.iac.es/project/cmb/quijote.
تَجْرِبَةِ QUIJOTE-CMB لَها هَدَفانِ عِلْمِيّانِ رَئِيسِيّانِ:
الكَشْفِ عَن بَصْمَة أَوْضاعِ الجاذِبِيَّة B إِذا كانَت لَها سَعَة \(r \ge 0.05\)؛
تَوْفِيرِ مَعْلُوماتٍ أَساسِيَّةٍ عَن اِسْتِقْطابِ الاِنْبِعاثات الميكروويفيه الشاذَّة وَالتَرْكِيب الإِشْعاعِيّ لمجرتنا عِنْدَ التَرَدُّدات المُنْخَفِضَة (10-20 GHz).
لِتَحْقِيقِ هٰذِهِ الأَهْدافِ العِلْمِيَّةِ، نَحْتاج إِلَى تَغْطِيَةِ مِساحَةِ سَماوِيَّةً تُقَدَّر بِحِوالِي 3,000 إِلَى 10,000 دَرَجَةِ مُرَبَّعَةٍ، وَلِلوُصُول إِلَى حَسّاسِيّاتٍ تَقْرِيباً 3-4 \(\mu\)K لِكُلِّ شُعاعُ دَرَجَةِ واحِدَةٍ بُعْدَ عامَ مِن التَشْغِيلِ بِالأَداة ذاتِ التَرَدُّدِ المُنْخَفَض (11-19 GHz)، وَ \(\lesssim 1\) \(\mu\)K لِكُلِّ شُعاعُ مَعَ الأَداة الثانِيَةِ عِنْدَ 30 GHz. عَلَى الرَغْمِ مِن أَنَّ الإِسْتراتِيجِيَّةِ النِهائِيَّةِ لِلمُراقَبَةِ لا تَزال قَيْدِ النِقاشُ، يَتِمّ تَقْدِيمِ حَلٍّ مُمْكِنٍ فِي الشَكْلِ المَرْجِعِيِّ، حَيْثُ نَعْرِض الهَدَفَ العِلْمِيِّ لَطِيف القُوَّةِ الزاوي لِأَوْضاعِ E وَ B بُعْدَ 3 سَنَواتٍ مِن التَشْغِيلِ، بِفَرْضِ تَغْطِيَةِ سَماوِيَّةً تَبْلُغ 5,000 دَرَجَةِ مُرَبَّعَةٍ. فِي هٰذِهِ الحالَةِ بِالذاتِ، تَكُون قِيمَةَ الضَوْضاء النِهائِيَّةِ لَخَرِيطَة 30 GHz تَقْرِيباً 0.5 \(\mu\)K/شُعاعُ. وِفْقاً لِهٰذِهِ الحَسّاسِيّات الاِسْمِيَّةُ، سَتُوَفِّر QUIJOTE واحِدَةٍ مِن أَكْثَرَ القِياسات حَسّاسِيَّةٍ لِاِسْتِقْطابِ الاِنْبِعاثات الشاذَّة وَالتَرْكِيب الإِشْعاعِيّ عِنْدَ 11-19 GHz عَلَى مَقايِيسِ زاوِيَةِ الدَرَجَةِ. هٰذِهِ المَعْلُوماتِ مُهِمَّةً لِلغايَةِ نَظَراً لِأَنَّهُ مِن المَعْرُوفُ أَنَّ أَوْضاعِ B هِيَ الأَقَلِّ سِيادَةِ فِي السَعَة مُقارَنَةً بِالاِنْبِعاث المَجَرِيُّ (أَنْظُر عَلَى سَبِيلِ المِثالِ (Tucci)). يَتِمّ تَوْضِيحِ ذٰلِكَ فِي اللَوْحَةُ اليُسْرَى مِن الشَكْلِ المَرْجِعِيِّ، حَيْثُ نُقَدِّم سَعَة الاِنْبِعاث المُتَوَقَّعَةِ لِلتَرْكِيب الإِشْعاعِيّ وَمُساهَمَةِ مَصْدَرٌ الرادِيُو عِنْدَ 30 GHz، وِفْقاً لِلنَماذِج المَوْصُوفَة فِي (Tucci). سَتُكْمَل خَرائِطِ QUIJOTE ذاتِ التَرَدُّدِ المُنْخَفَض القِياسات الَّتِي قامَ بِها قَمَرَ صِناعِيٌّ Planck، مُساعَدَةِ فِي تَوْصِيف الاِنْبِعاث المَجَرِيُّ. عَلَى وَجْهِ الخُصُوصِ، سَتُقَدَّم QUIJOTE مُساهَمَةً رَئِيسِيَّةٍ فِي تَقْيِيمِ مُسْتَوَى مُساهَمَةً مُحْتَمَلَةٍ مِن الاِنْبِعاث الميكروويفي المستقطب الشاذِّ (Watson,Battistelli).
بِاِسْتِخْدامِ الخَرائِطَ ذاتِ التَرَدُّدِ المُنْخَفَض، نُخَطِّط لِتَصْحِيحِ قَناةِ QUIJOTE ذاتِ التَرَدُّدِ العالِي (30 GHz) لِلبَحْثِ عَن أَوْضاعِ B البِدائِيَّةِ. لِتَوْضِيحِ ذٰلِكَ، يُظْهِر الشَكْلِ المَرْجِعِيِّ مُساهَمَةً التَرْكِيبُ الإِشْعاعِيّ المُتَبَقِّيَةُ بُعْدَ تَصْحِيحِ بِكَسَل ببكسل لِلخَرِيطَة ذاتِ التَرَدُّدِ العالِي بِفَرْضِ سُلُوكِ قانُونِ القُوَّةِ النَقِيَّةِ لَاِنْبِعاث التَرْكِيبُ الإِشْعاعِيّ. يَتِمّ مُناقَشَةِ مَسْأَلَةِ مَصادِرُ الرادِيُو أَدَنّاهُ، فِي سِياقِ مِرْفَقٍ طَرْحِ المَصْدَرُ.
سَيَقُوم مَشْرُوعِ QUIJOTE-CMB بِالمُراقَبَة عَلَى خَمْسِ تَرَدُّداتٍ، وَهِيَ 11، 13، 17، 19 وَ 30 GHz، بِدِقَّةٍ زاوِيَةِ تَقْرِيبِيّه تَبْلُغ \(\sim 1\) دَرَجَةِ. سَيَتِمّ تَشْغِيلُهُ مِن مِرْصَدٍ تيدي ( 2400 م) فِي تينيريفي (إِسْبانِيّا)، وَالَّذِي أَثْبَت أَنَّهُ مَكانٍ مُمْتازٌ لِمُراقَبَةِ الخَلْفِيَّةِ الكَوْنِيَّة الميكرويه (نَفْسِ المَوْقِعِ كَما فِي تَجارِبِ تينيريفي، COSMOSOMAS، VSA وَتَجْرِبَةِ التَداخُلَ الرادْيَوِيّ JBO-IAC).
يَتَكَوَّن المَشْرُوعِ مِن مَرْحَلَتَيْنِ. المَرْحَلَةِ الأُولَى، وَالَّتِي تَمَّ تَمْوِيلِها بِالكامِلِ، تَتَضَمَّن بِناءَ تِلِسْكُوب أَوَّلِ وَجِهازَيْنِ يُمْكِن تَبْدِيلهما فِي المُسْتَوَى البُؤْرِيّ. سَيَكُون الجِهازِ الأَوَّلِ جِهازا مُتَعَدِّدِ القَنَواتِ يُوَفِّر تَغْطِيَةِ التَرَدُّدِ بَيِّنَ 11 وَ 19 GHz، بِالإِضافَةِ إِلَى بِكَسَل واحِدٍ عِنْدَ 30 GHz، وَمِن المُتَوَقَّعِ أَنَّ يَبْدَأ المُراقَبَةِ فِي بِدايَةِ عامَ 2009. سَيَتَكَوَّن الجِهازِ الثانِي مِن 19 مِقْياسِ اِسْتِقْطابِ يَعْمَل عِنْدَ 30 GHz، وَمِن المُتَوَقَّعِ أَنَّ يَبْدَأ العَمَلِيّاتِ فِي نِهايَةِ عامَ 2009. تُلَخِّص الجَدْوَلُ [tab:basic] الخَصائِص الأَساسِيَّةِ لِهٰذَيْنِ الجِهازَيْنِ1. يَتِمّ حِسابِ حَسّاسِيَّةٍ دَرَجَةِ الحَرارَةِ لِكُلِّ شُعاعُ كَما يَلِي \[\Delta Q = \Delta U = \sqrt{2} \frac{ T_{\rm sys} }{ \sqrt{\Delta \nu \; t \; N_{chan}} },\] حَيْثُ \(N_{\rm chan}\) هُوَ عَدَدٍ القَنَواتِ، \(\Delta \nu\) هُوَ النِطاقِ التَرَدُّدِيِّ وَ \(T_{\rm sys}\) هُوَ دَرَجَةِ حَرارَةُ النِظامِ (أَيّ بِما فِي ذٰلِكَ السَماءِ). المَرْحَلَةِ الأُولَى تَشْمَل أَيْضاً مِرْفَقٍ مُزِيل المَصادِرُ لِمُراقَبَةِ وَتَصْحِيحِ مُساهَمَةً المَصادِرُ الرادْيَوِيَّة المستقطبه فِي الخَرائِطَ النِهائِيَّةِ. الجَدْوَلُ الزَمَنِيِّ الإِجْمالِيِّ لِلمَشْرُوعِ هُوَ تَحْقِيقِ الهَدَفَ العِلْمِيِّ الرَئِيسِيُّ (\(r=0.1\)) بِحُلُولِ نِهايَةِ عامَ 2011، وَ \(r=0.05\) بِحُلُولِ عامَ 2015.
أَخِيراً، المَرْحَلَةِ الثانِيَةِ (الَّتِي لَم يَتِمّ تَمْوِيلِها بُعْدَ) تَتَضَمَّن بِناءَ تِلِسْكُوب ثانٍ مطابق لِلأَوَّل، وَجِهازِ ثالِثٍ مَعَ 30 مِقْياسِ اِسْتِقْطابِ عِنْدَ 40 GHz.
يَسْتَخْدِم تِلِسْكُوب QUIJOTE-CMB تَصْمِيمِ مُتَقاطِع الدراجوني، حَيْثُ يَمْتَلِك العاكِس الأُولَى فَتْحَةِ مُتَوَقَّعَةٍ بِقُطْرِ 3 m، وَالعاكِس الثانَوِيِّ بِقُطْرِ 2.6 m. تَمَّ تَصْمِيمِ النِظامِ لِيَكُون غَيْرِ مَضاء بِشَكْلٍ كامِلٍ لِتَقْلِيلِ الفلارات الجانِبِيَّةِ وَتَسَرُّبِ الإِشاراتِ مِن الأَرْضِ. بِالإِضافَةِ إِلَى ذٰلِكَ، يُقَلِّل الشاش الامتصاصي الأُسْطُوانِيّ المُحِيطِ بِالبَصَرِيّات مِن إِشارَةٍ التَسَرُّبِ.
تَمَّ تَصْمِيمِ كُلّاً المَرايا لِلعَمَلِ حَتَّى تَرَدَّدَ 90 GHz أَيّ بِمُعَدَّلِ اِنْحِرافٍ أَقْصَى لا يَتَجاوَز 20 \(\mu\)m وَاِنْحِراف أَقْصَى \(d=100\) \(\mu\)m.
يَتِمّ تَرْكِيبِ النِظامِ بِأَكْمَلِهِ عَلَى مِنَصَّةِ يُمْكِنها الدَوْرانِ حَوْلَ المِحْوَرُ العَمُودِيّ بِتَرَدُّد 0.25 Hz. تَمَّ تَصْمِيمِ الهَيْكَل الداعِمِ بِاِسْتِخْدامِ مَفْهُومِ الالتو-الازيموتال الَّذِي يُمْكِن التِلِسْكُوب مِن الإِشارَةُ إِلَى أَيّ مَوْقِعِ فِي السَماءِ بِاِرْتِفاعٍ فَوْقَ الأُفُقِ أَعْلَى مِن \(30^\circ\).
هٰذا جِهازِ مُتَعَدِّدِ القَنَواتِ يَحْتَوِي عَلَى خَمْسَةِ أَجْهِزَةِ قِياسُ الاِسْتِقْطاب المُنْفَصِلَة (تُوَفِّر 5 بِكَسِلات مُسْتَقِلَّةٍ لِلسَماء): اِثْنانِ يَعْمَلانِ عِنْدَ 10-14 GHz، وَاِثْنانِ يَعْمَلانِ عِنْدَ 16-20 GHz، وَجِهازِ قِياسُ اِسْتِقْطابِ مَرْكَزِيٍّ عِنْدَ 30 GHz. الدافِعُ العِلْمِيِّ لِهٰذا الجِهازِ الأَوَّلِ هُوَ تَوْصِيف الإِشْعاع الكَوْكَبِيّ. يَشْتَمِل التَرْتِيبِ البَصْرِيّ عَلَى 5 قُرُونٍ تَغْذِيَةِ مَخْرُوطَيْهِ مُمَوَّجه (صَمَمْتَ مِن قِبَلَ جامِعَةِ مانْشِسْتَر) تَنْظُر إِلَى نِظامِ عاكَسَ مُزْدَوِج مُتَقاطِع الأَنْواع، وَالَّذِي يُوَفِّر خَصائِصِ عَبْرَ الاِسْتِقْطاب المُثْلَى (مُصَمِّمَةً لِتَكُون \(\le -35\) dB) وَأَشِعَّة مُتَماثِله. كُلِّ قَرْنٍ يُغَذِّي مَشْغَل اِسْتِقْطابِ دُوارٌ مِحْوَرِيٌّ مُبَرَّد جَدِيدٍ يُمْكِن أَنَّ يَدُور بِسُرْعات تَصِل إِلَى 40 Hz (أَنْظُر الشَكْلِ [fig:first]). هٰذِهِ السُرْعَةِ الدَوَرانِيَّة كافِيَةٍ لَتَبْدِيل الضَوْضاء 1/f فِي مُكَبِّراتِ الصَوْتِ ذاتِ التَرَدُّدِ المُنْخَفَض (نَظَراً لِأَنَّ التَعْدِيلِ الاستقطابي يَحْدُث أَرْبَع مَرّاتٍ بِمُعَدَّلِ الدَوْرانِ، أَيّ 160 Hz). وَحْدَةِ النِهايَةِ الأَمامِيَّةِ لِ 30 GHz لَدَيها تَبْدِيلَ طَوْرِ إِضافِيٍّ لِتَوْفِيرِ الاِسْتِقْرارِ. يَتِمّ فَصْلِ الإِشاراتِ الاستقطابيه الخَطِيَّة المُتَعامِدَة مِن خِلالَ مُحَوِّلِ الوَضْعِ العُظْمَى المُبَرَّد عَرِيض النِطاقِ قِبَلَ أَنَّ يَتِمّ تَضْخِيمها مِن خِلالَ مُكَبِّرَيْنِ مُماثِلَيْنِ لِلصَوْتِ (وَحْدَةِ مِن نَوْعٍ فاراداي فِي حالَةِ 30 GHz). يَتِمّ تَغْذِيَةِ هاتَيْنِ الإِشارَتَيْنِ المُتَعامِدَتَيْنِ إِلَى وَحْدَةِ النِهايَةِ الخَلْفِيَّةِ الَّتِي تَعْمَل فِي دَرَجَةِ حَرارَةُ الغُرْفَةِ حَيْثُ يَتِمّ تَضْخِيمهما وَتَصْفِيَتهما طَيْفِيّا قِبَلَ أَنَّ يَتِمّ اِكْتِشافهما بِواسِطَةِ مكشافات قانُونِ المُرَبَّعِ. جَمِيعِ أَجْهِزَةِ قِياسُ الاِسْتِقْطاب بِاِسْتِثْناءِ مُسْتَقْبَلِ 30 GHz لَدَيها اِكْتِشافِ مُتَزامِن لِ “Q” وَ “U” أَيّ يَتِمّ أَيْضاً تَرابَطَ الإِشاراتِ الاستقطابيه الخَطِيَّة المُتَعامِدَة الاِثْنَيْنِ مِن خِلالَ هَجِين 180 دَرَجَةِ وَيَمُرّانِ مِن خِلالَ مِكْشافَيْنِ إِضافِيَّيْنِ. تَمَّ تَقْسِيمِ مَمَرّات النِطاقِ لِهٰذِهِ أَجْهِزَةِ قِياسُ الاِسْتِقْطاب ذاتِ التَرَدُّدِ المُنْخَفَض أَيْضاً إِلَى نِطاقِ عَلَوِيّ وَسُفْلِيّ مِمّا يُعْطِي مَجْمُوعُ 8 قَنَواتٍ لِكُلِّ جِهازِ قِياسُ اِسْتِقْطابِ (أَنْظُر الجَدْوَلُ [tab:basic]).
تَبَنَّى وَحْدَةِ النِهايَةِ الأَمامِيَّةِ لِلقَنَوات ذاتِ التَرَدُّدِ المُنْخَفَض بِواسِطَةِ IAC. تُسْتَخْدَم المُسْتَقْبِلاتِ لِهٰذِهِ القَنَواتِ مُكَبِّراتِ الصَوْتِ MMIC 6-20 GHz (صَمَمها S. Weinreb وَبَنَيْتَ فِي Caltech). يَبْلُغ الرِبْحِ لِهٰذِهِ المُكَبِّرات حِوالِي 30 dB، وَدَرَجَة حَرارَةُ الضَوْضاء أَقَلَّ مِن 9 K عَبْرَ النِطاقِ. تَبَنَّى وَحْدَةِ النِهايَةِ الأَمامِيَّةِ لِ 30 GHz فِي جامِعَةِ مانْشِسْتَر، وَيَسْتَخْدِم التَصْمِيمِ وَحْدَةِ فاراداي الحالِيَّةِ (نَفْسِ الوَحْدَةِ المُسْتَخْدَمَةِ لِ OCRA-F2). تَبَنَّى وَحْدَةِ النِهايَةِ الخَلْفِيَّةِ لِجِهازِ 30 GHz بِواسِطَةِ DICOM، بِالتَعاوُنِ مَعَ IFCA عَلَى مُسْتَوَى المُحاكاة. تُوَفِّر الأَنْظِمَةِ الكريوجينيه وَالأَنْظِمَةَ المِيكانِيكِيَّةِ بِواسِطَةِ CMS3 (Jeff Julian)، IDOM وَ IAC.
سَيُخَصَّص هٰذا الجِهازِ لِعِلْمٍ الأَوْضاعِ الأَوَّلِيَّةِ B. سَيَتَكَوَّن مِن 19 مِقْياسِ اِسْتِقْطابِ يَعْمَل عِنْدَ 30 GHz. التَصْمِيمِ المفاهيمي هُوَ نُسْخَةً مُعَدَّله الحَجْمِ مِن الجِهازِ الأَوَّلِ.
تَمَّ تَرْقِيَةُ نُسْخَةً مِن مُنْشَأَةٍ مَطْرَح المَصْدَرُ VSA (VSA-SS) (VSA1)، وَالَّتِي يَتِمّ تَنْفِيذِها بِواسِطَةِ مُخْتَبَرٍ كافنديش وَجامِعَةُ مانْشِسْتَر، وَسَوْفَ تُسْتَخْدَم لِمُراقَبَةِ مُساهَمَةً المَصادِرُ الرادْيَوِيَّة فِي خَرائِطِ QUIJOTE. تَعْمَل VSA-SS كَمِقْياس تَداخُلٌ ثُنائِيٍّ العَناصِرِ، عِنْدَ 30 GHz، مَعَ أَطْباق بِقُطْرِ 3.7 m وَفاصِل بَيِّنَهُما 9 m. لَقَد قَدَرُنا أَنَّهُ فِي 30 GHz يَكْفِي تَصْحِيحِ إِشْعاع جَمِيعِ المَصادِرُ ذاتِ التَدَفُّقات فِي الكَثافَةِ الكُلِّيَّةِ أَعْلَى مِن 300 mJy لِجَعْلِ مُساهَمَةً المَصْدَرُ المُتَبَقِّيَةُ مُساوِيَةً أَو أَقَلَّ مِن إِشارَةٍ الوَضْعِ B المُتَوَقَّعَةِ لِحالَةِ \(r=0.1\). فِي هٰذِهِ الحالَةِ، يَبْلُغ العَدَدَ الإِجْمالِيِّ لِلمَصادِرِ الَّتِي يَجِب مُراقَبَتها فِي المِنْطَقَةِ المسحوبه بِالكامِلِ مِن QUIJOTE حِوالِي 500. يُتَوَقَّع أَنَّ تَكُون حَسّاسِيَّةٍ التَدَفُّقِ لِكُلِّ مَصْدَرٌ حِوالِي 2-3 mJy.
سَيُوَفِّر QUIJOTE-CMB مَعْلُوماتٍ فَرِيدَةٍ عَن الاِنْبِعاث الاستقطابي (التَرْكِيبُ الإِشْعاعِيّ وَالشاذّ) مِن مجرتنا عِنْدَ التَرَدُّدات المُنْخَفِضَة. سَتَكُون هٰذِهِ المَعْلُوماتِ ذاتِ قِيمَةَ لِتَجارِبِ وَضْعِ B المُسْتَقْبَلِيَّةِ. عَلَى وَجْهِ الخُصُوصِ، سَيُكْمَل QUIJOTE المَعْلُوماتِ المُحَصِّلَةُ مِن Planck عِنْدَ التَرَدُّدات المُنْخَفِضَة. بِاِسْتِخْدامِ المَعْلُوماتِ مِن التَرَدُّدات المُنْخَفِضَة، سَيَكُون بِمَقْدُور QUIJOTE اِكْتِشافِ إِشارَةٍ وَضْعِ B الناتِجَةِ عَن مَوْجاتِ الجاذِبِيَّة البِدائِيَّةِ فِي خَرِيطَةِ 30 GHz إِذا كانَ \(r \ge 0.05\).