Prototype Detector for Ultrahigh Energy Neutrino Detection
从成功建造和部署目前的原型探测器以在南极洲、俄罗斯贝加尔湖和地中海搜寻UHE中微子中获得了必要的技术经验。原型探测器还有一个重要的核心目的，即通过观察至少几个具有与预期背景不一致的性质的UHE中微子诱导的轻子来确定UHE中微子是否确实存在于自然界中。我们在这里讨论的标准，原型探测器，以实现这一目的，在一个令人信服的方式，即使UHE中微子通量是大大低于目前的预测。
1998-06-10 astro-ph
Ultrahigh-Energy Neutrino Interactions and Neutrino Telescope Event Rates
我们目前的中微子核子截面的能量高达10 $^21$ eV，相关的探测能量的银河系和河外中微子的结果。在最高能量下，我们的结果比以前的估计大2.4倍。使用这些新的截面，我们预测中微子望远镜事件率的向上移动的μ子发起的中微子相互作用在地球上和包含顶点事件的PeV范围内，由于中微子-电子相互作用。我们表明，未来的中微子探测器，如AMANDA，BAIKAL，DUMAND和NESTOR有一个很好的机会检测中微子起源于活动星系核。
1996-04-09 astro-ph hep-ph
Probing neutrino mixing angles with ultrahigh energy neutrino telescopes
我们指出，探测$\nuebar$的从遥远的天体物理源与即将到来的和未来的中微子望远镜使用的回旋共振通道$\nuebar e^{-}\to W^{-} \to$任何东西，它发生在一个小的能量窗口周围的$\nuebar$能量的$\sim6.3\pev$，提供了一种新的方法来测量或设置限制中微子混合角，特别是角$θ_{12}$，从而提供了一个独立的实验探测中微子混合角。我们还讨论了如何这项工作可能会抛出光的中微子生产机制在个别天体物理来源的性质。
2005-01-24 astro-ph hep-ph
Towards Acoustic Detection of UHE Neutrinos in the Mediterranean Sea - The AMADEUS Project in ANTARES
声学探测方法是未来超高能中微子望远镜的一个很有前途的选择。它利用中微子相互作用产生的级联效应产生声波，并适用于不同的目标材料，如水，冰和盐。本文介绍了埃尔兰根大学ANTARES小组在地中海ANTARES实验框架内进行的水中声学粒子探测研究的进展情况和计划。一套声学传感器将被集成到这个光学中微子望远镜中，以测试声学粒子探测方法并进行背景研究。
2007-03-16 astro-ph
NEMO: A Project for a km$^3$ Underwater Detector for Astrophysical Neutrinos in the Mediterranean Sea
介绍了该项目的现状：在地中海公里$^3$中微子望远镜的Capo Passero候选地点长期确定水光学和海洋学参数的活动;可行性研究;公里$^3$的物理性能和水下技术; NEMO第一阶段的活动，这是一个技术演示器，已部署在卡塔尼亚近海25公里处2 000米深处;在候选地点3500米深处建造水下基础设施（NEMO第2阶段）。
2007-09-25 astro-ph
Towards Determination of the Initial Flavor Composition of Ultrahigh-energy Neutrino Fluxes with Neutrino Telescopes
我们提出了一个简单但有用的参数化的味道组成的超高能中微子通量产生的遥远的天体物理来源：$ϕ^{}_e : ϕ^{}_μ: ϕ^{}_τ= \sin^2 ξ\cos^2 ζ: \cos^2 ξ\cos^2 ζ: \sin^2 ζ$。我们证明，只要在中微子振荡中能很好地测量到三个中微子混合角和狄拉克CP破坏相，就有可能通过在第二代中微子望远镜上观测两个独立的中微子通量比来确定或约束$ξ$和$ζ$. $ζ$的任何偏离都意味着在源处存在宇宙$ν^{}_τ$和$\barν^{}_τ$中微子，而$ξ$的精确值可以用来检验宇宙中微子产生的传统机制和假设方案。
2006-07-08 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrino Telescopy in the Mediterranean Sea
对高能地外中微子的观测是未来增加我们对宇宙非热过程的了解的最有希望的选择之一。例如，中微子可以在高能强子碰撞的环境中产生;特别是在宇宙射线的天体物理加速器中，这几乎肯定是正确的，因此可以通过“中微子光”的天空观测来明确识别。一方面，中微子是天体物理观测的理想信使，因为它们不会被电磁场偏转，相互作用非常弱，甚至能够从非常密集的生产区域逃逸，并在宇宙中穿越很长的距离而不会衰减。另一方面，它们之间的弱相互作用给中微子的探测带来了很大的困难。必须采用高达十亿吨的巨大目标质量，需要测量天然丰度的介质，如海水或南极冰。第一代中微子望远镜正在或将在不久的将来收集数据，而第二代项目正在建造或准备建造，规模为100公里。本报告重点介绍目前（ANTARES、NEMO、NESTOR）和未来（KM 3 NeT）在地中海的中微子望远镜项目的现状和前景。
2005-12-31 astro-ph
Detection potential to point-like neutrino sources with the NEMO-km3 telescope
NEMO协作组织正在进行一项研发活动，以建造一个地中海km3中微子望远镜。在这项工作中，我们提出的蒙特卡罗模拟研究的能力，建议NEMO望远镜探测和识别点样源的高能μ子中微子的结果。
2006-10-26 astro-ph
Neutrino Flux Bounds and Prospects for High Energy and Ultrahigh Energy Neutrino Source Detection
在简要回顾了各种强子中微子源模型之后，我们展示了如何构造一般的通量上界。然后，我们转向中微子通过地球内部的传播和中微子检测水基切伦科夫探测器的问题。应用形式主义，从而开发的Mannheim-Protheroe-Rachen和Waxman&Bahcall通量边界，我们发现，在下一代中微子望远镜中，每年几百到几千个事件的事件率可能是可能的。然而，由于预期的事件发生率的统计误差，地球内部的层析成像将面临严重的限制。
2002-02-04 astro-ph hep-ph
Configuration studies for a cubic-kilometre deep-sea neutrino telescope - KM3NeT - with NESSY, a fast and flexible approach
中微子通量的理论预测表明，需要公里$^{3}$尺度的探测器来探测某些天体物理源。三个地中海实验，ANTARES，NEMO和NESTOR正在合作进行一项大型深海中微子望远镜的设计研究，KM 3 NeT。放置在地中海的探测器将调查银河系圆盘的大部分，包括银河系中心。它将补充目前正在南极建造的冰立方望远镜。此外，与南极冰相比，海水的光学性质得到改善，这将使其具有更好的角分辨率，从而具有更好的背景抑制。本文的主要工作是评估不同的km $^{3}$尺度探测器的几何结构，以优化μ子中微子灵敏度在1和100 TeV之间。为此，我们基于{ \it Mathematica}软件开发了一个详细的模拟-μ子轨道的产生，水中的光传输，环境背景和探测器响应。为了比较不同的几何，我们主要使用完整的标准重建链后得到的有效中微子面积。
2007-11-14 astro-ph
Ultrahigh-energy neutrino flux as a probe of large extra-dimensions
在额外维度的情况下，超高能（UHE，>= 10^{18} eV）中微子的光谱将受到抑制，这是由于超新星遗迹中微子的中微子-反中微子湮灭过程增强。在n>4的情况下，n是额外维度的数量，中微子不能对UHE宇宙线谱中观察到的最高能量事件负责。这些额外维度的相互作用的直接暗示是在正在进行的和未来的中微子望远镜中没有UHE中微子。
2007-12-03 astro-ph hep-ph hep-th
Observing the Ultrahigh Energy Universe with OWL Eyes
轨道宽场集光器（OWL）任务的目标是研究自然界已知的最高能量粒子-高能宇宙射线（UHECR）的起源和物理学。猫头鹰飞行任务包括两颗卫星上的望远镜和紫外线敏感照相机，这两颗卫星协同工作，以立体方式观察超高能碰撞反应在地球大气层中引起的巨大粒子簇射的发展。本文讨论了OWL任务的特点。
2004-08-18 astro-ph hep-ph physics.space-ph
The data acquisition system for the ANTARES neutrino telescope
ANTARES中微子望远镜正在地中海建造。它由一个大型三维阵列的光电倍增管。探测器的数据采集系统负责光电倍增管信号的数字化、数据传输、数据过滤和数据存储。使用与所有元件连接的控制程序来操作检测器。介绍了数据采集系统的设计与实现。
2006-10-02 astro-ph
The ANTARES project
ANTARES深海中微子望远镜将位于地中海2 400米深处。探测器的部署将于今年秋季开始，预计将于2004年底完成。它的表面积约为0.1平方公里，将成为欧洲最大的探测器之一。中微子望远镜的目的是从天体物理学来源探测高能中微子，同时也提供早期宇宙的信息。ANTARES在深海环境中的成功运行，是朝着建造一台100公里级水下中微子望远镜这一最终目标迈进的一个重要里程碑。地中海中微子望远镜提供的天体物理源的天空覆盖范围与南极的任何类似装置是互补的。讨论了该项目的现状，并结合该项目的科学方案介绍了探测器的预期性能，该项目的科学方案包括天体物理学研究、暗物质搜索和中微子振荡。
2002-07-24 astro-ph hep-ex
Disentangling neutrino-nucleon cross section and high energy neutrino flux with a km^3 neutrino telescope
中微子望远镜中的能量-天顶角事件分布为同时测定极端运动学区域的中微子-核子截面和高能中微子通量提供了一种独特的工具。通过对通量和截面进行简单的参数化，我们给出了km ^3中微子望远镜的灵敏度分析。特别是，我们认为在NEMO网站放置的水下地中海望远镜的具体情况下，虽然我们的大部分结果也适用于冰下探测器，如冰立方。我们确定的灵敏度偏离标准值的截面以上1 PeV，可以独立探测从先验知识的归一化和能量依赖的通量。我们还强调，在PeV范围内标记下行中微子簇射的能力对宇宙射线引起的背景穿透μ子似乎是一个至关重要的要求，以获得有意义的约束的截面。
2007-11-01 astro-ph hep-ph
The ANTARES Neutrino Telescope: first results
ANTARES合作正在完成在地中海2500米深处部署12线水下探测器，致力于高能中微子天文学。从2006年的第一条线开始，到2007年底，已有10条线连续记录数据，这使我们能够重建向下运动的宇宙μ子，并寻找第一个向上运动的中微子诱导μ子。校准主题将被描述和初步结果。
2008-06-12 astro-ph
Design and expected performance of the ANTARES neutrino telescope
ANTARES合作项目的目标是建造和运行一个大型海底中微子望远镜，用于中微子天文学、中微子振荡和间接暗物质搜索。3年前开始的一项密集的研发计划已经证明了这种探测器在地中海深水中的可行性。我们现在已经开始设计和建造一个0.1 km（^{2}）的探测器，这里将简要介绍其预期性能。
2000-01-21 astro-ph
Electroweak instantons as a solution to the ultrahigh energy cosmic ray puzzle
我们提出了一个方案，在这种方案中，一个简单的功率类似的主要频谱的质子源在宇宙学距离导致的所有细节的观测到的宇宙射线谱的能量从10^{17} eV到10^{21} eV的定量描述。像往常一样，能量在E_{GZK} ~ 4 x 10^{19} eV以上的高能质子，由于在宇宙微波背景上光生π介子而失去了大部分能量，最后主要衰变为中微子。在我们的方案中，这些所谓的宇宙成因中微子通过标准模型电弱瞬子诱导过程与大气中的核子相互作用，并产生与普通强子引发的空气簇射难以区分的空气簇射。通过这种方式，它们对观测到的宇宙射线谱产生了第二个贡献--除了来自上述质子的贡献之外--它到达了E_{GZK}之外。由于整个观察到的光谱由单个主注入光谱唯一地确定，因此不需要微调来固定低于和高于E_{GZK}的光谱的比率。统计分析表明，这一方案具有很好的优越性。可能的测试范围从宇宙射线设施和中微子望远镜的观测到HERA的QCD瞬子诱导过程的搜索。
2003-03-10 astro-ph hep-ph
Transmission of light in deep sea water at the site of the Antares neutrino telescope
ANTARES中微子望远镜是一个大型的光电倍增管阵列，旨在通过切伦科夫辐射探测中微子诱导的上行μ子。了解地中海深处光的吸收和光的散射对于优化探测器的设计和性能至关重要。本文介绍了1997年至2000年期间在ANTARES站点进行的蓝光和紫外光透射测量。的散射长度和颗粒散射的角分布的导出值被发现是高度相关的，因此，结果呈现在吸收长度λ_abs和有效散射长度λ_sct^eff方面。发现蓝色（UV）光的值为lambda_abs ~ 60（26）m，lambda_sct^eff ~ 265（122）m，具有显著（15%）的时间变化性。最后，ANTARES模拟的结果显示这些水的性能对探测器的预期性能的影响。
2004-12-06 astro-ph hep-ph
Detecting high-energy neutrinos from microquasars with the ANTARES telescope
ANTARES项目的目标是在地中海海面下2500米处建造一个中微子望远镜，靠近法国南部海岸。该装置将由一个三维阵列的光电倍增管，它检测切伦科夫光发射的向上中微子诱导的μ子。高能中微子可以在强大的宇宙加速器中产生，例如伽马射线爆发、活动星系核、超新星遗迹和微类星体。我们已经估计了来自这些来源的中微子在ANTARES中的事件率，特别是对于微类星体模型，并发现对于其中一些来源，检测率可以高达每年几次事件。
2004-07-16 astro-ph hep-ph nucl-th
Sensitivity studies for the cubic-kilometre deep-sea neutrino telescope KM3NeT
对来自天体物理源的高能中微子的观测将大大提高我们对这些源的非热过程的认识和理解，特别是将精确定位宇宙射线的加速器。不同的设计方案的灵敏度为未来的100公里规模的中微子望远镜在地中海的一般点源，特别是一些银河系的对象，TeV伽马发射最近已被观察到的H.E.S.S.大气切伦科夫望远镜通过仿真，充分考虑了大气背景对源检测概率的影响。估计的事件率进行比较，以前的结果和限制，从目前的中微子望远镜。
2007-11-14 astro-ph
Strong Neutrino-Nucleon Interactions at Ultrahigh Energies as a Solution to the GZK Puzzle
在简要回顾了高能宇宙线之谜--从宇宙学距离上明显观测到的宇宙射线，其能量高于预期的格瑞森-扎采平-库兹明截止值4 × 10 ^{19} eV --之后，我们认为强相互作用中微子情景是一个特别有趣的解决方案。我们发现，从10^{17} eV到10^{21} eV的高能宇宙线谱的所有特征都可以被描述为起源于一个简单的类似于功率的质子注入谱，假设中微子-核子截面在质心能量高于~ 100 TeV时显著增强。在这种情况下，质子在宇宙微波背景中传播时产生的宇宙成因中微子会像质子一样在大气中引发空气簇射。由质子和中微子引起的总的空气簇射谱显示出与观测非常好的一致性。我们不久将讨论TeV尺度的标准模型的扩展，这可能导致实现强相互作用中微子的情况。然而，我们强调，这样的情况下，甚至可以实现在标准的电弱模型：电弱瞬子/sphaleron诱导的过程可能会得到强大的能量。对强相互作用中微子的可能测试范围从宇宙射线设施和中微子望远镜的观测到轻子核子散射实验的搜索。
2004-02-10 astro-ph hep-ex hep-ph
Prospects for detecting Dark Matter with neutrino telescopes in Intermediate Mass Black Holes scenarios
目前用中微子望远镜间接探测暗物质的策略是基于从太阳核心或地球中心寻找高能中微子。在这里，我们提出了一个新的战略的基础上检测中微子暗物质湮灭在“迷你尖峰”周围的中等质量的黑洞。在这种情况下，中微子通量取决于暗物质粒子的湮灭截面，而太阳和地球的通量对核子的散射截面很敏感，这种情况使得所提出的搜索与现有的搜索互补。我们讨论了即将到来的水下和冰下实验，如ANTARES和IceCube的检测前景，并表明，几个，多达许多，源可以检测到这两个实验。地中海的一个千米级望远镜似乎非常适合拟议中的搜索。
2006-05-26 astro-ph hep-ph hep-th
Expected discovery potential and sensitivity of the ANTARES neutrino telescope to neutrino point-like sources
ANTARES望远镜正在地中海建造。探测器由光电倍增管（PMT）的3D阵列组成，用于探测中微子相互作用中产生的μ子引起的切伦科夫光。还可以检测其他签名。由于来自点状源的中微子通量很小，因此利用ANTARES的指向精度（对于10 TeV以上的μ子事件，角分辨率优于0.3度）来从不可避免的大气中微子背景中分离出可能的信号是至关重要的。为了从背景中区分出多余的中微子事件，ANTARES合作中开发了几种搜索算法。在这篇文章中，ANTARES中微子望远镜的发现潜力和灵敏度的点状源。
2007-10-01 astro-ph
On Black Hole Detection with the OWL/Airwatch Telescope
在具有大额外维度和TeV尺度引力能的情况下，中微子在与核子的相互作用中产生黑洞。我们表明ICECUBE和OWL可以观测到大量的黑洞事件，并提供有关基本普朗克尺度和额外维度数量的有价值的信息。OWL特别适合于观测由宇宙射线与3 K背景辐射相互作用产生的中微子所产生的黑洞事件。根据大额外维度场景的参数和通量模型，预计在3 TeV的普朗克尺度下，每年将有多达28次事件。
2002-05-17 astro-ph hep-ph
Extremely High Energy Cosmic Neutrinos and Relic Neutrinos
我回顾了超高能中微子相互作用的基本原理，展示了中性电流探测和味道标记如何增强中微子望远镜的科学潜力，并概述了关于中微子与暗物质遗迹相遇和中微子引力透镜的新研究。
2006-03-14 astro-ph hep-ph
The ANTARES Neutrino Telescope
ANTARES水下中微子望远镜位于土伦附近地中海2475米深处，正在其12条探测线的最后配置中获取数据。每条线路都配备了75个光电倍增管（PMT），这些光电倍增管安装在海底100米至450米深处的玻璃压力球中，以25个三联体排列。光电倍增管向下看45 °，以便对高能中微子穿越地球相互作用中产生的上行μ子的切伦科夫光具有更好的灵敏度。这种中微子可能来自各种天体物理学来源，尽管大多数是大气中微子。2007年运行的5条谱线的数据产生了足够数量的下行μ子，用于研究探测器性能、垂直μ子强度和重建第一个上行中微子诱导μ子。
2008-12-10 astro-ph
High Energy Neutrino Telescopes
本文综述了高能中微子望远镜的发展历史、动力和现状。在这些探测器首次构想出来多年后，南极和地中海终于出现了更大立方尺度的探测器。这些新的探测器可能会为我们提供第一个具有新信使粒子的高能天体，并为我们提供第一个真正了解遥远宇宙的机会，其能量高于伽马射线仪器所能达到的能量。这些新仪器可以处理的一些问题包括宇宙射线的起源、暗物质的性质以及高能天体物理物体的工作机制，如伽马射线暴、活动星系核、脉冲星风星云和超新星遗迹。
2008-12-18 astro-ph
High Energy Gamma Rays from Ultrahigh Energy Cosmic Rays in Gamma Ray Bursts
最近有人提出伽玛暴的冲击波加速了高能（$\gtrsim 10^{19}$ eV）宇宙射线（UHECR）。我们计算所观察到的同步辐射光谱从质子和高能轻子形成的级联中启动的离子生产，考虑到$γγ$衰减的来源。归一化的GRB~970508的发射特性，我们预测$\sim 10$ MeV - 100 GeV的通量水平，可能已经观察到EGRET从明亮的GRB，并可以检测到拟议的GLAST实验或地面空气\v切伦科夫望远镜的阈值$\lesssim $几百GeV。UHECR引起的高能$γ$射线余辉的时间衰减明显慢于低能暴和相关的同步辐射自康普顿（SSC）辐射，这提供了一个直接的方法来测试高能伽玛暴余辉的强子起源。除了验证UHECR起源假说外，短波长辐射和余辉还可以用来探测星系际红外辐射场的扩散水平或限制GRB源的红移。
1998-04-07 astro-ph
Deep seawater inherent optical properties in the Southern Ionian Sea
NEMO（NEutrino Mediterranean Observatory）协作组织自1998年以来一直在执行一项深海地点评价方案，该方案适合于建造未来的地中海km 3切伦科夫中微子望远镜。我们调查了靠近意大利海岸的几个深海海洋区域的海水光学和海洋学特性。固有的光学特性（光吸收和衰减系数）已被测量为深度的函数，使用配备有标准的海洋探测器和商业透射计AC 9由WETLabs制造的实验装置。本文报道了在位于南爱奥尼亚海（Capo Passero（西西里岛）东南60-100 km）的海洋区域的深海中测量的可见光吸收和衰减系数。数据表明，蓝光吸收系数约为0.015 1/m（对应于67 m的吸收长度），接近光学纯水的吸收系数，并且没有显示出季节性变化。
2006-03-25 astro-ph
High Energy Neutrino Astronomy: Status and Perspectives
2008年是高能中微子望远镜发展的重要一年。南极的IceCube已经部署了计划中的80根弦中的40根，并达到了半立方公里的仪器体积，在地中海的“第一阶段”中微子望远镜ANTARES已经完成，并使用12根弦进行数据采集。未来几年将是打开高能宇宙中微子窗口的关键之年。冰立方目前正在进入一个具有现实发现潜力的地区。IceCube的早期发现（或非发现）将强烈影响北方同等的KM3NeT的设计和估计发现机会。根据理论估计，立方千米望远镜可能只是粗略地发现了一些区域。因此，目前计划中的探测器的灵敏度应该大大超过IceCube。
2008-11-28 astro-ph
Status report of the ANTARES experiment
ANTARES合作正在地中海建造一个水下中微子望远镜。该望远镜的设计目的是寻找高能（E $>1$ TeV）银河系和银河系外的中微子源，但也可能对来自中性伴子和奇异粒子衰变的中微子敏感。该探测器是一个三维阵列的光电倍增管位于2500米的深度，40公里的La Seyne滨海海岸（土伦附近，法国）。在2005年期间，一条全尺寸测试线和一条仪表化生产线已经成功运行。在2005年至2006年冬季，将部署第一条全长480 m的线路，并将其连接至海岸站。
2006-03-21 astro-ph
Individual GRB sensitivity of a cubic-kilometer deep-sea neutrino telescope KM3NeT
伽马射线暴（GRB）是一种强而多变的伽玛射线源，表明宇宙粒子加速器的存在。在喷流中存在强子加速的假设下，根据内禀火球模型参数和地面和卫星观测到的伽玛暴电磁数据，导出了中微子能谱。利用放置在地中海的一个100公里尺度中微子探测器的性能特点，单独计算了所有具有已知红移的伽马射线暴在该探测器视界以下的事件数。该探测器良好的角分辨率和伽玛暴探测时间附近的窄时间窗允许抑制几乎所有的大气中微子本底。从SWIFT GRB目录中，我们得到了一个爆发的平均特征，以便被一个100公里的探测器作为一个单独的点源探测到。
2008-10-08 astro-ph
Exploring the Universe with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES合作目前正在地中海建造一个大型中微子望远镜。该望远镜将使用三维阵列的光电倍增管（PMT）来探测中微子诱导的μ子在海水中发出的切伦科夫光。该阵列由12根弦组成，可容纳900个PMT，计划部署在距离海岸40公里的土伦（法国）附近约2500米的深度。ANTARES的科学目标是探测高能中微子，这些中微子可能产生于天体物理源-宇宙射线加速点，如类星体、伽马射线爆发点、微类星体和超新星遗迹。目标还包括通过在太阳、地球和银河系中心寻找中性伴子湮灭产生的中微子来间接寻找弱相互作用大质量粒子。2003年，成功地部署了两个字符串，并将其连接到电光电缆，将数据传输到岸上站。
2004-06-04 astro-ph hep-ex
High Energy Neutrino Astronomy: WIN 99
虽然高能中微子天文学是一门多学科的科学，但由于最近的天文观测揭示了γ射线暴作为宇宙粒子加速器的潜力，γ射线暴已成为理论研究的焦点。这聚光灯是共享的高能量望远镜观察振荡大气中微子的潜力的调查。Superkamiokande的结果将大气中微子从校准工具和天文学背景提升到了确认中微子质量证据的机会。然而，随着第一代贝加尔和AMANDA探测器的完成，亮点主要集中在实验方面。来自贝加尔湖探测器的中微子信号预示着地中海的一系列活动。完成的AMANDA望远镜在这次会议上宣布了第一束光，实际上是中微子。
1999-04-16 astro-ph hep-ex hep-ph
Statistical methods applied to composition studies of ultrahigh energy cosmic rays
$10^{17}$ eV以上的高能宇宙射线的质量组成是解决加速和传播机制等天体物理学问题的关键。不幸的是，识别宇宙射线簇射的初级粒子的标准程序效率低下，主要是由于大的波动和有限的实验观测。我们提出了一种统计方法的组成研究的基础上，如$N_{max}$，$X_{max}$，不对称，偏度和峰度的CR淋浴的纵向发展的几个可测量的功能。主成分分析（PCA）被用来评估每个参数的整体淋浴功能的表示和线性判别分析（LDA）的相关性被用来结合不同的参数，以最大限度地提高不同的粒子淋浴之间的歧视。LDA的新参数提供了一个初级γ，质子和铁核之间的分离比仅基于$X_{max}$的程序更好。这里提出的方法成功地测试了从$10^{17}$到$10^{20}$ eV的能量范围，即使当簇射轨道长度的限制，以模拟荧光望远镜的视场。
2007-03-22 astro-ph
Neutrinos from Gamma Ray Bursts
根据Mannheim，Protheroe，and Rachen（2000），宇宙射线和伽马射线的观测通量被用来推断伽马射线暴（GRB）所允许的最大高能中微子通量。它表明，如果伽玛暴产生的超高能宇宙射线，他们应该贡献（a）至少10%的河外γ射线背景之间的3 MeV和30 GeV，相反，他们观察到的能量通量，这只是一个微小的分数，这一流量，和（b）累积中微子通量的一个因素的20倍以下的AMANDA（中微子2000）限制各向同性中微子。这可能有两个含义，要么伽玛暴不产生高能宇宙射线，要么伽玛暴被强烈地束射，并在远高于100 GeV的能量下发射出大部分能量，这难以置信地增加了能量需求，但与MILAGRITO、HEGRA-AIROBICC和西藏阵列对少数低红移伽玛暴的边缘探测一致。测试模型的所有关键测量数据将在未来几年内提供。这些测量包括：（i）用AMANDA-ICECUBE或放大的ANTARES/NESTOR海洋探测器测量高能中微子;（ii）HETE-2后续研究的伽马射线暴红移;（iii）用MAGIC等低阈值成像空气切伦科夫望远镜和AGILE和GLAST空间望远镜测量10 GeV以上的伽马射线暴光谱。
2000-10-18 astro-ph hep-ph
Background Light in Potential Sites for the ANTARES Undersea Neutrino Telescope
ANTARES合作进行了一系列{ \em in situ}测量，以研究计划中的海底中微子望远镜的背景光。这种背景可以由$^{40}$ K衰变或生物活性引起。本文报道了在地中海2400~m和2700~m两个水深点的测量结果。用三个光电倍增管测量不同距离处的单个计数率和成对计数管的符合率。背景速率由三个部分组成：一个由$^{40}$ K衰变产生的恒定速率，一个在几个小时的时间尺度上同时在至少40米的距离上变化的连续速率，以及几秒钟长的随机爆发，它们只在一米量级的距离上与时间相关。如果触发器需要附近的光电倍增管之间的重合，那么中微子望远镜的触发率应该会降低到一个可控的水平，而效率只会有很小的损失。
1999-10-08 astro-ph hep-ex
Implications of Leptonic Unitarity Violation at Neutrino Telescopes
在km^3大小的中微子望远镜上对超高能宇宙中微子的测量将为约束3x 3中微子混合矩阵V和探索可能的新物理打开一个新的窗口。我们指出，它是在原则上可以检查V的非么正性，这是自然预期在一类跷跷板模型与一个或多个TeV规模的马约拉纳中微子，通过使用中微子望远镜。考虑到在遥远天体物理源上质子-质子和（或）质子-γ碰撞产生的带电π介子衰变产生的UHE中微子，我们证明了在地面中微子望远镜上它们的味比可能偏离民主味分布<$^T_e：<$^T_μ：<$^T_τ= 1：1：1：1。它的影响可以高达百分之几，可以用来说明中微子望远镜对这种新物理的灵敏度。
2008-07-04 astro-ph hep-ex hep-ph
Astrophysical Origins of Ultrahigh Energy Cosmic Rays
在这篇评论的第一部分中，我们讨论了宇宙线能谱末端的基本观测特征。我们还提出了在这些粒子的检测中涉及的每个实验的主要特征。然后，我们简要地讨论了化学成分和宇宙射线的到达方向分布的状况。在此之后，我们研究了传播过程中的能量损失，引入了Greisen-Zaptsepin-Kuzmin（GZK）截止，并讨论了每个实验检测到超出GZK能量极限的粒子的置信度。在第二部分中，我们讨论了能够将粒子加速到如此高能量的天体物理环境，包括活动星系核，大尺度星系风终止激波，相对论喷流和Fanaroff-Riley射电星系热点，类星体，磁星，类星体遗迹，星暴，碰撞星系和伽马射线暴火球。在评论的第三部分，我们提供了一个简短的总结的情况下，试图解释超级GZK事件的帮助下，新的物理超越标准模型。在最后一节中，我们概述了中微子望远镜和现有的能谱限制，并讨论了一些新的（多粒子）天文学的前景。最后，我们概述了地外中微子通量可以用来探测新的物理超越电弱尺度。
2004-07-13 astro-ph hep-ph hep-th
Reconstruction of Neutrino-Induced Hadronic and Electromagnetic Showers with the ANTARES Experiment
ANTARES中微子望远镜正在法国地中海沿岸2400米深处建造。当高能中微子在水中相互作用时，带电的次级粒子产生切伦科夫光，这种光可以在光电倍增管中测量。不同的事件签名是可能的，这项工作介绍了一个重建算法的事件与强子和潜在的电磁簇射产生的信号在检测器。描述了一种用于簇射方向和能量的组合重建的算法，该算法基于极大似然拟合，该拟合将光电倍增管中针对假设的方向和能量的预期信号与实际测量的信号相匹配。
2006-06-28 astro-ph
Calibration systems and methods for the ANTARES neutrino telescope
目前正在地中海建造ANTARES中微子望远镜。完整的探测器将由12根弦组成，并由一条额外的仪器线补充。目前部署了九根管柱，其中五根已经连接到岸边并正在运行。每根弦都配备了75个光学模块（OM），其中装有光电倍增管，用于检测中微子反应中产生的带电粒子引起的切伦科夫光。为了精确地重建所探测到的中微子的方向，需要精确地测量切伦科夫光子的到达时间以及OM的位置和方向。为此目的，ANTARES探测器配备了几个系统，以便于对探测器进行校准。使用从LED和激光装置发射的光脉冲执行时间校准。定位是通过使用水听器的声学三角测量完成的。此外，模块的局部倾斜角和方向用一组倾斜仪和罗盘测量。在本文中，它表明，ANTARES时间和对准校准系统成功地运行在原位。特别是，它示出的ANTARES读出电子能够达到亚纳秒的时间分辨率。
2007-11-14 astro-ph
Neutrino Telescopes as a Probe of Broken $μ$-$τ$ Symmetry
众所周知，中微子振荡可以在中微子望远镜的探测器处将$ϕ_e : ϕ_μ: ϕ_τ= 1 : 2 : 0$（从遥远的天体物理源产生的超高能中微子通量的初始风味比）映射为$ϕ^D_e : ϕ^D_μ: ϕ^D_τ= 1 : 1 : 1$。我们注意到，这种天真的期望是唯一有效的$μ$ - $τ$对称性限制，其中两个中微子混合角满足$θ_{13} = 0$和$θ_{23} = π/4$。考虑到$μ$ - $τ$对称性的轻微破坏，我们发现了表征$θ_{13} \neq 0$和$θ_{23} \neq π/4$的组合效应的具有$Δ$的$ϕ^D_e : ϕ^D_μ: ϕ^D_τ= (1 -2 Δ) : (1 +Δ) : (1 +Δ)$。目前的中微子振荡数据表明是$-0.1 \lesssim Δ\lesssim +0.1$。我们还研究了探测$Δ$的可能性，通过检测$E_{\barν_e} \approx 6.3 {\rm PeV}$的$\barν_e$通量，通过微波共振通道$\barν_e e \to W^- \to anything$。
2006-07-08 astro-ph hep-ex hep-ph
TeV Neutrinos from SuperNova Remnants embedded in Giant Molecular Clouds
最近从超新星遗迹（SNR）周围的密集区域探测到能量高达10 TeV的$γ$射线，提供了强有力的证据，尽管还不是决定性的，银河系宇宙射线的核子成分在超新星外流中被加速。中微子望远镜可以通过探测来自同一地区的中微子来进一步支持这种假设的有效性。我们重新评估TeV范围中微子光子通量比预期从π衰变，发现小的差异，相对于以前的推导。我们应用我们的研究结果和最近HESS测量的非常高的能量$γ$ -射线通量的分子云复杂的银河系中心，估计中微子通量从该地区讨论的探测能力的前景地中海中微子望远镜。我们还讨论了在何种条件下，中子衰变可能会引起显着的TeV反中微子通量从SNR嵌入分子云复合物。
2006-04-28 astro-ph
The shower size parameter as estimator of extensive air shower energy in fluorescence telescopes
荧光技术已成功地用于间接测量探测高能宇宙射线。其基本思想是，在大气簇射中的带电粒子的数量，即其纵向轮廓，可以从发射的氮荧光的量提取。然而，簇射涨落的影响和不同核素在初级宇宙射线谱中的可能存在使得从荧光数据分析估计簇射能量成为一项困难的任务。我们调查的潜力，簇射的大小在最大深度作为估计簇射能量。对荧光的检测进行了详细的仿真，并对重建误差进行了分析。我们扩展我们的计算HiRes和EUSO实验。与标准分析程序相比，这种方法在能量重建方面具有一定的优势。
2005-11-23 astro-ph
Integration of Acoustic Neutrino Detection Methods into ANTARES
ANTARES中微子望远镜是目前正在地中海建造的水切伦科夫探测器。它还被设计为深海环境调查平台。在这种情况下，埃尔兰根大学的ANTARES小组将在实验的基础设施中集成声学传感器。应利用这一专用装置进行声学粒子探测方法试验和深海声学背景研究。该项目的目的是评估未来在超高能区深海使用声学中微子望远镜的可行性。在这些诉讼中，该项目的实施是在前提和挑战的背景下设置的物理声学粒子探测和集成到现有的基础设施。
2007-03-16 astro-ph
The ANTARES Optical Beacon System
ANTARES是部署在地中海的中微子望远镜。它由一个三维的光电倍增管阵列组成，可以探测中微子与周围介质相互作用产生的带电粒子所引起的切伦科夫光。高角分辨率可以实现，特别是当产生μ子时，只要以足够的定时精度检测切伦科夫光子。考虑到光电倍增管中渡越时间扩展引起的固有时间不确定性和海水中光的传输机制，得出了0.5 ns量级的相对时间精度是理想的结论。因此，为ANTARES望远镜研制了不同的时间校准系统。在这篇文章中，一个系统的基础上，光学Bestrom，一组外部和良好控制的脉冲光源位于整个检测器，进行了描述。该校准系统考虑到了用作ANTARES望远镜探测体积的海水的光学特性。两种类型的信标，LED和激光为基础的设计，测试，施工和第一批结果。
2007-03-14 astro-ph
Neutrino telescopes as a probe of active and sterile neutrino mixings
如果可以在一个km^3大小的中微子望远镜上测量到来自遥远天体物理源的超高能中微子通量，那么它们将为确定三个活跃中微子的味道混合模式提供一种有希望的方法。考虑到传统的UHE中微子源，其味比为μ_e：μ_μ：μ_τ= 1：2：0，证明了μ_e：μ_μ：μ_τ=（1 - 2 Δ）：（1 +Δ）：（1 +Δ）在中微子望远镜的探测器上成立，其中Δ表征μ-τ对称性破缺的影响（即，θ_13 \neq 0和θ_23 \neq π/4）。当前实验数据产生-0.1 \leq Δ \leq +0.1。也可以通过经由微流共振通道\bar v_e \to W^- \to任何物质检测E_ \bar v_e \approx 6.3 PeV的\bar v_e通量来探测Δ。最后，我对利用UHE中微子望远镜限制活跃中微子和惰性中微子混合的可能性作了简要的评论。
2007-11-27 astro-ph
Status of the ANTARES Project
ANTARES合作正在地中海2400米深处建造一个中微子望远镜，距离土伦附近的法国海岸约40公里。探测器将由12根固定在海底的垂直弦组成，每根弦支撑25个配备光电倍增管的光学模块三联体，对能量超过10 GeV的中微子产生灵敏度。对于能量超过10 TeV的中微子，有效探测器面积约为0.1平方公里。测量水和海底岩石中μ子-中微子荷电相互作用产生的μ子发射的切伦科夫光，将允许在高能量下以优于0.3度的精度重建中微子方向。ANTARES将补充南极中微子望远镜的视野，以低背景搜索高能宇宙中微子的点源，并将对太阳或银河系中心的弱相互作用粒子湮灭产生的中微子敏感。
2003-10-26 astro-ph
ANTARES Status Report
ANTARES合作正在靠近法国南部海岸的地中海水下2400米处建造一个中微子望远镜。该站点已经通过一条40公里长的传输电力和数据的电光电缆（EOC）与海岸站相连。利用法国海洋所载人潜艇，成功地部署了一条原型线路和一条监测环境参数的仪器线路，并通过接线盒与平等机会委员会连接。经过多年的专门研发和原型生产线的部署，该合作组织现已准备好从2004年春季开始部署该探测器。
2003-06-06 astro-ph hep-ex physics.ins-det
Development of Acoustic Sensors for the ANTARES Experiment
为了研究声波探测水中超高能中微子的可能性，我们的小组正计划在地中海部署和操作一个使用ANTARES中微子望远镜的声波传感器阵列。因此，声学传感器的硬件必须开发，这是既能够在深海的恶劣条件下的操作，并在同一时间提供了高的灵敏度，检测弱的压力信号所需的中微子在水中的相互作用。在本文中，两种不同的方法来建立这样的传感器，以及在实验室和现场的性能研究，提出。
2005-11-09 astro-ph
Integration of Acoustic Detection Equipment into ANTARES
埃尔兰根大学的ANTARES小组正在努力将一套声学传感器集成到ANTARES中微子望远镜中。采用此设置，应进行声学粒子探测方法试验和背景研究。目前正在地中海建造的ANTARES中微子望远镜将配备基础设施，以容纳用于探测切伦科夫光的三维光电倍增管阵列。在这个基础设施中，声学传感器所需的资源是可用的：用于将声学数据传输到岸上的带宽，用于离岸电子设备的电力和物理空间，以安装声学传感器并将连接电缆（传输信号和电力）路由到电子容器中。将解释如何在对现有ANTARES设计进行最小修改的情况下进行集成，以及可预见的声学数据采集设置。
2005-11-30 astro-ph
Physics and Operation of the AMANDA-II High Energy Neutrino Telescope
本文简要介绍了位于南极洲南极的AMANDA高能中微子望远镜的工作原理和科学目标。该望远镜早期阶段（称为AMANDA-B 10）的结果表明，该装置运行可靠，天体物理范围广泛，包括搜寻各种高能中微子源：一般点源、伽马射线暴和扩散源。通过对大气μ子和中微子背景的研究，证实了预测的望远镜灵敏度和角分辨率。我们还报告了AMANDA-II的分析状态，这是一个功能更强大的更大版本。在这个分析阶段，冰的特性和AMANDA-II望远镜的其他系统不确定性的细节正在研究中，但我们已经朝着关键的科学目标取得了进展。特别是，我们提出了第一个初步的通量限制从AMANDA-II上的搜索连续发射天体物理点源，并报告在2000年5月退役前由BATSE检测到的伽马射线暴的相关中微子发射的搜索。在接下来的两年里，我们希望通过安装一个新的数据采集系统来充分利用AMANDA-II的潜力，该系统可以记录来自冰内光学传感器的完整波形。
2002-11-15 astro-ph
Antares: Towards a Large Underwater Neutrino Experiment
经过长期的研发阶段，以验证其探测器的概念，ANTARES（天文学与中微子望远镜和深渊环境研究）合作正在运行北半球最大的中微子望远镜，这是接近完成。它位于地中海，法国土伦近海，水深2500米，为宇宙射线提供了屏障。探测器的设计是基于中微子相互作用产生的事件的重建。对高能μ中微子（E>10 TeV）的预期角分辨率小于0.3度。为了实现这种良好的角分辨率，必须达到对探测光子的时间分辨率和对探测设备的相对位置的确定的严格要求。完整的12线检测器计划在今年全面投入使用。目前（2008年4月），有10条测线采集数据，加上在探测器边缘部署的一条仪器测线，以监测海洋环境参数。本文介绍了探测器的设计以及在2007年5线运行（从3月至12月）期间获得的一些结果。
2008-05-08 astro-ph
