CdZnTe Background Measurement at Balloon Altitudes
我们在1997年5月进行的一项实验，以测量CdZnTe背景和背景减少计划在空间飞行条件下类似于那些拟议的硬X射线天体物理学任务的结果报告。将一个1平方厘米的碲锌镉探测器放置在一个厚的BGO反符合屏蔽层附近，并搭载在EXITE 2科学气球的有效载荷上。平面屏蔽的设计是为了否决被动材料中的局部伽马射线产生和探测器中的中子相互作用产生的背景计数。的CdZnTe和BGO部分包围的铅锡铜屏蔽近似的X射线准直器的克重，虽然视场仍然是~2 π SR。在海拔127000英尺，我们发现在100千电子伏的背景减少了6倍。在100 keV时，非否决背景为9 X 10^{-4} cts /cm^2-sec-keV，比准直（4.5 deg FWHM）EXITE 2 phoswich探测器的背景高出约2倍。我们比较我们记录的光谱与预期的模拟使用GEANT，并发现协议在30和300千电子伏之间的一个因素为2。我们还比较了我们的结果与以前的实验使用被动铅和主动碘化钠屏蔽，并讨论了可能的主动屏蔽计划，在未来的天文任务采用大阵列的碲锌镉探测器。
1998-08-21 astro-ph
An SSPM-Based High-Speed Near-Infrared Photometer for Astronomy
我们描述了一种新的高速红外光度计使用固态光电倍增管（SSPM）检测器的设计，操作和性能。SSPM由罗克韦尔国际科学中心开发，具有0.4-28微米波长范围内的单光子计数能力，1 ns量级的固有时间响应和低探测器噪声（Petroff，1987）。我们在液氦冷却的杜瓦瓶中运行了一个200 × 200微米的背照式SSPM，具有室温跨阻抗放大器输出。单光子脉冲可以很容易地在放大器噪声之上区分。以范围从$5 μ$ s到64 ms的可选时间分辨率对单个光子脉冲进行分箱，然后将其写入Exabyte磁带。在这样的设备的第一个天文应用中，我们已经在近红外波长（J-，H-和K-波段）的蟹状星云脉冲星和她的X-1的观测，我们提出了这些观测建立的仪器灵敏度。我们将讨论其他正在计划或正在进行的天文观测。最后，我们提出了第二代SSPM高速红外光度计的设计规格和预测性能。
1996-07-22 astro-ph
The Potential of Differential Astrometric Interferometry from the High Antarctic Plateau
低红外背景和高大气透明度是南极高原天文学站点的主要优势。然而，与莫纳克亚山或帕拉纳尔山等中纬度地区相比，南极大气层提供的灵敏度改善在很大程度上被抵消了。中纬度地区的视宁度虽然振幅较小，但主要是由10至20公里高度的湍流所控制。在南极高原，冬季几乎没有高空湍流。在很窄的角度范围内，用双光束差分天体测量干涉仪进行天体测量的均方误差与$h^2 C_N^2(h)$的积分成正比。因此，湍流只发生在低海拔的地点，在天体测量精度上有很大的提高。我们表明，一个温和的干涉仪在南极可以实现10 $μ$差分天体测量300倍的速度比一个比较好的中纬度站点，在中等条件下。科学计划将受益于这样的仪器，包括行星探测和轨道确定和天体测量观测恒星微透镜的暗物质候选人。
2002-02-06 astro-ph
From MAGIC to CTA: the INAF participation to Cherenkov Telescopes experiments for Very High Energy Astrophysics
下一个十年可以被认为是伽马射线天文学的“黄金时代”，两颗伽马射线天文学卫星（AGILE和GLAST）在轨道上。因此，多亏了许多其他已经在轨道上的X射线实验（例如Swift，Chandra，NewtonXMM等）。我们将有可能第一次几乎同时地在整个电磁波谱上对宇宙进行成像。新一代的地面甚高频伽马射线仪器已准备好将观测波段也扩展到甚高频。意大利国家天体物理学研究所的科学家参与了许多空间和地面伽马射线实验，最近在大气成像切伦科夫望远镜领域，这种参与有了很大的改进。国家航空航天研究所现在是MAGIC合作项目的成员，正在参与第二台MAGIC望远镜的建造。MAGIC和其他IACT实验一样，不是作为一个天文台运行的，因此不存在适当的访客观测程序。因此，一个由欧洲科学家组成的联盟（包括INAF科学家）正在考虑设计一个新的研究基础设施：切伦科夫望远镜阵列（CTA）。CTA的设想是提供10倍的灵敏度，目前的仪器，结合增加的灵活性和增加的覆盖范围从大约10 GeV到大约100 TeV。CTA将作为一个天文台运行，为更广泛的天文学家和天体粒子物理学家社区服务。
2008-06-26 astro-ph
Mirax: A Brazilian X-Ray Astronomy Satellite Mission
我们描述了"Monitor e Imageador de Raios-X“（MIRAX），这是巴西国家空间研究所高能天体物理小组向巴西航天局提出的一项X射线天文卫星任务。MIRAX是一个国际合作项目，除国家空间研究所外，还包括加利福尼亚大学圣地亚哥分校、德国图宾根大学、麻省理工学院和荷兰空间研究组织。MIRAX的有效载荷将包括两台相同的硬X射线照相机（10 - 200千电子伏）和一台软X射线照相机（2-28千电子伏），两者的角分辨率均为约5-6弧分。MIRAX的基本目标是对银河系中央平面区域的大型源样本（约9个月/年）进行连续宽带成像光谱观测。这将允许在一次飞行任务中对瞬态现象的整个历史进行探测、定位、可能的识别和光谱/时间研究。MIRAX在2-10千电子伏波段的灵敏度为每天约5毫克拉布（比罗西X射线定时探测器上的全天监测器好约2倍），在10-100千电子伏波段的灵敏度为每天2.6毫克拉布（比康普顿伽马射线观测站的爆发和瞬变源实验的地球掩星技术好约40倍）。MIRAX航天器重约200公斤，预计将于2007/2008年前后在低空（约600公里）环形赤道轨道上发射。
2003-03-06 astro-ph
Air-Shower Spectroscopy at horizons
水平和向上的空气簇射被深层大气的不透明度和地球的阴影所抑制。在这种无噪声的水平和向上方向，罕见的超高宇宙射线和更罕见的中微子诱导的空气簇射可能会发光，主要是由空气中的共振PeVs相互作用或由中微子τ掠过地球产生的更高能量的τ空气簇射介导的。在高海拔地区（高山、飞机、气球），空气密度是如此稀薄，以致几乎所有普通的空气簇射都可以在调整好的高度和方向上观察到它们的最大增长。到达角采样不同的距离和相应的最可能的初级宇宙射线能量。越来越大的距离（观察者和C.R.电磁波相互作用）使簇射区域越来越宽，并增加了被观测到的可能性（比垂直簇射多三个数量级）;观测到最大电磁簇射发展可将信号放大两到三个数量级（相对于海平面上被抑制的簇射）;特殊的高度角范围最多可解开初级宇宙线能量和成分。即使从现有的山区天文台，向上的空气簇射也可以在地平线以上追踪PeV-EeV高能宇宙射线，在地平线以下追踪PeV-EeV中微子天文学：它们的早期信号可以在现有的伽马望远镜（如加那利岛的魔术望远镜）中捕获，同时在（无用的）多云的夜晚面对地球边缘。
2005-11-20 astro-ph
Science with Simbol-X
Simbol-X是法国-意大利的一项飞行任务，德国实验室参加，目的是在0.5-80千电子伏宽波段进行X射线天文学研究。利用镜子制造和航天器编队飞行中的新兴技术，Simbol-X将把掠入射成像推高到~80 keV，与迄今为止在10 keV以上运行的所有仪器相比，在灵敏度和角分辨率方面提供大约三个数量级的改进。这将为X射线天文学打开一扇新的窗口，使人们能够对黑洞物理学、人口普查和粒子加速机制进行突破性研究。我们简要介绍了Simbol-X任务的主要科学目标，给出了一些旨在突出Simbol-X设计的关键问题的例子。
2008-01-02 astro-ph
Astrophysics with High Energy Gamma Rays
本文介绍了高能γ射线天文学的最新研究成果、现状和展望。由于广泛审查了康普顿伽马射线天文台及其前身飞行任务的卫星观测，重点是地面伽马射线望远镜的结果。它们涉及脉冲星星云、超新星遗迹的物理学，它们被认为是银河系的宇宙射线源，来自活动星系核的喷流，以及由于星系中的恒星和尘埃而产生的河外背景辐射场。由于伽马射线的发射是非热的，这种天文学研究的是宇宙中普遍存在的高能非平衡态。目前在地面和空间建立的更大和更灵敏的仪器也为观测宇宙学和天体粒子物理学提供了迷人的前景。通过在高山高度实际上可能的进一步观测发展，预计该领域将迅速扩大。
2002-10-14 astro-ph
Future imaging atmospheric telescopes: performance of possible array configurations for gamma photons in the GeV-TeV range
地基伽马射线天文学的未来在于具有更好能力的成像大气切伦科夫望远镜（IACT）的大型阵列：更低的能量阈值，更高的灵敏度，更好的分辨率和背景抑制。目前，各个小组正在探索下一代IACT阵列的设计。我们已经研究了大量不同大小的望远镜的可能配置。在这里，我们提出的精度源，簇射核心和能量重建的γ射线在GeV-TeV范围内的不同高度的观测。这些结果是通过我们开发的工具获得的，以便模拟任何类型的IACT配置并评估其性能。
2008-01-30 astro-ph
The Cornell Caltech Atacama Telescope
康奈尔大学、加州理工学院和喷气推进实验室正在共同研究在智利北部的一座高山上建造一台25米直径的亚毫米天文望远镜。这台康奈尔加州理工学院阿塔卡马望远镜（CCAT）将结合高灵敏度，宽视场和宽波长范围，为深度，大面积，多色亚毫米测量提供前所未有的能力，以补充窄场，高分辨率的ALMA研究。CCAT观测将涉及当代天文学的基本主题，特别是星系的形成和演化、构成宇宙大部分内容的暗物质和暗能量的性质、恒星和行星的形成、星周盘的条件以及太阳系早期历史的条件。CCAT的候选站点位于智利北部5600米处，具有极好的观测条件。为了适应大幅面测辐射热计相机，CCAT设计有20弧分的视场。CCAT将采用其分段主镜的闭环主动控制，以保持10妈妈rms或less. Instrumentation半波前误差正在考虑包括短（650妈妈-200妈妈）和长（2毫米-750妈妈）波长测辐射热仪相机，直接检测光谱仪，和外差接收器阵列。科罗拉多大学，加拿大大学联盟，和英国天文技术中心代表英国社区正在寻求参与CCAT联盟。在下一个十年初完成时，CCAT将成为同类设施中最大和最敏感的设施，也是地球上海拔最高的天文设施。
2007-04-25 astro-ph
High-energy electron observations by PPB-BETS flight in Antarctica
利用南极极地巡逻气球（PPB）进行了长时间的气球飞行，观测到了能量从10 GeV到800 GeV的宇宙线电子。2004年1月，在平均海拔35公里处进行了为期13天的观测。该探测器是一个成像量热计，它由插入在9个辐射长度的铅板之间的纤维带和塑料散热器组成。该探测器的性能已通过CERN-SPS束流测试和蒙特卡罗模拟验证。成功地开发了使用商业铱卫星的新遥测系统，太阳能电池供电，以及使用CPU的自动液位控制，并在飞行期间运行。从气球观测的长期观测资料中，我们导出了能量范围从100 GeV到800 GeV的宇宙线电子的能谱。此外，我们第一次推导出电子到达方向超过100 GeV，这是一致的各向同性分布。
2008-09-04 astro-ph
Neutrino Astronomy and Cosmic Rays Spectroscopy at Horizons
一个新的空气淋浴物理学可能在未来几年内在地平线上崛起，在不同的角度和高度提供一个微调过滤宇宙射线天体物理学和一个向上中微子诱导的空气淋浴天文学。这种机会的出现大部分是因为中微子质量，它们的混合以及在太空飞行期间最稀有的tau味道的补充。水平大气作为高能宇宙射线（CR）的过滤器，作为超高能中微子（UHE）的束流收集器，以及其广泛的簇射区作为大气中τ衰变的强大放大器。地球的尖锐阴影扮演着巨大的UHE中微子探测器体积和即将到来的EeVs tau空气簇射（以及PeVs反中微子电子空气相互作用）的无噪声屏幕的角色。Tau Airshower的项目正在山顶或悬崖边缘发展。夏威夷的ASHRA和犹他州的CRNTN正在跟踪荧光，而其他关于山上、气球和卫星上的皇冠阵列探测器的新项目则是针对切伦科夫灯进行的。面对安第斯山脉边缘的AUGER探测器和位于深谷内的ARGO探测器正在测试倾斜的簇射; MILAGRO（和MILAGRITO）可能由来自地球边缘的水平向上的μ介子束触发; HIRES和AUGER UHECR探测器沿其轴线连接双阵列望远镜，可能测试水平的切伦科夫炽热光子。MAGIC望远镜（赫斯望远镜、Veritas望远镜）和沙伦望远镜可能已经像是一个探测器，只探测到了少数几个PeV和微中子共振事件; MAGIC望远镜向下指向地面，相当于一个巨大的数十立方千米的探测器，使其成为最灵敏的专用中微子望远镜。面…
2006-07-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Status of the Milagro Gamma Ray Observatory
米拉格罗伽马射线天文台位于新墨西哥州杰梅兹山脉海拔8,600英尺处，是世界上第一个大面积水切伦科夫探测器，能够连续监测整个天空的TeV伽马射线源。它是唯一能够搜索VHE伽马射线的瞬态源。探测器的核心是一个60米x 80米x 8米的水池，装有723个光电倍增管，分两层部署。这部分探测器已经完成，并从2000年1月开始连续运行。包括寻找伽马射线源在内的初步研究正在进行中，目前已有初步结果。目前正在进行最后阶段的施工。我们正在池塘周围40，000平方米的区域内部署170个辅助“支腿”水切伦科夫探测器，这将显著增强我们拒绝背景的能力，并更准确地重建伽马射线的方向和能量。此外，我们正在通过使用自定义处理来降低检测器的能量阈值，以实现实时智能触发。较低的能量阈值将显着增加我们对伽马射线源的灵敏度，特别是对宇宙起源的源，例如伽玛暴，其中较高能量的伽马射线由于与银河系际红外光的相互作用而具有相当大的衰减。
2001-10-23 astro-ph
Simbol-X: A Formation Flight Mission with an Unprecedented Imaging Capability in the 0.5-80 Kev Energy Band
20世纪60年代发现的宇宙源X射线辐射为我们打开了一扇新的强大的宇宙观测窗口。事实上，在70 - 90年代对X射线天空的探索已经将X射线天文学确立为天体物理学的一个基本领域。今天，来自天体物理源的辐射通常以能量低于10 keV而闻名。这种情况的主要原因是纯粹的技术，因为掠入射反射到目前为止仅限于软X射线波段。在10 keV以上，所有的观测都是用准直探测器或编码掩模仪器获得的。为了使10 keV以上的X射线天文学向前迈出一大步，有必要将聚焦X射线光学原理扩展到更高的能量，高达80 keV或更高。为此，意大利航天局和法国空研中心目前正在研究实施一项称为Simbol-X的X射线飞行任务。利用反射镜制造和航天器编队飞行中的新兴技术，Simbol-X将把掠入射成像推向80 keV及以上，与迄今为止在10 keV以上运行的所有仪器相比，在灵敏度和角分辨率方面都有很大的改进。这一技术突破将为天体物理学和宇宙学打开一扇新的高能窗口。在这里，我们将解决这样一个分布式和可变形的仪器的发展的问题。我们将重点介绍望远镜的主要性能，如角分辨率，灵敏度和源定位。我们还将描述分布在两颗卫星上的有效载荷的校准方面的特殊性，因此处于非“冻结”配置。
2008-10-20 astro-ph
Observation of the Supernova Remnant IC 443 with VERITAS
壳型超新星遗迹（SNRs）在膨胀的遗迹和扫起的星际介质之间的激波前沿加速粒子。如果这些粒子包括质子和原子核，那么极高能量的伽马射线发射可能是由宇宙射线与本地星际介质相互作用产生的π介子衰变引起的。对于与附近的分子云（例如IC 443）相互作用的SNR，增强的物质密度提供了可以放大伽马射线发射的目标介质。IC 443还包含脉冲星风星云（PWN）CXNOJ 061705.3 +222127。PWNe是银河系中最丰富的甚高能伽马射线源，它产生于脉冲星风与周围介质碰撞时形成的激波。VERITAS是一个由四个12米望远镜组成的阵列，专门用于100 GeV以上能带的伽马射线天文学。位于Mt。位于亚利桑那州南部的霍普金斯，VERITAS在2006-2007赛季期间以2-，3-和4-望远镜观测模式运行。在这个演讲中，来自三个望远镜的观测结果的复合超新星遗迹IC 443在2006-2007赛季进行了讨论。
2007-09-27 astro-ph
The Search for Neutrino Sources Beyond the Sun
希望是，在不久的将来，中微子天文学-随着对太阳热核聚变和控制附近超新星命运的粒子过程的鉴定而诞生-将遍及银河系并超越银河系，并进行与宇宙学、天体物理学、宇宙射线和粒子物理学有关的测量。建造高能中微子望远镜需要大量非常透明的深埋材料，如海水或冰，作为探测粒子的介质。AMANDA μ子和中微子望远镜目前操作着埋在南极深冰中的4串光电倍增管，计划将其扩大到10串阵列。前两年收集的数据涵盖了这类仪器运行的3种基本模式：i）监测天空超新星的爆发模式，ii）PeV能量宇宙电子中微子引发的电磁簇射探测，iii）中微子和伽马射线天文学的μ子轨迹重建。我们推测可能的架构，更大规模的仪器，使用早期的数据作为指导方针。
1995-12-12 astro-ph hep-ph
High Energy Neutrino and Tau Airshowers in Standard and New Physics
高能中微子可能导致新的高能天文学。在PeVs- EeVs物质中的中微子相互作用可能与标准模型的预测不同，因为可能的TeV重力场景。虽然传统的km^3中微子地下探测器将难以解开重力TeV的情况下，任何新的水平Tau空气簇射探测器在PeVs tau能量，超越山链，将大大增强，它可能会探测新TeV物理学的印记卓有成效。此外，观测从高山向链山方向或沿地平线边缘最宽的地壳冠状物质即将出现的水平tau空气簇射{UPTAUS，HORTAUS}，超高能、UHE、nu_{tau}及其随之而来的飞行中的tau轻子衰变，将极大地放大任何单一的UHE nu_{tau}轨迹，并将在最高能量下测试与地下km^3相当的巨大体积;从更高的气球或轨道高度的卫星上观测UPTAUS和HORTAU，在GZK能量下，水平冕有效质量甚至可能超过150 km ^3。这些最高能量调整（10^{19} eV）nu天文学以测试GZK Z-簇射模型中所需的丰富nu通量：在这种情况下，ZeV超高能中微子撞击遗迹光（0.1-5 eV质量）反中微子，聚集在黑暗的热晕中，产生UHE Z玻色子，其在飞行中的衰变可能是在地球大气中观察到的强子秒数，如UHECR，各向同性地沿着宇宙边缘传播，并聚集在少数相关的BL Lac源上。
2002-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph
