Measurable difference in Cherenkov light between gamma and hadron induced EAS
我们描述了在TeV范围内由电磁粒子（e+，e-或γ）和强子（即质子或更重的核）引起的EAS的切伦科夫光分量中可能测量到的差异。该方法可应用于EAS切伦科夫光探测（如THEMISTOCLE、ASGAT）波前采样方法的实验中。
1997-08-26 astro-ph
Primary Energy Measurement with EAS Cherenkov Light: Experiment QUEST and CORSIKA Simulation
一个新的主要质量独立的能量测量方法已经开发利用：a）的簇射大小的联合分析，获得的EAS-TOP，和EAS大气切伦科夫光的横向分布，获得的QUEST阵列，和b）基于CORSIKA/QGSJET代码的模拟。该方法是基于切伦科夫光横向分布的大小/能量比和陡度之间的相关性，并已与“经典”的基础上的切伦科夫光通量在一个固定的距离（175米）的EAS核心进行了比较。得到了EAS大气切伦科夫光通量的绝对能量定标。
2004-11-24 astro-ph
Cosmic Ray Energy Measurement with EAS Cherenkov Light: Experiment QUEST and CORSIKA Simulation
利用扩展空气簇射（EAS）技术测量初级宇宙粒子能量的一种新方法已经发展起来，它利用了：a）由EAS-TOP阵列获得的簇射大小和由QUEST阵列获得的EAS Cherenkov光横向分布（LDF）的联合分析，和b）基于CORSIKA程序的模拟。该方法是基于切伦科夫光横向分布的大小/能量比和陡度之间的严格相关性，并已与“经典”的基础上的切伦科夫光通量在一个固定的距离（175米）的EAS核心进行了比较。结果表明，能量测量与原粒子质量和分析所用的强子相互作用模型无关。用这种方法得到了能量大于3 × 10 ~（15）eV的宇宙射线通量的实验积分强度，具有良好的系统和统计精度。
2005-11-08 astro-ph
Monte Carlo Studies of Geomagnetic Field Effects on the Imaging Air Cherenkov Technique for the MAGIC Telescope Site
成像空气切伦科夫望远镜（IACTs）探测到来自广泛的空气簇射（EAS）的切伦科夫光，这些空气簇射是由撞击地球大气层的甚高能量（VHE）伽马射线引发的。由于强子诱发EAS背景的巨大影响，对罕见的类γ事件的鉴别至关重要。地磁场（GF）对EAS发展的影响会使成像空气切伦科夫技术进一步复杂化。利用蒙特卡罗（MC）模拟方法，可以得到EAS产生的切伦科夫光的数量和角分布。在这里，我们提出的结果，从专门的MC研究的GF对图像的影响，从伽马射线启动EAS的MAGIC望远镜网站，其中的GF强度为~40微特斯拉。MC研究的结果表明，GF效应不仅降低了~100 GeV以下的极低能量伽马射线的测量，而且降低了TeV能量的测量。
2008-07-25 astro-ph
Cosmic ray composition estimation below the knee of the spectrum from the time structure of Cherenkov light in EAS
蒙特卡罗模拟表明，在大范围空气簇射核心附近测量的切伦科夫光子脉冲轮廓对级联的次级μ子/电子比很敏感。切伦科夫脉冲可以很容易地测量与一个单一的大面积反射镜所看到的光电倍增管对着一个小视场（~1度）。即使是这样一个简单的实验，暴露于EAS从一系列的核心位置和到达方向，强烈的统计差异被证明存在之间的脉冲参数分布的初级质子和较重的初级粒子。通过改变观测的天顶角，可以研究一次能量的范围。在本文中，从模拟的能量范围为20 TeV至400 TeV的原色的结果，虽然在原则上的技术可以扩展到包括膝盖的频谱。在该能量范围的下端，结果可以与成分的直接测量结果进行比较，而在上端的测量结果可以增强现有地面实验的结果。
1999-08-09 astro-ph
Geomagnetic Field Effects on the Imaging Air Shower Cherenkov Technique
成像空气切伦科夫望远镜（IACTs）探测到由撞击地球大气层的甚高能量（VHE）伽马射线触发的扩展空气簇射（EAS）的切伦科夫闪光。由于强子引起的EAS背景的压倒性优势，罕见的类γ事件的鉴别是相当困难的，特别是在能量低于100 GeV。地球磁场（GF）对EAS发展的影响可以进一步复杂化这种歧视，此外，还系统地影响IACT的伽马效率和能量分辨率。在这里，我们提出了专门的蒙特卡罗（MC）模拟MAGIC望远镜网站的结果。此外，我们表明，测量亚TeV的伽玛射线从蟹状星云的影响，即使是一个低GF强度小于33微特斯拉。
2008-02-06 astro-ph
Recent results from Yakutsk experiment: development of EAS, energy spectrum and primary particle mass composition in the energy region of 10^15-10^19 eV
分析了雅库茨克台阵1993年现代化后的实验数据。从雅库茨克复杂阵列记录的带电粒子通量和EAS切伦科夫光中发现EAS纵向和径向发展的特征。本文给出了切连科夫光的能谱，并对聚合酶链式反应的质量组成作了估计。
2006-11-30 astro-ph
Fourier transform method for imaging atmospheric Cherenkov telescopes
本文提出了一种傅里叶变换（FT）方法，用于处理甚高能γ射线天文学中成像大气切伦科夫望远镜（IACT）探测到的广泛空气簇射（EAS）图像。该方法基于紧李群上的离散傅里叶变换（DFT），并利用离散逆变换的连续扩展，通过连续的EAS亮度分布函数来近似离散EAS图像。这里我们描述SU（3）群情形下的FT方法。它允许实际实现的DFT技术的六边形对称网格上采样的功能。所提出的方法也可以通过使用SU（2）xSU（2）群上的DFT来实现具有矩形对称网格的IACT相机的情况。建议FT-方法适用于Monte Carlo模拟银行的TeV质子和γ射线EAS图像的独立望远镜。FT方法和目前使用的标准方法之间的比较表明，FT技术允许更好的和系统的增强的γ射线信号。这两种方法之间的相对差异变得更加深刻，特别是对于“光子贫乏”图像。这表明，使用FT技术可以有效地降低IACTs的EAS检测阈值。该预测还得到该方法在图像频域中使用简单低通滤波器的显著噪声抑制能力的支持。FT方法允许非常深的“尾部”（和“高度”）图像切割、图像的微分、图像频域中的操作等，其可用于开发用于EAS图像处理的新的有效参数。
2004-09-15 astro-ph
Impact of a new Cherenkov light parameterisation on the reconstruction of shower profiles from Auger hybrid data
由荧光望远镜测量的光信号接收-强烈依赖于相对于检测器的簇射几何形状-来自额外产生的切伦科夫光的不可忽略的贡献。这种切伦科夫贡献必须考虑到适当地确定主要参数。与以前的实验结果相比，本文研究了一种新的切伦科夫光产生的解析描述对俄歇事件重建的影响。
2005-07-11 astro-ph
Gamma/hadron separation in IACTs using 3D EAS variables
提出了一种新的Gamma/Hadron分离算法。伽玛和强子簇射之间的区别在两个主要方面是众所周知的。第一个是簇射的宽度，第二个是Cherenkov光子相对于簇射主轴的发射角的分布。使用多个IAC望远镜，以及它们各自的切伦科夫光子到达方向的二维图像，可以重建簇射的3D几何特征。
2007-07-30 astro-ph
Study of CR primaries and their cascades at E0 = 10-100 TeV through EAS-TOP and MACRO
在美国国家大萨索实验室，利用EAS-TOP和MACRO阵列测量了E0 = 10-100 TeV的广泛空气簇射（EAS）中切伦科夫光的横向分布，并研究了光子数谱与直接测量的p和He谱以及Corsika-QGSJET大气传播程序的一致性。EAS-TOP望远镜阵列已被用作切伦科夫光探测器。位于格兰萨索实验室（Gran Sasso Laboratories）地下深处的MACRO μ子跟踪系统（μ子能量> 1.3 TeV）用作EAS探测器，包括核心定位和到达方向。
2001-12-20 astro-ph
The energy spectrum of cosmic rays above 10^15 eV as derived from air Cherenkov light measurements in Yakutsk
雅库茨克阵列观测了UHECR在大气中发射的切伦科夫光。最近，增加了一个自治子阵列组成的光电倍增管测量在膝盖区域的阵雨。我们的目标是分析合并的数据集，以便使用相同的技术在尽可能宽的能量范围内导出宇宙射线谱。空气切伦科夫光测量的优点是使用大气中发射的总光通量对EAS初级能量的模型独立估计。给出了在扩展能量范围内观测到的一组光的横向分布。
2003-05-05 astro-ph
Optical Intensity Interferometry with Atmospheric Cherenkov Telescope Arrays
在20世纪70年代，纳拉布里强度干涉仪被用来测量32颗恒星的直径，其中一些小到0.4毫弧秒（mas）。该干涉仪由一对6.5米望远镜组成，光学相对粗糙，类似于目前使用的大气切伦科夫望远镜（ACT）。我们探讨了在ACT阵列上实现现代强度干涉仪的可能性。快速数字信号处理技术的发展现在使得这样的系统相对容易实现，并提供改进的灵敏度。允许在短波长（<400 nm）下进行测量，具有长基线（> 100 m），这对于迈克耳孙干涉仪来说仍然是具有挑战性的，目前的ACT阵列可以用于探测小至~0.2mas的角结构，并且已经讨论了更小的大阵列项目。这将提供恒星直径、双星系统、星周环境和可能的恒星表面特征的测量。ACT阵列可在明月期间用作强度干涉仪，以很少的费用提供宝贵的科学产出，而且不影响伽马射线观测时间表。
2006-08-17 astro-ph
Cosmic-Ray Events as Background in Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
用成像大气切伦科夫望远镜观测50 GeV以上能量区域的伽马射线的主要背景是宇宙射线事件。大多数宇宙射线簇射的图像看起来与伽马射线的图像明显不同，因此很容易区分。然而，一小部分事件似乎与伽马射线无法区分。这就构成了观测高能伽马射线源的一个不可简化的背景，并限制了给定仪器所能达到的灵敏度。在这里，一个蒙特卡罗研究伽马类宇宙射线事件。类伽马宇宙射线事件的性质，簇射粒子是负责的类伽马外观，这些结果的依赖性的强子相互作用模型的选择进行了研究。大多数类伽马宇宙射线事件的特征是在簇射发展的早期产生高能π 0，将大部分簇射能量倾倒到电磁子簇射中。此外，来自单个μ子的切伦科夫光可以在附近的望远镜中模拟伽马射线。在收集面积的差异高达25%的QGSJet/FLUKA和Sibyll/FLUKA模拟之间的伽马类质子阵雨已被发现。
2007-04-26 astro-ph
Behavior of some characteristics of EAS in the region of knee and ankle of spectrum
给出了带电粒子总数与EAS切伦科夫辐射总通量之比、距簇射芯600米处E（thr）≥ 1GeV μ子通量密度与带电粒子通量密度之比、转移到EAS电磁分量的能量与原粒子能量之比等特性的能量依赖关系。在QGSJET模型的计算框架下，将它们与宇宙射线（p-Fe）的两组分质量组成进行了比较。
2007-11-14 astro-ph
Ground based Gamma Ray Studies based on Atmospheric Cherenkov technique at high mountain altitude
本文提出了一种仅基于大气切伦科夫光通量分析的地基γ射线天文新方法。利用CORSIKA 6程序，在536 g/cm ~ 2的高山观测水平上，对能量范围为100 GeV ~ 100 PeV的原生质子、能量范围为10 GeV ~ 10 PeV的原生γ量子和能量范围为10 TeV ~ 100 PeV的原生铁核，精确模拟了由不同的原生粒子引发的广延空气簇射（EAS）中的切伦科夫光通量密度。本文得到了大范围空气簇射中切伦科夫光横向分布的近似解。得到的近似是一个非线性拟合，如Breit-Wigner与几个参数。对所提出的模型函数参数的能量依赖性进行了详细的研究，并得到了模型参数作为初级能量的函数的拟合。基于模型参数之间的差异，准确地说，它们的行为是能量的函数，模型的强非线性，我们提出了一种方法，它允许区分γ射线原色和强子原色。研究了地基γ射线天文学的可能背景，计算了该方法的效率。利用简化的宇宙线质谱模拟，分析了不同探测器位移的情况。考虑到过程的物理波动、统计误差和可能的系统误差，对探测器响应进行了模拟。比较了模拟和重建的事例，得到了能量和初级质量重建的精度。此外，还研究了簇射轴确定的精度，提出了簇射轴位置估计的准则。
2004-10-05 astro-ph
Cosmic ray spectrum by energy scattered by EAS particles in the atmosphere and galactic model
在10^15- 10^20 eV能量范围内，EAS中切伦科夫辐射测量的宇宙射线的微分能谱与星际空间中具有分形性质的粒子的反常扩散模型进行了比较（Laganov等人，2001）。在E（0）（10^15-10^18）eV处，实验数据与计算的“全粒子”谱有密切的联系，在这种情况下，由五个分量计算的宇宙射线的平均质量组成与由该能区的几个EAS特征得到的实验数据的平均质量组成并不矛盾。
2007-11-16 astro-ph
Instrumented Water Tanks can Improve Air Shower Detector Sensitivity
以前的工作已经表明，水切伦科夫探测器具有优越的灵敏度的闪烁计数器，适用于检测广泛的空气淋浴（EAS）。这在很大程度上是由于它们对EAS光子的灵敏度要高得多，EAS光子的数量是EAS电子的五倍以上。大面积水切伦科夫探测器可以相对便宜地构建和可靠地操作。一个稀疏的探测器阵列已经设计使用这些类型的探测器，大大增加了米拉格罗伽马射线天文台收集EAS信息的区域。将介绍从该阵列获得的对Milagro探测器性能特性和灵敏度的改进以及目前安装在Milagro探测器附近的原型阵列的初步结果。
1999-07-15 astro-ph
Detection of the Cherenkov light diffused by Sea Water with the ULTRA Experiment
超高能宇宙射线的研究是宇宙射线和天体粒子物理领域中最具挑战性的课题之一。初级粒子与大气核的相互作用产生了巨大的广泛的空气簇射，以及紫外荧光和高度定向的切伦科夫光子的各向同性发射，这些光子通过对地球表面或高光学深度云的影响而各向同性地反射/扩散。对于天基观测，检测反射的切伦科夫信号与荧光的延迟重合提高了空间簇射重建的准确性，特别是簇射最大值的测量，为区分强子和中微子提供了强有力的签名，并有助于估计主要的化学成分。由于地球表面大部分被水覆盖，ULTRA（大气中的紫外光透射和反射）实验旨在提供海水的漫射特性，克服了这一特定领域信息的缺乏。一个小的EAS阵列，由5个粒子探测器，和一个UV光学设备，已耦合到检测符合电磁和UV成分。该探测器于2005年5月至12月在Capo Granitola（意大利）的一个小型私人港口运行;这里介绍了这些测量的扩散系数和阈值能量结果。
2007-07-30 astro-ph
The Camera of the MAGIC-II Telescope
MAGIC 17米直径切伦科夫望远镜将在2007年内升级第二台望远镜。与MAGIC-I相机相比，MAGIC-II相机将包括几个新功能。已经选择了具有最高可用光子收集效率的光电倍增管。模块化设计使测试新的光电探测器技术更加容易和灵活。相机将统一配备0.1度直径像素，这允许使用增加的触发区域。最后，整个信号链具有大带宽，以保持非常快的切伦科夫信号的形状。
2007-09-16 astro-ph
Influence of Primary Cosmic Radiation Mass Composition on the Estimation of Eas Energy
在雅库茨克EAS阵列E_em是通过使用EAS切伦科夫光通量和带电粒子通量的测量来确定的。从计算可知，这些特性取决于一种初级粒子，因此，E_em的估计取决于初级粒子质量。文中给出了E_em/E_0比值与能量的关系，并将实验数据与QGSJET模型的计算结果进行了比较。对初级质子和铁核进行了计算。在实验误差范围内，E_em/E_0比值的平均计算值与实验数据一致，与初级宇宙辐射的混合质量组成并不矛盾。
2005-07-07 astro-ph
Energy Spectrum and Mass Composition around the Knee by EAS Measurements
初级宇宙射线粒子以上的能量约100 TeV的大面积地面探测器装置进行了调查，观察广泛的空气簇射（EAS）的发展的各个组成部分。通过这种对初级宇宙射线谱的间接访问，已经确定了在大约3-5 PeV处的幂律陡度下降，称为{ \em膝}。不同的实验技术被用来推导EAS实验的质量和能量敏感的可观测量。这些实验涉及测量各种观测水平的次级粒子分布和地下深处的μ子，以及通过测量大气中簇射发展发出的空气切伦科夫光重建的可观测量。最近的多维分布的分析方法得到青睐，因为他们能够考虑到不同的可观测量之间的相关性和大的内在波动的空气簇射发展的影响。此外，使用一个更大的一组可观的提供了可能性，同时测试的Monte-Carlo模型的一致性的重建程序。通过大量的实验证实了一次能谱中存在着拐点，并指出在拐点能量以上平均质量有增加的趋势。最近的研究结果表明，膝关节起源于轻初级粒子的通量的减少，而重宇宙射线粒子似乎错过了在1和10 PeV的能量范围内的扭结。
2002-12-20 astro-ph
The Fluorescence Detector of the Pierre Auger Observatory - A Calorimeter for UHECR
皮埃尔·奥格天文台是一个混合探测器，用于探测能量高于10 $^{18.5}$ eV的超高能宇宙射线（UHECR）。目前，位于南半球阿根廷的观测站第一部分即将完工。一种检测技术使用超过1600个水切伦科夫坦克在地面上的样本，广泛的空气淋浴（EAS）的二次粒子进行检测。第二种技术是对EAS在大气中沉积的能量进行量热测量。EAS的带电二次粒子通过电离在大气中失去部分能量。所沉积的能量被转换成空气分子的激发，然后部分地作为荧光发射，主要来自氮，波长范围在300和400 nm之间。这种光是由放置在表面阵列边界的4个站中的24个荧光望远镜观测到的。该装置提供了同一事件的纵向簇射发展和地面横向粒子分布的组合测量。将介绍荧光技术和必要的大气监测的细节，以及UHECR的第一个物理结果。
2006-08-03 astro-ph
