How to focus a Cherenkov telescope
切伦科夫望远镜对来自空气簇射的切伦科夫辐射进行成像。先验地看，“最佳”图像是通过测量切伦科夫光子角获得的，即把望远镜聚焦在无穷远处，还是通过把空气簇射视为待成像的物体获得的，在后一种情况下，人们可能把望远镜聚焦在簇射的中心区域，这并不明显。该问题通过淋浴模拟解决。
2001-01-03 astro-ph
Fluorescence photons produced in air by extensive air showers
空气荧光技术长期以来一直被用来探测大范围的空气簇射，并重建其几何形状和能量。在重建过程中，电子在空气中的荧光光子产额是最重要的。历史上，在簇射的重建中使用的荧光产额在所有能量下都近似于具有80 MeV的动能的电子的荧光产额，因为这些在簇射中是最丰富的。在本文中，我们计算的荧光产额考虑到电子的能谱的簇射引发的质子和铁核作为高度的函数。我们比较了我们的结果与以前的计算基础上的单能电子（80 MeV）和超过8%的差异被发现。最后，一个更现实的荧光产额在簇射能量重建的影响进行了讨论。
2004-09-29 astro-ph
Air shower fluorescence light simulations
本文介绍了一种模拟大面积空气簇射产生的荧光光子的新方法。基于CORSIKA的蒙特卡罗程序产生簇射发展过程中每个带电粒子的荧光光子。这种方法可以对簇射中的粒子和大气中产生的荧光进行全三维模拟。由该程序产生的光子被追踪到望远镜，并应用特定探测器的模拟。这种方法和一维的方法之间的差异定量确定为望远镜和簇射核之间的距离的函数。作为一个特殊的应用，俄歇荧光望远镜可能能够测量簇射的横向分布的最大距离被确定为能量的函数。
2004-09-30 astro-ph
Comparison of techniques to reconstruct VHE gamma-ray showers from multiple stereoscopic Cherenkov images
对于由两台以上的成像大气切伦科夫望远镜同时观测到的空气簇射，簇射几何形状受到图像的过度约束，应考虑到图像的质量来合并图像信息。不同的算法进行了讨论和实验测试，使用从MKN 501的观测与HEGRA IACT系统获得的数据。这些算法中的大多数在逐个事件的基础上提供对簇射几何结构的重建的准确性的估计，例如，选择更高质量的子样本进行精确测量。
1999-04-19 astro-ph
Altitude dependence of fluorescence light emission by extensive air showers
荧光是在地球大气层中形成的广泛的空气簇射引起的。发射的荧光光子的数量取决于空气的条件和簇射粒子在每个发展阶段沉积的能量。在以前的模型计算中，荧光产率的压力和温度依赖性已被研究的动力学气体理论的基础上，假设温度无关的分子碰撞截面。在这项工作中，我们调查的重要性，依赖于温度的碰撞截面和水蒸气淬灭预期的荧光产量。计算将被应用到模拟的空气淋浴，而使用实际的大气剖面估计广泛的空气淋浴重建能量的影响。
2008-06-16 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
Simulation of air shower image in fluorescence light based on energy deposits derived from CORSIKA
空间分布的能量沉积在大气中的广泛的空气簇射通过电离，从CORSIKA模拟程序中获得的，被用来找到的簇射的光学图像中的荧光分布。用这种方法得到的簇射图像比从簇射中粒子的NKG横向分布得到的图像略小。图像的大小显示出对初级粒子类型的小依赖性。
2004-03-01 astro-ph
Impact of Varying Atmospheric Profiles on Extensive Air Shower Observation: Fluorescence Light Emission and Energy Reconstruction
有几个实验测量了大气中大量空气簇射产生的荧光。该光被转换成纵向簇射轮廓，从该纵向簇射轮廓导出关于初级能量和成分的信息。在几个实验室实验中，已经测量了作为EAS实验测量的光剖面和簇射的物理解释之间的转换因子的荧光产额。然而，结果却大不相同。本文提出了一个氮原子相关谱带系统荧光发射随波长和大气条件变化的模型计算。不同的计算与不同的输入参数相结合进行比较。的预测与测量和高度依赖的荧光产量进行了详细讨论。
2006-02-20 astro-ph
Measurement of the Cherenkov light spectrum and of the polarization with the HEGRA-IACT-system
成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）的HEGRA系统探测空气簇射产生的切伦科夫光。利用五台HEGRA望远镜进行立体观测的概念，可以重建各种簇射参数，例如簇射方向、簇射核心的位置和宇宙射线的能量。其中一台望远镜经过改装，使得用HEGRA系统测量切伦科夫光的光谱和偏振成为可能。实验装置进行了描述和初步结果。
2001-07-12 astro-ph
The time structure of Cherenkov images generated by TeV gamma-rays and by cosmic rays
利用1997年Mrk 501爆发期间用大气切伦科夫望远镜成像的HEGRA系统收集的数据，研究了宇宙射线簇射和伽马射线簇射的切伦科夫图像的时间剖面。光子到达时间显示为在淋浴图像中变化。主要特征是沿图像主轴的时间梯度。梯度随着望远镜和簇射核心之间的距离而变化，并且在大距离处最大。宇宙射线簇射和伽玛射线簇射的时间剖面有一种特征性的不同。时间曲线的主要特征可以用简单的几何模型来理解。使用改进的淋浴重建和宇宙射线抑制的定时信息进行了讨论。
1998-12-18 astro-ph
A New Method to Reconstruct the Energy and Determine the Composition of Cosmic Rays from the Measurement of Cherenkov Light and Particle Densities in Extended Air Showers
利用地面测量的高能宇宙射线在大气中引发的簇射电磁部分，对能量大于300 TeV的初级粒子的能量和质量进行了Monte-Carlo研究。用两个探测器阵列测量切伦科夫光和粒子密度，如在HEGRA实验中实现的簇射性质被重建和解释，以确定能量和能量每核子的初级粒子。
1996-11-21 astro-ph
Lateral distribution of Cherenkov light in extensive air showers at high mountain altitude produced by different primary particles in wide energy range
本工作的总目标是精确地获得大气切伦科夫光在由不同初级粒子产生的大范围空气簇射中的横向分布。查卡尔塔亚宇宙线站高山观测层宽能量范围的质子、氦、铁、氧、碳、氮、钙、硅和伽马量子。模拟一般分为两个能量范围10 GeV-10 TeV和10 TeV-10 PeV。一个大的检测器已被用于模拟，目的是减少所获得的特性的统计波动。讨论了在大范围空气簇射中切连科夫光的横向分布的形状，以及解决不同问题的科学潜力。
2005-12-16 astro-ph
ALTAI: Computational code for the simulations of TeV air showers as observed with the ground-based imaging atmospheric Cherenkov telescopes
地基大气切伦科夫望远镜已被证明是观测天体甚高能伽马辐射的有效仪器。为了有效地利用这种技术，需要详细的蒙特卡罗模拟的伽马射线和质子/核引起的大气簇射在地球大气中。在这里，我们详细讨论了数值代码ALTAI中使用的算法，特别是用于模拟切伦科夫光发射的能量低于50 TeV的空气阵雨。对大气中带电粒子输运进行采样的具体方案允许执行用于解释VHE伽马射线观测的非常快速和准确的模拟。
2000-01-31 astro-ph
A New Method to Reconstruct the Energy and Determine the Composition of Cosmic Rays from the Measurement of Cherenkov Light and Particle Densities in Extensive Air Showers
利用地面测量的大气簇射电磁部分，对能量大于300 TeV的宇宙射线的能量和质量进行了Monte-Carlo研究。用两个探测器阵列测量空气切伦科夫光和在HEGRA实验中实现的粒子密度确定的簇射性质被处理以确定初级粒子的能量，而不需要关于其质量的任何假设。在确定能量的同时，从相同的可观测量粗略地重建初级粒子的质量。
1998-01-15 astro-ph
3D Reconstruction of Extensive Air Showers from Fluorescence Data
提出了一种重建荧光探测器所看到的广泛空气簇射三维结构的新方法。对于连续的时间仓，在二维像素中完成对簇射的观察。时间相当于第三个维度。假设宇宙射线簇作为以光速移动的平面波前传播，空间中的复杂3D体积可以与每个测量的电荷（每个像素和时间仓）相关联。空间中的3D描述允许同时访问每个淋浴的纵向和横向轮廓。在几只眼睛观察同一个淋浴的情况下，该方法给出了所有信息的直接组合。该方法处于早期开发阶段，不用于俄歇数据的一般重建。
2007-07-30 astro-ph
Cherenkov radio pulses from EeV neutrino interactions: the LPM effect
我们研究的影响LPM效应的切伦科夫辐射的EeV电磁簇射在相干无线电波制度的冰。我们发现，对于100~PeV以上的簇射的电场尺度与簇射能量，但有一个显着较窄的角分布比较低的能量簇射。我们给出了一个电场的频率和角谱参数化有效的簇射能量高达EeV制度，并讨论了中微子探测器的无线电天线阵列的基础上的影响。最后简要讨论了LPM效应对水下中微子探测器工程的意义。
1997-06-06 astro-ph
Radio pulses from cosmic ray air showers - Boosted Coulomb and Cherenkov fields
高能宇宙射线穿过地球大气层时会产生大范围的簇射，其电荷会发出射频脉冲。尽管地球大气层的密度很低，但这种发射应该会受到空气折射率的影响，因为簇射粒子的大部分大致以无线电波的速度移动，因此发射的延迟高度、相对论性增强和发射模式都会被修改。在本文中，我们考虑的贡献，推动库仑和切伦科夫领域和计算分析的频谱使用一个非常简化的模型，以突出的主要属性。我们发现，通常的下半部分的簇射电荷能量分布产生一个增强的库仑场，幅度可比的水平测量和那些先前计算的同步辐射。更高能量的粒子反而产生切伦科夫类场，其幅度可能更小，因为在这些能量下，负电荷过量和相反符号的电荷之间的间隔都很小。
2007-12-10 astro-ph
Geometry reconstruction of fluorescence detectors revisited
荧光观测实验技术用于目前和计划中的旨在了解超高能宇宙射线起源的空气簇射实验。在荧光技术中，簇射的几何形状是从望远镜探测到的信号的到达时间和入射角之间的相关性重建的。到目前为止，在簇射重建代码中使用的预期光到达时间的计算是基于几个假设的。特别地，假设在簇射阵面通过期间瞬时产生荧光光子，并且荧光光子以真空光速在直线上朝向望远镜传播。我们调查这些假设的有效性，如何纠正它们，以及采用现实条件时对重建参数的影响。根据簇射与望远镜的相对方位，光到达时间的修正可以达到100 ns，到达方向的修正可以达到0.1 °，簇射最大深度的修正可以达到5 g/cm^2。这些发现也与“混合”观测的情况有关，其中簇射同时由荧光和表面探测器记录。
2008-08-25 astro-ph
Detection of Cherenkov light from air showers with Geiger-APDs
我们用盖革模式APD（G-APD）探测到了来自空气簇射的切伦科夫光。G-APD是一种新型的半导体光子探测器，与传统的光电倍增管相比，在地基γ射线天文学领域具有许多优点。在MAGIC望远镜的实地测试中，我们测试了G-APD /光捕捉器装置检测空气簇射中切伦科夫光的效率。我们估计的检测效率，这是60%以上的效率的MAGIC相机像素。所测试的G-APD的环境温度暗计数率低于夜空光背景的暗计数率。根据这些最近的测试，G-APD有望在地基伽马射线天文学方面取得重大进展。
2007-12-10 astro-ph
Lateral width of shower image in the Auger fluorescence detector
研究了俄歇荧光望远镜在大范围空气簇射中光的横向分布对簇射轮廓的探测和重建的影响。基于三维模拟，俄歇望远镜测量光的横向分布的能力进行了评估。通过详细的模拟与实际数据的比较，证实了推断实际横向分布的能力。计算位于远离簇射图像的轴的像素的贡献，并且重新缩放所接受的信号，以便重建正确的簇射轮廓。这里提出的分析表明：（a）俄歇望远镜能够观察到簇射的横向分布，（b）根据簇射的几何形状，用于解释外围像素中信号的能量校正可以超过10%。
2005-09-16 astro-ph
Selection and 3D-Reconstruction of Gamma-Ray-induced Air Showers with a Stereoscopic System of Atmospheric Cherenkov Telescopes
提出了一种简单的γ射线诱导空气簇射的三维重建方法，该方法充分利用了大气切伦科夫望远镜系统的资产，该系统结合了立体和细粒度成像，如高能立体系统（H.E.S.S.）。由摄像机收集的丰富信息允许基于它们相对于入射方向的旋转对称性以及它们相对小的横向扩展来选择电磁簇射。在流星雨三维模型的框架内，其主要参数-入射方向、流星雨核心在地面上的位置、流星雨最大值的倾斜深度、切伦科夫光子源的平均横向扩散（或“光球三维宽度”）和初级能量-都与不同图像的像素内容相吻合。对于伽玛射线簇射，光球3D宽度被发现与簇射最大值的倾斜深度成比例，这种效应与切伦科夫阈值随高度的变化有关;这个属性允许定义一个无量纲的量欧米茄（“简化的3D宽度”），它被证明是一个有效和强大的变量来区分伽玛射线和初级强子。此外，ω分布仅随伽马射线能量缓慢变化，实际上与天顶角无关。应用于H.E.S.S.的方法性能。给出根据对重建的簇射的要求，天顶处的角分辨率从0.04度变化到0.1度，并且在相同条件下的光谱分辨率从15%变化到20%。
2006-01-17 astro-ph
Analysis of shower size as estimator of extensive air shower energy
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俄歇和EUSO实验。这种方法对于未完全包含在检测器的视场内的簇射特别感兴趣。
2005-09-16 astro-ph
Comparison of air fluorescence and ionization measurements of E.M. shower depth profiles: test of a UHECR detector technique
测量空气中的荧光作为深度的函数在电磁簇射发起的28.5 GeV电子束的报告。的光产额进行了比较与预期的和观察到的电离在淋浴的深度分布。验证了大气荧光剖面在测量超高能宇宙射线中的应用。
2005-10-12 astro-ph
Measurement of air fluorescence light yield induced by an electromagnetic shower
对于大多数超高能宇宙射线（UHECR）实验和项目（HiRes、AUGER、TA、JEM-EUSO、TUS等），扩展空气簇射的检测技术至少基于空气荧光诱导信号的测量。了解超高能量堆的能量-光产额（FLY）对于超高能量堆的能量重建至关重要。MACFLY实验旨在对空气FLY进行绝对测量并研究其特性。在这里，我们报告的测量结果的干空气FLY引起的50 GeV的电磁簇射作为簇射年龄的函数和作为压力的函数。该实验是在欧洲核子研究中心使用SPS电子测试束线进行的。结果表明，空气的FLY与空气中沉积的能量（E_d）成正比。FLY/E_d的比值及其与压强的关系与簇射年龄无关，更一般地说，与所用的激发源（单电子径迹或空气簇射）无关。
2008-10-20 astro-ph
The use of the Cherenkov radiation and the fluorescence light to calibrate the energy of giant air showers
根据夸克-胶子弦模型，分析了用参数s（600）（距簇射核600 m处闪烁体中的能量沉积密度）估算巨空气簇射能量的经典方法。在混合方案中借助于CORSIKA码的信号s（600）的模拟示出了能量估计，其比雅库茨克阵列处采用的能量估计低大约1.6倍。利用切伦科夫辐射计算的能量估计值与实验数据相吻合。借助GEANT 4程序和CORSIKA程序对大气中沉积的能量分布进行的模拟表明，超过20%的能量可能沉积在距离簇射轴100米以上的地方。
2007-03-01 astro-ph
Energy Spectrum and Chemical Composition of Cosmic Rays between 0.3 and 10 PeV determined from the Cherenkov-Light and Charged-Particle distributions in Air Showers
本文报道用广角大气切伦科夫光探测器阵列AIROBICC测量切伦科夫光子的横向分布和用HEGRA空气簇射探测器复合体的闪烁体矩阵测量空气簇射中带电粒子的横向分布。这些探测器采用大气波前采样技术，通过簇射粒子和切伦科夫光子的横向密度分布来测量大范围空气簇射的电磁分量。与CORSIKA程序包与QGSJET强子事件发生器产生的事件的数据进行了比较。一致性检查与初级能量重建方法的基础上，不同的淋浴可观的这些广泛的空气淋浴模拟和实验数据之间的协议表示满意。能量谱的特征是所谓的“膝盖”，能量为E_knee = 3.98（+4.66）（-0.83）（stat）+- 0.53（syst）PeV。幂律拟合的微分能谱屈服指数为膝下-2.72（+0.02）（-0.03）（stat）+-0.07（syst）和膝下-3.22（+0.47）（-0.59）（stat）+-0.08（syst）}。在整个能量范围内，最适合的延伸率为78.3 +- 1.0（静态）+- 6.2（系统）g/cm ^2。在这里讨论的能量范围内，轻核的最佳拟合分数从37（+28）（-21）%（统计和系统结合）下降到8（+32）（-8）%（统计和系统结合）。对系统误差的详细研究表明，不能排除成分不变的情况。
1999-08-18 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
On the application of differences in intrinsic fluctuations of Cherenkov light images for separation of air showers
地基成像大气切伦科夫伽马射线观测站的灵敏度关键取决于初级粒子识别方法，这些方法用于保留光子引发的事件并抑制宇宙射线产生的虚假背景。我们提出了一种新的歧视技术，利用光子和质子或较重的原子核发起的阵雨的图像中的光强度的波动的差异。拟议的VERITAS观测站的模拟事件数据库已被用于评估新技术的效率。分析已经进行了一个单一的VERITAS成像望远镜，这些望远镜的系统。我们证明，除了传统的基于图像形状参数的背景抑制方法之外，还可以实现> 1.5 - 2.0的鉴别效率。
2001-07-31 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
Air Fluorescence Relevant for Cosmic-Ray Detection - Summary of the 5th Fluorescence Workshop, El Escorial 2007
能量超过$10^{17}$ eV的高能宇宙射线经常通过测量由空气簇射引起的荧光来观测。这种实验的绝对能量尺度的系统不确定性的一个主要贡献是对空气中电子的荧光产额的知识不足。第五届荧光研讨会的目的是汇集实验和理论专业知识，讨论荧光产额研究的最新进展。将审查讲习班的成果以及这一领域的知识现状。重点是给出了重要的空气簇射观测和它的依赖于大气参数，如压力，温度和湿度的荧光产量。将讨论最新结果对从空气簇射观测到的光的影响。
2008-07-24 astro-ph
Simulation Studies on Arrival Time Distributions of Cherenkov Photons in Extensive Air Showers
大气切伦科夫技术是研究TeV能量γ射线的一种成熟方法。本文对切伦科夫光子的时间信息进行了系统的蒙特卡罗模拟研究。在这方面已经进行了广泛的研究。其中大多数是在更高的能量下进行的，目的是研究宇宙射线的元素组成。然而，人们对TeV能量下的物种依赖特征并没有太多关注。在这项工作中，已进行了功能性的拟合球切伦科夫簇射锋和曲率半径已被发现是等于簇射最大的高度，无论是物种或观测水平。还进行了功能拟合，以描述在各种核心距离的脉冲形状的公知的概率密度分布函数（PDF）。已经尝试了两种类型的PDF，即伽马函数和对数正态函数。研究了脉冲形状参数随初始能量、观测高度和入射角的变化规律。从光子到达时间的平均值和RMS变化等容易测量的量导出脉冲形状参数（如上升和衰减时间、半高全宽）的可能性提供了一种非常重要的新技术，该技术可以很容易地应用于观测。
1999-02-18 astro-ph
Altitude Effect in Cherenkov Light Flashes of Low Energy Gamma-ray-induced Atmospheric Showers
目前，地基甚高能（VHE）伽马射线天文学正在竞相完成一些现代伽马射线探测器的建造，即CANGAROO III，MAGIC，H.E.S.S.，和真理。它们应在一年内全面运作。经过许多辩论，在可预见的未来，这种伽马射线天文学的进一步发展必须被广泛预期，以着手设计和建造一种新的仪器，其主要目的是进一步大幅降低伽马射线观测的能量阈值，降至约10 GeV。在地面上，如果没有相当大的直径达30米的光学望远镜，人们很难达到如此低的能量阈值，这些望远镜可能能够从低能量的大气伽马射线簇射中收集足够数量的切伦科夫光。如果不完全从地面起飞（如GLAST），那么将未来的低能量切伦科夫望远镜安装在大气中更高的高度似乎是有利可图的，以便它们能够从阵雨中探测到更多未吸收的切伦科夫光。在全世界大约5公里高的高山上有几个地点可以用于这样的冒险。然而，人们必须记住，实际的时间剖面，特别是大气伽马射线簇射的切伦科夫闪光的二维分布（图像），在观测水平增加后会发生快速变化。本文简要介绍了切伦科夫光图像的拓扑分析计算结果在传统的和理想的海拔2.2和5公里以上的海，分别。文中还讨论了高空成像拓扑的主要升级问题。
2004-09-21 astro-ph
Asymmetries Observed In Giant Air Showers Using Water Cherenkov Detectors
在时间结构和信号大小的方位不对称的证据已被发现在非垂直阵雨作为天顶角的函数。这些不对称性的出现是因为垂直于簇射轴的平面的上侧和下侧的颗粒以相同的轴向距离到达检测器所行进的不同路径。簇射粒子在穿过大气层时衰减不同。此外，大多数粒子并不严格沿簇射方向传播，而是平均远离轴。这种几何投影效应也有助于最终的不对称性。这些新的观察必须理解的横向分布函数的参数化。此外，时间分布的不对称性提供了一个新的可能性，为确定的质量组成，因为它的大小是强烈依赖于在观测水平的电磁信号的分数。从俄歇天文台的工程阵列收集的数据中发现的不对称性将与蒙特卡罗数据进行比较。
2003-08-22 astro-ph
Air Fluorescence Relevant for Cosmic-Ray Detection - Review of Pioneering Measurements
能量超过$10^{17}$ eV的宇宙射线，经常通过测量大范围空气簇射发射的荧光来记录。测量的空气簇射绝对能量标度的主要不确定度来自于空气中电子的荧光产额。在实验室中研究了荧光产额。回顾了1954年至2000年的开创性测量。
2008-07-24 astro-ph
Geometry reconstruction of fluorescence detectors revisited
荧光观测实验技术用于目前和计划中的旨在了解超高能宇宙射线起源的空气簇射实验。在荧光技术中，簇射的几何形状是根据望远镜探测到的信号的视角和到达时间之间的相关性来重建的。将信号与不同淋浴器几何形状的预期信号进行比较，并确定最佳拟合几何形状。预期信号的计算通常基于由基本几何考虑激发的相对简单的函数。该函数基于光发射和通过大气传播过程的某些假设。例如，假设荧光以真空光速传播。我们调查这些假设的有效性，并提供可用于几何重建的校正。研究了其对重建参数的影响。这些结果也与混合观测有关，其中簇射同时由荧光和表面探测器记录。
2007-08-29 astro-ph
Underground Water Cherenkov Muon Detector Array with the Tibet Air Shower Array for Gamma-Ray Astronomy in the 100 TeV Region
我们建议在海拔4,300 m的37,000 m $^{2}$西藏空气簇射阵（Tibet AS阵）周围建造一个大型水切伦科夫型μ子探测器阵（Tibet MD阵）。每个μ子探测器都是一个防水混凝土池，6米宽$\times$ 6米长$\times$ 1.5米深，配备有一个直径为20英寸的PMT。西藏MD阵列由240个μ子探测器组成，安装在地下2.5米处。其总有效面积为8，640米$^{2}$，可用于μ子探测。西藏MD阵列将通过基于计数伴随空气簇射的μ子数量的γ/强子分离，显著提高西藏AS阵列在100 TeV区域（10-1000 TeV）的γ射线灵敏度。西藏AS+MD阵列将对100 TeV区域的伽马射线具有比世界上任何其他现有探测器更好的数量级的灵敏度。
2006-11-01 astro-ph
Calculation Methods for Radio Pulses from High Energy Showers
我们提出了一个近似的数值计算的切伦科夫无线电脉冲的夫琅和费极限从非常高的能量簇射在稠密介质。我们比较它在冰研究其适用范围，并展示了它如何可以扩展一个简单的算法充分蒙特卡洛模拟。该近似很好地再现了切伦科夫方向周围的脉冲的角分布。本文提出了一种改进的契连科夫方向频谱参数化方法。我们扩展的方法来研究的距离，在Fraunhofer限制不适用的阵雨产生的脉冲，并给出的距离和频率的范围内，Fraunhofer近似是足够好的解释未来的实验数据。我们的研究结果是相关的检测非常高的能量中微子与这种技术。
2000-03-22 astro-ph
Effect of Clouds on Apertures of Space-based Air Fluorescence Detectors
天基超高能宇宙射线探测器观测到对流层中这些粒子产生的大量空气簇射产生的荧光。云可以散射和吸收这种光，并在能量测定和光谱归一化中产生系统误差。我们研究的可能性，使用红外遥感数据从MODIS和GOES卫星划定明确的地区的大气。探测超高能宇宙射线（其簇射不与云相交）的效率是针对真实的夜间云场景确定的。我们使用的MODIS SST云掩模产品定义清晰的像素沿赤道的云场景，并使用OWL蒙特卡罗生成阵雨的云场景。我们发现，无云阵雨与最接近的三个像素的多云像素的效率是6.5%，排除其他因素。我们的结论是，定义完全无云的孔径会将天基荧光探测器的灵敏度降低到不可接受的小水平。
2003-02-24 astro-ph
Acceptance of fluorescence detectors and its implication in energy spectrum inference at the highest energies
多年来，HiRes和AGASA实验探索了荧光和地面阵列实验技术来测量广泛的空气簇射，这两者对于研究超高能宇宙射线都是必不可少的。然而，这种合作已经公布了矛盾的能量谱以上的GZK截止。在这篇文章中，我们研究了荧光望远镜在最高能量下对不同初级粒子的接受度。使用CORSIKA和CONEX淋浴模拟没有和新的预淋浴计划，它允许光子在地球磁场中相互作用，我们估计的HiRes-I望远镜的伽马射线，铁原子核和质子原色的模拟事件和初级能量的数量的函数的孔径。我们还研究了强子和γ射线簇射发展的系统差异可能掩盖或扭曲宇宙射线能谱的重要特征，其能量高于光子产生阈值。在自上而下的生产模型的背景下，这些影响的荧光检测器的真实接受的影响进行了分析。
2005-09-20 astro-ph
Studies of Direct Cherenkov Emission with VERITAS
利用直接切伦科夫法可大大改进高能宇宙射线的地面成分测量。这种技术的目标是在产生广泛的空气簇射之前由初级粒子产生的切伦科夫光。在适当的时间和角分辨率下，直接切伦科夫光子可以从广泛的空气簇射中分离出来。利用甚高能伽马射线望远镜系统VERITAS的0.15度角分辨率和2纳秒时间分辨率，可以逐个事件地确定TeV能量的宇宙射线的电荷和能量。直接切伦科夫事件的初步搜索结果进行了讨论。
2007-09-27 astro-ph
Reflecting on Cherenkov reflections
魔术望远镜可以观察和揭示地平线上的光从空气淋浴切伦科夫反射。地面，海洋，多云的天空（山下）可能会反射PEVs-EeV UHECR切伦科夫光，可通过MAGIC望远镜观察到。即使是最罕见的UHE中微子掠过大气层或掠过地球，也可能引起向上水平的空气簇射：一种新的中微子天文学。这些荧光信号或在多云天空中的切伦科夫反射可能在相关的BL-Lac或GRB中闪烁，在相对的边缘发光。水平空气簇射的地磁分裂可能提供一个新的UHECR光谱从膝盖到GZK能量边缘。
2007-11-15 astro-ph
Wavelet Imaging Cleaning Method for Atmospheric Cherenkov Telescopes
提出了一种新的成像大气切伦科夫望远镜的图像清洗方法。该方法是基于利用小波识别噪声像素的伽马射线和强子诱导的空气簇射的图像。该方法比传统的图像处理技术选择更多的切伦科夫光子信号像素。此外，该方法在拒绝仅具有噪声的像素方面同样有效。在空气簇射的图像中包含更多的信号像素允许更准确的重建，特别是在产生低水平光的较低伽马射线能量下。我们提出的蒙特卡罗模拟的伽马射线和强子的空气簇射的结果表明，改善角分辨率使用这种清洗程序。从惠普尔天文台的10米望远镜的数据被用来显示从强子产生的图像的背景中提取伽马射线信号的方法的有效性。
2001-10-01 astro-ph
The Air-Fluorescence Yield
探测大范围空气簇射的带电粒子引起的空气荧光辐射是研究超高能宇宙射线的一项成熟技术。荧光望远镜提供了一种近似于量热的原始能量测量方法。目前，系统不确定性的主要来源来自我们对荧光产额的有限准确性，即由簇射粒子沉积在大气中的每单位能量发射的荧光光子的数量。在本文中，我们的知识的当前状态的荧光产额的实验和理论将进行讨论。
2008-07-30 astro-ph
Search for multifractal features in Cherenkov arrival time
广泛的空气淋浴产品是分形的性质。模拟和实验切伦科夫图像显示多重分形特性。在本文中，我们探讨的可能性搜索多重分形特征的切伦科夫到达时间。
2005-09-01 astro-ph
Cherenkov Flashes and Fluorescence Flares on Telescopes: New lights on UHECR Spectroscopy while unveiling Neutrinos Astronomy
切伦科夫望远镜（如魔术，赫斯和真理），而指向水平也应揭示附近的下行空气淋浴的荧光耀斑尾巴。这种空气簇射，出生在较高的高度（几十公里），正在增长和扩展到最低的大气层（EeVs）或更高的（几公里）配额（PeVs）。反之亦然，正如人们所预见的，而且只是最近才观察到的那样，情况正好相反。用于UHECR探测的荧光望远镜可以由倾斜的切伦科夫光照亮。地磁分裂可能标记的能量，以及倾斜的淋浴足迹，看到在最近的一个特殊的事件在Auger。额外的立体探测可以定义事件起源的距离和随之而来的主要成分，扩展我们对UHECR成分的理解，同时揭示一个新的τ中微子天文学。
2007-10-31 astro-ph hep-ph
Acceptance of fluorescence detectors for photons and its implication in energy spectrum inference at the highest energies
HiRes和AGASA合作已经公布了GZK截止值以上能量的矛盾能谱。在这篇文章中，我们研究了荧光望远镜在最高能量下对不同初级粒子的接受度。使用CORSIKA淋浴模拟没有和新的预淋浴计划，它允许光子在地球磁场中相互作用，我们估计的孔径的HiRes我望远镜的伽玛和质子原色。我们计算了望远镜灵敏度对初级粒子身份的依赖性。我们还研究了强子和γ射线簇射发展的系统差异可能掩盖或扭曲宇宙射线能谱的重要特征，其能量高于光子产生阈值。在自上而下的生产模型的背景下，这些影响的荧光检测器的真实接受的影响进行了分析。
2005-09-16 astro-ph
Improved energy resolution for VHE gamma-ray astronomy with systems of Cherenkov telescopes
我们目前的分析技术，以提高成像大气切伦科夫望远镜的立体系统的能量分辨率，使用HEGRA望远镜系统作为一个例子。该技术包括（i）簇射最大值的高度的确定，其然后在能量确定中被考虑，以及（ii）簇射核的位置的确定，其中附加约束是伽马射线的方向是先验已知的。这种约束可以应用于伽马射线点源，并导致显着改善淋浴核心的本地化，这转化为更好的能量分辨率。结合这两种技术，HEGRA望远镜在1 TeV到近100 TeV的整个能量范围内达到9%到12%的能量分辨率。讨论了进一步提高能量分辨率的选择。
1999-08-09 astro-ph
Ultra High Energy $ν_τ$ Detection Using Cosmic Ray Tau Neutrino Telescope Used in Fluorescence/Cerenkov Light Detection
我们研究了基于空气簇射荧光/切伦科夫光探测器技术的宇宙线τ中微子望远镜（CRTNT）探测$ν_τ$的可能性。这种方法需要$ν_τ$与山脉或地壳等材料的相互作用。在带电电流相互作用中产生的$τ$轻子必须逃离地球，然后衰变并在空气中引发簇射。从$ν_τ$到空气簇射的转换的概率已经计算了从1 PeV到10 EeV的能量范围。使用Corsika模拟软件包开发了一个空气簇射模拟程序。触发效率已被估计为CRTNT探测器类似的HiRes/骰子探测器在山的阴影。惠勒在内华达州，美国。对于AGN中微子源模型，在探测器的优化配置和占空比下，预计每年约有8次触发事件。
2004-11-24 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
A possible use for polarizers in imaging atmospheric Cherenkov telescopes
广泛空气簇射产生的切伦科夫辐射显示出净偏振。本文讨论了它的性质和物理起源，并提出了一种可能用于成像大气切伦科夫望远镜的偏振器的安排。
2001-07-16 astro-ph
Performance Limits for Cherenkov Instruments
切伦科夫仪器探测极高能量伽马射线的性能最终受到空气簇射发展波动的限制。特别强调的角分辨率，最终的性能极限进行了研究的基础上的模拟。
2006-03-17 astro-ph
On the Potential of the Imaging Atmospheric Cherenkov Technique for Study of the Mass Composition of Primary Cosmic Radiation in the Energy Region above 30 TeV
我们提出了一种新的方法，使用成像大气切伦科夫望远镜阵列来研究从30 TeV/核到“膝盖”区域（即高达几PeV/核）能量区域的宇宙线（CR）质量组成（IACT）的特殊架构。该阵列由具有相对较小的镜面尺寸（约10平方米）的望远镜组成，这些望远镜彼此相隔很远（约500米），并配备有具有适度像素尺寸（0.3-0.5度）和足够大视角（6-7度）的多通道相机。与传统的IACT系统（如HEGRA，HESS或VERITAS）相比，这里考虑的IACT阵列可以提供非常大的检测区域（几平方公里或更大）。同时，它允许精确测量CR引起的空气簇射的能量（能量分辨率范围在25-35%之间）和有效分离由不同核产生的空气簇射。特别地，可以以15-20%的这种簇射的检测效率将属于指定用于选择的核组的空气簇射富集到高达~90%的纯度。
2002-07-04 astro-ph
Approximation of lateral distribution of atmospheric Cherenkov light at different observation levels for different primary particles. Applications for cosmic ray studies
这项工作总结了在印度浦那举行的第29届国际宇宙射线会议上提出的结果。本文的主要目的是获得在宽能量范围和多个观测水平上由不同初级粒子产生的大范围空气簇射中大气切伦科夫光的横向分布，并对得到的横向分布进行拟合。利用一个大型探测器和部分修改的CORSIKA程序，对1011 -1016 eV的强子原初粒子和γ量子，在536 g/cm ~ 2 Chacaltaya、700 g/cm ~ 2 Moussala和875 g/cm ~ 2 Kartalska三个观测能级上，精确地得到了不同粒子原初粒子的切伦科夫光通量密度的横向分布。在超定反问题解的基础上，得到了这些分布的近似解。对于所有原色和不同的观测水平使用相同的模型函数。得到了不同基色和能级的模型参数。并与用不同方法得到的多项式逼近进行了比较。这两种近似用于检测器效率估计的不同实验中的准备和估计的重建技术的准确性。同时，在查卡尔塔亚观测层研究了天顶角达30度的倾斜阵雨。所得垂直簇射的横向分布与垂直簇射模型和以前得到的近似进行了比较。这允许调整重建策略并研究模型参数行为。
2005-11-30 astro-ph
A Measurement of Time-Averaged Aerosol Optical Depth using Air-Showers Observed in Stereo by HiRes
宇宙射线能量的空气荧光测量必须根据大气的衰减进行校正。在本文中，我们表明，空气淋浴本身可以产生一个测量的气溶胶衰减的光学厚度，时间平均在较长的时间内。虽然该技术缺乏统计能力，使关键的每小时的测量，只有专门的有源仪器可以实现，我们注意到该技术不依赖于绝对校准的检测器硬件，并不需要额外的设备以外的荧光检测器，观察空气淋浴。本文介绍了该技术，并提出了分析的基础上观察立体的高分辨率蝇眼超过四年的跨度1258空气簇射的结果。
2006-01-04 astro-ph
