IceCube - the next generation neutrino telescope at the South Pole
IceCube是下一代大型中微子望远镜，将在南极冰盖附近建造。我们提出的概念设计和IceCube探测器的灵敏度预测通量的中微子，大气和地球外。一个完整的模拟探测器的设计已被用来研究探测器的能力，以寻找中微子的来源，如活跃的星系，和伽马射线暴。
2002-09-26 astro-ph
IceCube: The Cubic Kilometer Neutrino Telescope at the South Pole
超高能中微子诱导反应的搜索，作为一个全面的探测中微子天空的一部分，也调查的粒子性质的暗物质，具有独特的灵敏度冷暗物质粒子的描述。我们提出了一个描述的设计，科学的动机和目标，性能和状态的冰立方实验。
2004-06-04 astro-ph
Neutrino Astronomy at the South Pole: Status of the AMANDA Experiment
AMANDA（Antarctic Muon And Neutrino Detector Array，南极μ子和中微子探测器阵列）是一个位于南极冰盖下的中微子望远镜，其范围是探索探测由强大天体产生的高能宇宙中微子的可能性，其中加速机制可以将质子带到10^20 eV。我们描述了AMANDA-B10原型的成就和结果，以及当前AMANDA-II探测器的初步结果，表明灵敏度大幅提高。将给出IceCube的展望。
2003-06-25 astro-ph
Neutrino Astronomy at the South Pole
冰立方目前正在南极下面的冰川冰深处建造。在建造的第二年，它已经比它的前身AMANDA更大了。AMANDA继续作为独立的探测器收集高能中微子和μ子数据，直到它与IceCube集成。在介绍了这两个探测器，最近的结果从AMANDA和IceCube的状态报告。
2006-07-01 astro-ph
Acoustic noise in deep ice and environmental conditions at the South Pole
为了研究南极冰的声学特性，南极声学测试装置（SPATS）安装在冰立方中微子观测站的钻孔上部。未来声学中微子望远镜设计的一个重要参数是冰中的声学背景噪声及其时空变化。我们研究了SPATS数据的绝对噪声水平深度剖面并讨论了系统不确定性。在一年的数据采集中，测得的噪声非常稳定，我们估计在200米以下的深度，在10 kHz至50 kHz的频率范围内，绝对噪声水平< 10 mPa。这种噪音水平与在良好天气条件下基于海洋的声学中微子探测项目所观察到的数量级相同。
2008-11-07 astro-ph
Optical Properties of the South Pole Ice at Depths Between 0.8 and 1 km
人们在0.8至1公里的深度对地理南极冰的光学特性进行了研究。利用AMANDA中微子探测器的激光校准装置，测量了可见光（$\sim$ 515 nm）的吸收和散射长度（\it in situ）。冰本质上是非常透明的。测得的吸收长度为59 $\pm$ 3米，与IMB和Kamiokande质子衰变和中微子实验中使用的超纯水的质量相当，比实验室冰报告的最佳值长两倍多。由于在这些深度处气泡的残余密度，光子在介质中的轨迹是随机的。假设气泡是光滑的球形，在1公里深处碰撞之间的平均距离约为25厘米。气泡上测得的逆散射长度随深度的增加而线性下降，在冰的体积调查。
1994-12-08 astro-ph
Feasibility of acoustic neutrino detection in ice: Design and performance of the South Pole Acoustic Test Setup (SPATS)
南极声学测试装置（SPATS）已经建成，以评估南极冰在10至100 kHz频率范围内的声学特性，从而可以评估南极声学中微子探测阵列的可行性和具体设计。SPATS由三个垂直的弦组成，于2007年1月部署在南极冰盖上部400米处，使用IceCube孔的上部。琴弦形成三角形阵列，最长基线为421米。每一个都有7个阶段，一个发射器和一个传感器模块。两者都配备了压电陶瓷元件，以产生或检测声音。模拟信号通过电缆传送到地面，在那里由基于PC的数据采集系统进行数字化。所有三个字符串的数据都收集在中央设施的主PC上，然后通过卫星链路发送到北半球或存储在本地磁带上。SPATS探测器及其性能的技术概述。
2008-07-29 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
Neutrino Astronomy at the South Pole: latest Results from AMANDA-II
AMANDA-II是目前收集数据的最大中微子望远镜，其主要目标是寻找高能地外中微子的来源。探测到这样的源可以为超新星遗迹、微类星体、活动星系核或伽马射线暴等宇宙天体中的带电强子加速提供毫无争议的证据。在从点状和非定域源中寻找中微子时，没有发现明显的过量。然而，AMANDA-II显着改进了分析技术，以实现更好的信噪比优化。$^3$千米级的冰立方望远镜将扩大可观测的能量范围，并由于其30倍的有效面积而提高高能中微子搜索的灵敏度。
2006-01-25 astro-ph
Neutrino Astrophysics in the cold: Amanda, Baikal and IceCube
本次演讲回顾了目前正在运行的两台水下/冰中微子望远镜的现状和结果，即贝加尔湖的NT-200和南极的Amanda-II。文章还介绍了南极新一代中微子望远镜Icecube的设计和预期性能。
2005-03-05 astro-ph
On the age vs depth and optical clarity of deep ice at South Pole
AMANDA高能中微子观测站的前四个光电管串现在被冻结在南极800至1000米深的冰层中。在一九九五至九六年度，当局会在较深的海底再敷设六条海底电缆。假设可见光的吸收、散射和折射足够小，中微子转换成μ子的轨迹可以通过使用光电管阵列测量μ子发射的切伦科夫光的到达时间来确定。为了帮助在决定植入的深度的六个新的字符串，我们讨论了南极冰的年龄与深度的模型，我们估计平均自由路径散射气泡和灰尘作为深度的函数，我们评估由于折射的光路失真在晶体边界和界面之间的空气水合物夹杂物和正常的冰。我们的结论是，深度间隔1600至1800米将是适当的透明的未来六个AMANDA字符串，此外，间隔1600至2100米将是适当的透明的未来1公里的$^3$天文台除了可能在一个区域，几十米厚的深度对应于在60 kyr BP的尘埃浓度的峰值。
1995-01-23 astro-ph
Feasibility of acoustic neutrino detection in ice: First results from the South Pole Acoustic Test Setup (SPATS)
EeV范围内的天体物理中微子（特别是那些由宇宙射线与宇宙微波背景相互作用产生的中微子）有望成为研究最高能量天体物理和粒子物理的宝贵工具。从大约100个事件的时间、光谱和角分布中可以了解到很多信息，这些事件可以由一个有效体积为100立方千米的探测器在几年内收集到。将光学切伦科夫技术缩放到这种规模是禁止的。然而，利用南极的厚冰盖，无线电和声学技术有望在稀疏的仪器下提供足够的灵敏度。最好的策略可能是结合所有三种技术的混合方法。2007年1月，一个新的声波发射器和传感器阵列，南极声波测试装置，安装在三个冰立方洞。SPATS的目的是测量10-100 kHz声波的衰减长度、背景噪声和声速。有利的结果将为大型混合阵列铺平道路。SPATS是第一个研究冰中声学中微子探测可能性的阵列，预计冰是最好的介质。SPATS的第一个结果。
2007-08-15 astro-ph
Kinetics of Conversion of Air Bubbles to Air-Hydrate Crystals in Antarctic Ice
深度依赖性的气泡浓度在压力以上的过渡到空气水合物相和光学散射长度，由于气泡在南极深冰模拟从实验室的扩散增长数据，考虑到年龄和温度的依赖性在冰的深度。该模型适合现有的数据，气泡在从东方号和伯德和散射长度在南极深冰的核心。它解释了为什么气泡和空气水合物晶体共存于深度超过800米的深冰，并预测在深度低于$\rm \sim$ 1400米的AMANDA中微子天文台在南极将运行不受气泡的光散射。
1995-01-23 astro-ph
Recent Results from the RICE Experiment at the South Pole
我们提出了一个最近的结果汇编，提交给2003年国际宇宙射线会议（筑波，日本）。其中包括：a）修正了对冰中电磁簇射产生的射频信号的蒙特卡罗估计，b）基于无线电波长切伦科夫辐射的探测对超高能中微子的最新搜索;这种辐射来自中微子诱导的冷极地冰中的电磁簇射，以及c）通过南极冰层的折射率的现场测量。
2003-06-20 astro-ph
Status and prospects of the IceCube neutrino telescope
正在南极建造的冰立方中微子观测站由三个次级探测器组成：部署在冰层深处的千米级数字光学模块阵列、AMANDA中微子望远镜和表面阵列IceTop。我们总结了宇宙中微子的搜索结果与AMANDA望远镜和审查预期的灵敏度冰立方在不同的安装阶段。在过去四个成功的施工季节中，南极安装的可靠性和坚固性得到了证明。安装的40个IceCube字符串运行良好。我们正在为IceCube的最终建设制定详细的计划，包括针对低能耗和高能耗进行优化的扩建。我们描述了IceCube深核项目，该项目将扩展IceCube的低能响应。
2008-07-24 astro-ph
High-Energy Neutrino Astronomy
像IceCube这样的千米级中微子探测器是涵盖核和粒子物理学、宇宙学和天文学的发现仪器。他们的多学科任务的例子包括寻找暗物质的粒子性质和空间的其他小维度。最后，他们的概念设计在很大程度上依赖于观测事实，即自然界将质子和光子分别加速到超过10^{20}和10^{13} eV的能量。宇宙射线的联系决定了宇宙中微子流的规模。在这种情况下，我们讨论的第一个结果完成的AMANDA检测器和其扩展，冰立方的范围。类似的实验正在地中海进行。中微子天文学也在向新的方向扩展，努力探测由能量类似于最高能量宇宙射线的中微子引发的空气簇射、声学和无线电信号。
2005-01-26 astro-ph
Lectures on Neutrino Astronomy: Theory and Experiment
1.中微子天文学综述：多学科科学。2.宇宙加速器：最高能量的宇宙射线。3.中微子束流转储：超大质量黑洞和伽马射线暴。4.中微子望远镜：水和冰。5.间接暗物质探测。6.更大规模的探测器。
1998-10-22 astro-ph
High-Energy Neutrino Astronomy
像IceCube这样的千米级中微子探测器是涵盖核和粒子物理学、宇宙学和天文学的发现仪器。他们的多学科任务的例子包括寻找暗物质的粒子性质和空间的其他小维度。最后，他们的概念设计在很大程度上依赖于观测事实，即自然界将质子和光子加速到分别超过$10^{20}$和$10^{13}$ eV的能量。宇宙射线的联系决定了宇宙中微子流的规模。在这种情况下，我们讨论的第一个结果完成的AMANDA检测器和其扩展，冰立方的范围。类似的实验正在地中海进行。中微子天文学也在向新的方向扩展，努力探测由超EeV中微子引发的空气簇射、声学和无线电信号。
2004-02-03 astro-ph
Event Reconstruction and Data Acquisition for the RICE Experiment at the South Pole
RICE实验试图通过探测南极冰内中微子与冰碰撞产生的无线电波长切伦科夫辐射来测量超高能中微子（E（nu）>10 PeV）。一个由16个偶极天线组成的阵列，埋在100-400米深处，在100-500兆赫的频率范围内敏感，在过去七年里一直在不断地收集数据。我们在这里描述的设计和性能的水稻实验的事件触发器和数据采集系统，突出显示的元素没有广泛地在以前的出版物。
2007-05-31 astro-ph
The ICECUBE prototype string in AMANDA
南极μ子和中微子探测器阵列（Amanda）是一个高能中微子望远镜。它是安装在南极站下方透明冰层中的光学模块（OM）网格。每个OM都包含一个光电倍增管（PMT），用于检测由μ子和电子在冰中产生的切伦科夫光的光子。IceCube是目前正在南极建造的Amanda的200公里大小的扩建。在IceCube中，PMT信号已经在光学模块中数字化并传输到表面。2000年，在Amanda阵列中部署了配备这种新的全数字技术的41个OM的原型串。在本文中，我们描述的技术，并证明，这个字符串作为一个概念证明的冰立方阵列。我们的研究表明，OM定时精度为5 ns。大气μ介子的角分布和绝对速率都与预期非常一致。
2006-01-18 astro-ph
Millimetric Astronomy from the High Antarctic Plateau: site testing at Dome C
本文利用自动气象站（AWS）的气象资料（1986-1993年）和作者所作的可吸入水汽（PWV）测量，介绍了在南极冰穹C（DomeC）进行的初步现场试验。并与南极及其它地点作了比较。南极是一个完善的天体物理观测点，据报道，一年中有很大一部分时间的条件非常好。意大利和法国正在Dome C建造一个新的科学站，这是一个潜在的毫米和亚毫米观测站。AWS在这两个地点都有运行，十多年来一直在持续监测温度、压力、风速和风向。南极的场地测试仪器已经在运行（AASTO，自动天体物理场地测试观测台），而“光"实验已在夏季在Dome C运行（APACHE，南极高原各向异性追踪实验）。计划在不久的将来利用AASTO对这两个地点进行直接比较。目前的分析表明，冰穹C的平均风速（~1 m/s）低于南极（~2 m/s），而温度和PWV相当。
1999-05-10 astro-ph
Evidence for Extinction and Accretion Variability in T Tau S
我们提出了角分辨光谱的T头北部和南部的3微米水冰功能和K-波段。大部分的水冰吸收位于沿视线向T头南，确认它是通过更强的灭绝。1998年12月至2000年1月，在2西格玛水平显着的冰带吸收向T头S的减少，与其近红外通量的增加。在金牛座T的南北方向都探测到了Br-γ辐射，而H_{2}（2.12微米）辐射只出现在金牛座T的南面，这与之前金牛座T星的红外伴星的研究结果一致。我们的研究结果表明，T Tau S的近红外变化可能是由吸积速率和可变消光沿视线的变化。
2001-01-02 astro-ph
Polarization dependence of radiowave propagation through Antarctic ice
使用双基地雷达系统在冰面上，我们研究了射频反射关闭在南极冰在南极的内部层。在我们的测量中，~ ns持续时间的垂直广播无线电信号的总传播时间，作为水平面中极化轴的函数，提供了对1- 2 km深度的冰介电常数的几何依赖性的直接探测。以前在东南极洲的研究已经解释了测量的反射信号的方位角依赖性的证据，双折射引起的干扰效应，这是建议从晶体取向组构（COF）轴的优先排列。在一定程度上，COF对齐的结果，从整体流动的冰在南极大陆，我们预计在南极可测量的双折射不对称，以及。虽然我们也观察到明确的反射振幅依赖于偏振角在我们的测量中，我们没有观察到直接的证据，双折射引起的时间延迟效应在0.1份每千分之一的水平。
2008-03-30 astro-ph
Optical Properties of Deep Ice at the South Pole - Absorption
我们讨论了最近的测量波长依赖的吸收系数在深南极冰。该方法使用传输时间分布的脉冲从一个可变频率的激光器之间发送的发射器和接收器嵌入在冰。在800至1000米的深度，散射主要是由残留的气泡，而吸收发生在冰本身和不溶性杂质。在410 ~ 610 nm的测量区间内，吸收系数随波长近似呈指数增长。在最短的波长，我们的值是约20倍，低于以前的实验室冰和湖冰获得的值;随着波长的增加，与以前的测量值的差异减少。在大约415至500纳米的实验不确定性是足够小的，我们来解决一个外在的贡献，在冰中的吸收：亚微米尘埃颗粒的贡献量随深度增加，并对应于预期的增加，在末次冰盛期附近看到的东方和圆顶C冰芯。激光脉冲方法可以远程绘制尘埃浓度的总体结构与冰川冰深度的函数关系。
1997-01-30 astro-ph physics.geo-ph physics.optics
Status of Neutrino Astronomy: The Quest for Kilometer-Scale Instruments
这是一个（非常）个人的尝试，以总结中微子天文学的现状：它的科学动机，我们对天然水和冰作为粒子探测器的理解，最后是探测器技术。
1997-01-07 astro-ph
HADES - Hydrophone for Acoustic Detection at South Pole
南极声学测试装置（SPATS）位于目前正在建设中的光学中微子观测站IceCube的上部。SPATS由四个管柱组成，深度在冰面以下80米至500米之间，每个管柱有七个阶段。每个阶段都配备了一个声学传感器和一个发射器。2006/07年夏天，三根弦（弦A-C）被部署在南方。2007/08年，SPATS又增加了第四串（D串），配备了第二代传感器和变送器。第二代传感器类型HADES（南极声学探测水听器）由涂有聚氨酯的环形压电元件组成。将讨论传感器的发展，声传输的声阻抗匹配和第一个现场结果的优化。
2008-11-07 astro-ph
Astrophysics in Southern Africa
南非政府已将天文学确定为该国具有战略优势的领域，因此在天文学基础设施方面进行了大量投资。南非现在运行着一个10米级的光学望远镜，即南部非洲大望远镜，并且是两个入围主办平方公里阵列的国家之一，平方公里阵列是一个雄心勃勃的国际项目，旨在建造一个灵敏度是任何现有望远镜一百倍的射电望远镜。目前的挑战是为这些设施建立一个土著用户社区，特别是在种族隔离制度下处于严重不利地位的黑人。在本文中，我简要介绍了在南部非洲的观测设施，然后继续讨论各种合作，使我们能够使用天文学作为发展的工具，并在同一时间训练新一代的天文学家谁将在科学和连接到他们的同事在国际上打下良好的基础。
2007-07-06 astro-ph
Neutrino Physics with the IceCube Detector
IceCube是一个正在南极建造的立方千米中微子望远镜。主要目标是发现高能中微子的天体物理来源。我们描述了探测器和大气μ介子中微子从2006年收集的数据与9个探测器串的结果。
2008-06-10 astro-ph
In situ radioglaciological measurements near Taylor Dome, Antarctica and implications for UHE neutrino astronomy
中微子-冰碰撞产生的切伦科夫辐射的无线电波探测需要了解冷极地冰的射频（RF）响应。本文报道了2006年12月6日至16日在南极泰勒穹站以北约10 km处进行的一系列射电冰川测量结果。使用从以下位置广播的RF信号：a）一个内冰盘锥，浸没到100米的深度，并向一个表面双极化喇叭接收器广播，以及b）一个在表面上的双极化喇叭天线，发射从下面的床反射并向上返回到表面接收器的信号，我们已经对复冰介电常数的实部（折射率）和虚部（衰减长度）进行了时域估计。我们还测量了冰响应沿水平面内两个正交轴的均匀性。我们观察到一个波速不对称的顺序为0.1%，投影到垂直传播轴上，与以前的一些测量结果一致，但略低于别人。
2008-10-07 astro-ph
Particle astrophysics from the cold: Results and perspectives of IceCube
我们讨论的AMANDA中微子望远镜的结果，自2000年以来在南极运行，并介绍其公里$^3$扩展，冰立方的状态和科学潜力。
2008-02-01 astro-ph
Status of Radio Ice Cherenkov Experiment (RICE)
RICE的目的是探测来自天体物理源的高能中微子（>100 TeV）。它将包括一个埋在南极冰中的小型无线电（100至1000兆赫）接收器阵列。在1995- 1996年和1996- 1997年的南方夏季，为AMANDA项目在141至260米深的钻孔中部署了几个接收器/发射器。这是第一次在深冰中对中微子天文学无线电接收器进行现场测试。
1997-09-23 astro-ph
Simulation of a hybrid optical-radio-acoustic neutrino detector at the South Pole
随着建设的一半完成，IceCube已经是有史以来最灵敏的中微子望远镜。最近已经讨论了IceCube的最终孔的重新布置，以增加间距来优化探测器的高能量灵敏度。在相同的孔中使用无线电和声学仪器来扩展这一基线可以进一步改善高能量响应。目标是探测事件，并作为混合探测的探路者，以实现可能的更大的混合阵列。这样的阵列的仿真结果在这里。
2008-11-13 astro-ph
Muon Flux at the Geographical South Pole
用闪烁体μ子望远镜测量了南极五个天顶角$0^{\circ}$、$15^{\circ}$、$35^{\circ}$、$82.13^{\circ}$和$85.15^{\circ}$的μ子通量，该望远镜将冰切伦科夫槽探测器作为吸收体。我们比较的测量与其他数据和计算。
2006-02-17 astro-ph
Neutrino detectors in ice: results and perspectives
AMANDA中微子探测器已经在南极运行了几年。对高能中微子的地外来源进行了多次搜索。本文提出了一个选择的结果。更大的IceCube探测器将把测量的冰体积扩大到1立方公里，到目前为止，计划中的80个IceCube串中有9个已经部署。我们提出了两个探测器的状态。
2006-06-10 astro-ph
IceHEP High Energy Physics at the South Pole
随着太阳和SN 87中微子观测作为概念的证据，更大规模的中微子实验IceCube将仔细检查其数据，以寻找新的粒子物理学。在本文中，我们回顾了实现这样一个计划的前景。我们从探测器响应的简短概述开始，并讨论“光束”亮度的范围。在此之后，我们讨论了冰立方探测中微子-核子截面偏离标准模型预测的潜力，在质心能量远远超过那些可在人造加速器。然后，我们回顾了极长基线分析的前景，并讨论了灵敏度，以测量微小的偏差的味道混合角，预计引起的量子引力效应。最后，我们讨论了潜在的发现湮灭的暗物质粒子引力被困在太阳的中心，以及过程中发生在早期宇宙的能量接近大一统规模。
2006-03-10 astro-ph hep-ph hep-th
Lectures on High-Energy Neutrino Astronomy
像IceCube这样的千米级中微子探测器是覆盖核物理和粒子物理、宇宙学和天文学的发现仪器。他们的多学科任务的例子包括寻找暗物质的粒子性质和空间的其他小维度。在这些讲座中，我们讨论了宇宙中微子的性质及其来源，对更大规模探测器的需求以及当前探测器的现状和方法。
2005-06-10 astro-ph hep-ph
