High Energy Neutrinos from the Cold: Status and Prospects of the Icecube Experiment
建造中微子望远镜的主要动机是为中微子天文学开辟道路,并为研究宇宙线起源提供另一个观测窗口。其他的物理学课题,如寻找WIMP,也可以用中微子望远镜来开发。截至2008年3月,冰立方探测器,其一半的字符串部署,是世界上最大的中微子望远镜采取数据的日期,它将在2011年完成。正在分析用生长探测器采集的数据。其中一些工作的结果总结在这里。AMANDA已成功集成到IceCube数据采集系统中,并继续积累数据。还介绍了仅使用2000年至2006年期间的AMANDA数据获得的结果。IceCube的未来以及在低能量和高能量区域的扩展将在最后一节中讨论。
2008-05-23 astro-ph
IceCube: Performance, Status, and Future
高能中微子非常适合研究各种物理学,因为它们几乎不受影响地穿越宇宙,而传统的天文信使,如光子或宇宙射线,则受到高能辐射和物质相互作用的限制,或者受到环境磁场的偏转。位于南极的IceCube与其前身AMANDA一起组成了世界上最大的中微子望远镜。IceCube目前由9个字符串组成,每个字符串包含60个数字光学模块,部署在冰层中1.5至2.5公里的深度,以及16个表面空气淋浴站阵列。冰立方预计将于2011年初完工,届时它将对冰顶空气簇射阵列下方1平方公里的区域进行测量,覆盖面积为1平方公里。目前冰立方探测器的性能进行了描述和展望到各种各样的物理,它可以解决,重点是寻找超高能中微子,可能揭示最高能量的宇宙射线的起源。
2006-11-28 astro-ph
The IceCube Project
本演讲简要介绍了Icecube项目的目标、预期绩效和现状。
2004-04-05 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
IceTop Status in 2004
IceTop是IceCube中微子望远镜的表面组件。报告了IceTop 2004年的目标、计划和现状
2005-01-04 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
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
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
IceCube : Toward a km^3 Neutrino Telescope
自2005-2006年夏季结束以来,IceCube探测器由9个字符串组成,部署在1450米至2450米的深度,包含540个数字光学传感器和16个IceTop地面站,其中64个传感器。与综合AMANDA-II实验,这是世界上最大的中微子望远镜的运作。介绍了IceCube的建设情况,并介绍了IceCube在高能中微子探测方面的物理性能研究进展。还讨论了全km^3尺度望远镜在寻找天体物理源方面的潜力。
2006-11-19 astro-ph
IceCube: The state of the art
在本文中,我们描述了9个仪表IceCube字符串和16个表面IceTop站在地理南极2部署季节后的数据的性能。我们将重点介绍阵列的描述以及构造和数据分析状态。预期的全阵列性能进行了讨论,并与其他结果的相关物理研究,使用高能中微子天体物理中微子搜索。
2006-08-09 astro-ph
From AMANDA to IceCube
AMANDA中微子望远镜的成功表明,地理南极的冰盖是一个合适的介质,用于高能中微子相互作用的光学切伦科夫探测。AMANDA已经记录了数千个大气中微子,对宇宙中微子的灵敏度不断提高。到目前为止,还没有探测到宇宙中微子信号。更大、更灵敏的IceCube中微子观测站已经开始部署,80根弦中有9根已经安装。本文总结了AMANDA望远镜获得的一些结果,并介绍了IceCube项目的现状。
2006-04-18 astro-ph
Icecube, the World's Largest Dark Matter Detector
冰立方是一个千米级的高能中微子观测站,目前正在南极建造。它是一个光探测器,利用南极深层冰作为相对论带电粒子感生切伦科夫光子的探测介质。这些带电粒子可以是大气μ子或来自仪器体积附近的中微子相互作用的反应产物。该实验寻找来自天体物理学来源的中微子,也可以探测来自太阳或地球中WIMP相互作用的中微子。在过去的两个南方夏天,9个冰中弦和16个冰顶表面站(计划多达80个)被成功部署,探测器一直在收集数据。在这篇论文中,冰立方的设计,现状,性能和暗物质探测灵敏度将被讨论。
2006-12-08 astro-ph
IceTop - Cosmic Ray Physics with IceCube
南极冰立方实验由两个探测器组成--冰顶表面的空气簇射阵列和1450米至2450米深处的中微子望远镜。目前,已部署了26个IceTop站和22个InIce串。以冰顶阵列目前的尺寸,有可能测量能量范围从0.5到100 PeV的宇宙射线。IceTop和InIce探测器之间的重合事件为探测器性能提供了有用的交叉检查,并进一步使研究宇宙射线成分成为可能。本文综述了IceTop的现状。
2008-02-19 astro-ph
AMANDA: status, results and future
我们回顾了AMANDA中微子望远镜的现状。本文介绍了从四弦原型阵列AMANDA-B4中获得的结果,并描述了径迹重建和中微子事件分离的方法。我们也给出了10弦探测器AMANDA-B10的分析结果,特别是在大气中微子和磁单极子的搜索。我们在前往南极的立方公里望远镜ICECUBE的路上勾画了未来的时间表
1999-06-11 astro-ph
Astroparticle Physics with High Energy Neutrinos: from AMANDA to IceCube
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,即自然产生的质子和光子的能量分别超过$10^{20}$ \,eV和$10^{13}$ \,eV。大自然在哪里以及如何加速最高能量的宇宙粒子的谜题在发现它们近一个世纪后仍未解决。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,我们讨论了完成的AMANDA探测器的第一批结果及其扩展的科学范围,IceCube。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。这篇评论的大纲如下:引言为什么是千米级探测器?与最高能量宇宙射线有关的宇宙中微子高能中微子望远镜:中微子探测方法高能中微子望远镜:现状
2006-02-06 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
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
Neutrino astronomy with IceCube and AMANDA
自20世纪90年代初以来,南极一直是世界上第一个冰下切伦科夫中微子望远镜- AMANDA和IceCube的建造地点。AMANDA探测器于2000年完成,其继任者IceCube,一个公里级中微子探测器,于2005年开始建造。IceCube计划于2011年完工。本文将对这些探测器的历史、结构、最新物理结果和潜力进行综述。
2006-11-24 astro-ph
First Year Performance of The IceCube Neutrino Telescope
冰立方中微子观测站的第一批传感器于2004-05年夏季部署在南极,自2005年2月以来一直在产生数据。一串埋在冰中的60个传感器和8个冰切伦科夫坦克的表面阵列一直收集数据,直到2005年12月开始部署下一组传感器和坦克。我们分析了这些数据,证明系统的性能达到或超过了设计要求。在整个阵列上确定的时间的相对精度优于3纳秒,从而可以重建冰上的μ子轨迹和光脉冲,重建表面阵列中的空气簇射,以及重建相隔2.5公里的表面和深冰探测器同时看到的事件。
2006-04-25 astro-ph
Status of neutrino astronomy
天体物理中微子可以在带电宇宙射线与周围光子场或重子场的质子相互作用中产生。宇宙射线每天都在气球、卫星和空气簇射实验中被观测到,从低于1 e9 eV到宏观能量1 e21 eV。从那时起,人们就对不同的光子场进行了观测,今天的探测范围从无线电波长到TeV范围内的高能光子。现在中微子天文学家的首要问题是,哪些来源提供了有效的质子加速与足够高的光子场或重子靶的组合,以产生足够高的中微子通量,超过大气中微子的背景。到目前为止,只有两个被证实的天体物理中微子源:太阳和超新星1987 A发射和发射的中微子能量为MeV。大型地下切伦科夫望远镜(如IceCube和KM 3 NeT)的目标是探测能量超过100 GeV的中微子。本文介绍了最有希望的河外源--伽马射线暴和活动星系核的中微子通量模拟的最新进展。
2008-11-05 astro-ph
Neutrino Astronomy with the IceCube Observatory and Implications for Astroparticle Physics
冰立方天文台是目前正在南极建造的一座千米^3中微子望远镜。它将包括4800个光学传感器,部署在冰面下1450米至2450米的80个垂直字符串上。目前,IceCube正在使用40个字符串(即2400个光学传感器)来记录数据。冰立方天文台将收集前所未有数量的高能中微子,这将使我们能够继续研究大气中微子通量,并寻找中微子的地外来源,无论是点状的还是未解决的。冰立方的结果将对中微子天体物理学产生重要影响,特别是如果与其他宇宙信使(如伽马射线或超高能宇宙射线)的观测相结合。它们还可能揭示出超高能宇宙射线起源的线索。在这里,我们报告的结果,从AMANDA和最新的结果,从前22串冰立方。
2008-12-20 astro-ph
Detection of Atmospheric Muon Neutrinos with the IceCube 9-String Detector
冰立方中微子探测器是一个立方千米TeV到PeV的中微子探测器,正在南极建造中。在冰立方中检测到的主要中微子是由于宇宙射线空气簇射中的介子衰变。这些大气中微子是相对较好理解的,并作为新探测器的校准和验证工具。在2006年,该探测器完成了约10%,我们报告的数据从探测器在这种配置。我们观察到的大气中微子信号与预期一致,表明冰立方探测器能够识别中微子事件。在前137.4天的寿命中,234个中微子候选者被选中,期望值为211 +/- 76.1(系统)。+/- 14.5(统计)大气中的中微子。
2007-05-12 astro-ph
From AMANDA to IceCube
2005年1月,第一架近代高能中微子望远镜IceCube成功开始运行。预计完成后,新的探测器将大大提高灵敏度,并将AMANDA的范围扩大到更高的能量。本文的重点是讨论冰立方对地外中微子的发现潜力,以及正在进行的AMANDA研究所产生的新物理学的前景。将利用2000年至2003年期间收集的数据,审查第一台超导高能中微子望远镜AMANDA在μ子中微子通道中搜索局部和扩散过量的地外中微子的初步结果。中微子通量极限得到的所有风味专用UHE和级联分析将被描述。第一个中微子光谱超过一TeV的协议与大气中微子通量的预期和没有外星人的贡献,将提出,随后讨论的中性中微子CDM候选人在太阳中心湮灭的限制。
2005-09-13 astro-ph
High-Energy Neutrino Astronomy: from AMANDA to Icecube
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。
2003-10-31 astro-ph
Future High Energy Neutrino Telescopes
本文概述了高能中微子望远镜的主要物理目标和基本方法。它回顾了深水下望远镜的现状,并概述了ICECUBE项目作为立方千米探测器的一个例子。建议与大型光学阵列携手发展无线电和声学探测技术。这些大型阵列应辅之以兆吨级的中型探测器。
2000-12-29 astro-ph
First Results from IceCube
IceCube是一个1公里长的$^3$中微子观测站,正在建造中,用于研究活动星系核、伽马射线暴、超新星遗迹和许多其他天体物理来源中的中微子产生。高能中微子可能是超高能宇宙射线的来源。IceCube还将研究许多粒子物理学主题:搜索地球或太阳中的WIMP湮灭,以及中微子相互作用中的超对称性特征,中微子性质的研究,包括搜索额外的维度,以及搜索诸如磁单极子或Q球之类的奇特事物。冰立方还将研究宇宙射线的组成。2005年1月,60个数字光学模块(DOM)被部署在南极冰层的深度范围从1450到2450米,和8个冰槽,每个包含2个DOM被部署作为表面空气淋浴阵列的一部分。所有76个指定观察员正在收集高质量的数据。在讨论了IceCube物理程序和硬件之后,我将介绍第一个DOM的一些初步结果。
2006-01-12 astro-ph hep-ex nucl-ex
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
IceCube-Plus: An Ultra-High Energy Neutrino Telescope
虽然第一个更大规模的中微子望远镜IceCube正在建设中,但存在其他计划来建造更大的探测器,然而,这将受到更高的中微子能量阈值的限制,即10 PeV或更高,而不是10到100 GeV。这些未来的项目探测无线电和声脉冲以及由超高能中微子引发的空气簇射。作为一种替代方案,我们在这里提出了一个扩展的IceCube,使用相同的字符串,放置在一个网格上的间距为500米。与其他提议不同,扩展的探测器使用的方法是在大气中微子上理解和校准的。大气中的中微子是能量低于中微子的唯一背景,是完全可以忽略的。此外,这种探测器的成本也是可以理解的。我们的结论是,补充81 IceCube字符串与一个适度数量的额外的字符串间隔在大的距离几乎可以增加一倍的检测器的有效体积。将800米网格上的弦的数量加倍可以以适度的成本提供对于水平μ子大5倍的检测器。
2003-12-22 astro-ph hep-ph
Physics Reach of High-Energy and High-Statistics IceCube Atmospheric Neutrino Data
本文研究了当冰立方中微子探测器收集到能量在0.1 \sim ~ 10^4 TeV范围内的百万级大气中微子数据集时,它的物理范围。本文共分三个部分。我们首先演示如何使用相对简单的分析方法来模拟检测器的性能。由于中微子的高能量,它们的振荡,在地球中的传播和由于τ衰变而再生必须以相干的方式处理。我们建立了形式主义来做这件事,并讨论了其含义。在最后一节中,我们应用开发的方法来评估冰立方的潜力,研究新的物理超越中微子振荡。毫不奇怪,由于能量和统计数据比目前的实验增加,现有的界限违反等效原理和洛伦兹不变性可以提高两个数量级以上。所开发的方法可以很容易地应用于与中微子相关的其他非常规物理。
2005-02-23 astro-ph hep-ex hep-ph