MACHETE: A transit Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope to survey half of the Very High Energy $γ$-ray sky
目前用于甚高能$γ$射线天体物理学的成像大气切伦科夫望远镜是视场高达几十平方度的指向仪器。我们建议建立一个阵列的两个非转向(漂移)望远镜。每个望远镜将有一个相机与5 $\times$ 60平方度的视场定向沿子午线。一年中大约有一半的天空会经过这个视野。我们已经进行了蒙特卡洛模拟,以估计该仪器的性能。我们期望它能以$\sim$ 0.77%的积分通量灵敏度,$\sim$ 150 GeV的分析能量阈值和$\sim$ 0.1 $^{\circ}$的角分辨率来观测这半边天。对于在特定夜晚经过望远镜的天文物体,我们可以在一个夜晚达到蟹状星云通量的12%的积分灵敏度,这使得它成为一个非常强大的工具,可以使用可操纵的IACT或其他波长的仪器来触发对可变源的进一步观测。
2015-07-09 astro-ph.IM
Muon tagging on the Backend-Electronics of CHEC-S -- a compact high-energy camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是未来几十年内极高能(VHE)γ射线天文学的领先地面观测站。它的南部站点将拥有大约70个小型望远镜(SST),这些望远镜将确定CTA在1至300 TeV之间的γ射线能量的灵敏度。SST照相机的设计方案之一是基于硅光电倍增器的紧凑型高能照相机(Compact High-Energy Camera,缩写为SE-S)。BEE-S的后端电子设备(BEE)将相机前端模块互连,提供电源和时钟分配、聚合、路由和数据时间戳,最重要的是它实现了相机触发系统。一种新的技术来标记μ子使用该系统的能力已经开发,研究和比较不同的算法,如圆拟合,机器学习和简单的像素计数。这篇文章描述了BEE的设计,并介绍了这种μ子标签的性能和使用它的其他切伦科夫望远镜类型的CTA的前景。
2019-07-23 astro-ph.IM
The Fluorescence Telescope on board EUSO-SPB2 for the detection of Ultra High Energy Cosmic Rays
荧光望远镜是超级压力气球II(EUSO-SPB 2)上的极端宇宙空间天文台上的两台望远镜之一。EUSO-SPB 2是一项超长时间气球飞行任务,旨在通过荧光技术(使用荧光望远镜)探测超高能宇宙射线(UHECR),并通过切伦科夫发射(使用切伦科夫望远镜)探测超高能中微子(UHE)。该任务计划于2023年飞行,是极端多信使天体物理学探测器(POEMMA)的前身。荧光望远镜是第二代仪器,在EUSO-Balloon和EUSO-SPB 1任务中飞行的望远镜之前。它采用施密特光学系统,并有一个直径1米的光圈。望远镜的焦面配备了一个6912像素的多阳极照片倍增器(MAPMT)相机,覆盖37.4 x 11.4度的视野。如此大的视野,加上长达100天的飞行目标持续时间,将首次允许从亚轨道高度探测UHECR荧光轨迹。本文将概述该仪器,包括望远镜发展的现状。
2021-12-21 astro-ph.IM
Reconstruction of Energy of Ultra-High-Energy Cosmic Rays Registered with a Fluorescence Telescope: One Time Frame Might Be Enough
针对EUSO-TA望远镜单帧数据无法用传统方法重建超高能宇宙线能量的问题,提出基于卷积神经网络集成的新方法,无需重建簇射几何即可合理估计初级粒子能量,并讨论了方法的局限与改进方向。
2025-10-12 astro-ph.IM
The Medium Energy (ME) X-ray telescope onboard the Insight-HXMT astronomy satellite
中能X射线望远镜(ME)是洞察硬X射线调制望远镜(Insight-HXMT)天文卫星上的三个主要望远镜之一。ME包含1728个像素的Si-PIN探测器,其在5-30 keV中敏感,总几何面积为952 cm 2。专用集成电路(ASIC)芯片,VA 32 TA 6,用于实现低功耗和低读出噪声。准直器为望远镜定义了三种视场(FOV),1°{ \times }4°、4°{ \times }4°和阻挡视场。这些视场的组合可用于估计在轨X射线和粒子背景分量。在17.8keV(FWHM)处,能量分辨率为~3 keV,时间分辨率为255 μs。在本文中,我们介绍了ME的设计和性能。
2019-10-10 astro-ph.IM
Nature of the low-energy, γ-like background for the Cherenkov Telescope Array
即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目预计将为切伦科夫望远镜在低能(<~100 GeV)范围内提供前所未有的灵敏度。在这个能量范围内,大多数剩余的背景是由错误识别的强子簇射造成的。为了充分利用望远镜系统的潜力,值得寻找进一步改进γ/强子分离的现有分析方法的方法。我们通过识别主要由π0(或另一种中性介子)衰变的单电磁子级联或双电磁子级联组成的事件,研究了计划中的CTA-North阵列的背景成分。我们应用CTA的标准模拟链和最先进的分析链来评估标准分析拒绝此类事件的潜力。模拟结果表明,这种单一的subcascade背景CTA的主导作用,能量高达70 GeV。我们表明,一个自然的方式拒绝这样的事件源于一个移位的位置的淋浴最大值,CTA使用的标准的立体重建方法已经利用了大部分预期的分离。
2017-10-19 astro-ph.IM
The Low Energy X-ray telescope (LE) onboard the Insight-HXMT astronomy satellite
低能(LE)X射线望远镜是透视硬X射线调制望远镜(Insight-HXMT)的三大主要仪器之一。它配备了扫描电荷器件(SCD)传感器阵列,总几何面积为384平方厘米,能带从0.7 keV到13 keV。为了同时评估粒子感生X射线背景和宇宙X射线背景,LE采用准直器来定义四种类型的视场(FOV)。LE由三个探测器盒(LED)和一个电气控制盒(LEB)组成,并在5.9 keV下实现了140 eV的良好能量分辨率,0.98 ms的优异时间分辨率,以及极低的堆积(在18000 cts/s下<1%)。在地面上进行了详细的性能测试和标定,包括能量通道关系、能量响应、探测效率和时间响应。
2019-10-18 astro-ph.IM
Performance of the Mechanical Structure of the SST-2M GCT Proposed for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)联盟旨在创建下一代甚高能伽马射线天文台。它将致力于观测从20 GeV到300 TeV的宽能量带的伽马射线。三个不同的类别,大型,中型和小型望远镜,预计分别覆盖低,中,高能量区域。小尺寸望远镜(SST)的能量范围从1 TeV扩展到300 TeV。其中,伽马射线切伦科夫望远镜(GCT),一个望远镜的基础上Schwarzschild-Couder双镜光学设计,是一个正在建设的原型提出的SST子阵列的CTA。本文重点介绍了GCT的机械结构。它报告了机械设计的最新进展,并在CTA规范的背景下对此进行了讨论。本文还介绍了在法国巴黎天文台上组装和安装GCT光机样机的最新进展。
2015-08-26 astro-ph.IM
Baseline telescope layouts of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代甚高能伽马射线天文学的地面仪器。它将把现有望远镜的灵敏度提高一个数量级,并提供从20 GeV到300 TeV的能量覆盖范围。这一改进将分别利用分布在北半球和南半球两个地点的0.4和4.5公里$^2$上的三种不同尺寸的总共19和99台望远镜来实现。在过去几年中,经过三次不同的大型蒙特卡洛生产的共同努力,这里介绍了两个CTA站点的基线布局,这些布局应该在几年的建设后出现。
2017-09-01 astro-ph.IM
Status of the Medium-Sized Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代地面伽马射线天文观测站的国际项目,能量范围从20 GeV到300 TeV。核心能量范围内的灵敏度将由多达40个中型望远镜(MST)主导。具有12米直径反射器的Davies-Cotton类型的MST目前处于原型阶段。一个全尺寸的机械望远镜结构已经在柏林组装完成。该望远镜部分配备了不同的反射镜原型,目前正在测试和评估其性能特征。将给出一份关于MST样机的望远结构、驱动组件和光学系统的详细报告。
2015-09-04 astro-ph.IM
The MIDAS telescope for microwave detection of ultra-high energy cosmic rays
我们提出了微波探测空气簇射(MIDAS)实验的设计,实施和数据采集性能,一个大视场成像望远镜的目的是检测微波辐射从广泛的空气簇射引起的超高能宇宙射线。与基于紫外光子检测的标准荧光技术相比,这种新技术可以使检测器占空比增加十倍。MIDAS望远镜由一个直径为4.5米的碟形天线和一个53像素的接收摄像机组成,装有在商用扩展C波段(3.4 - 4.2 GHz)工作的馈源喇叭。在数字电子设备中实现了自触发能力。MIDAS望远镜的第一个原型的主要目标-验证望远镜的设计,并展示一个大的探测器占空比-在安装在皮埃尔俄歇天文台之前,在芝加哥大学校园的专用数据采集运行中成功完成。
2012-08-14 astro-ph.IM
Building Medium Size Telescope Structures for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是能量范围从20 GeV到300 TeV的地基伽马射线天文学的未来仪器。它的灵敏度将超过当代实验的$\sim$ 10倍,由三种尺寸的望远镜提供便利。核心能量区的性能将由具有12米直径反射器的中型望远镜主导。在柏林建造了望远镜结构的全尺寸机械原型。正在评估原型的性能,并进行优化,其中包括促进组装程序和大规模生产的可能性。我们介绍了从原型到预生产望远镜的发展现状,这些望远镜将部署在最终地点。
2016-10-10 astro-ph.IM
Progress towards stereo observation of ultra-high-energy cosmic rays with Fluorescence detector Array of Single-pixel Telescopes
针对超高能宇宙射线通量极低需大有效面积探测装置的问题,介绍了可直接测量关键参数$X_\mathrm{max}$、通过简化设计降本实现大面积覆盖的FAST项目,及已在两大观测站部署原型望远镜验证其可行性的进展。
2025-10-01 astro-ph.IM
Telescope Array Radar (TARA) Observatory for Ultra-High Energy Cosmic Rays
2013年夏季,望远镜阵列雷达(TARA)超高能宇宙射线(UHECR)双基地雷达观测站的建设完成。TARA与望远镜阵列位于犹他州西部,是北半球最大的“传统”宇宙射线探测器。TARA采用了一个8兆瓦的有效辐射功率(ERP)VHF发射机和智能接收机系统的基础上,250 MS/s的数据采集系统,在努力检测由UHECR引起的大气电离的探测辐射的散射。TARA试图证明双基地雷达是一种有用的新遥感技术,用于UHECR,将其探测孔径扩展到远远超出常规手段的范围。在这份报告中,我们描述了TARA发射机和接收机系统的设计和性能。
2014-09-11 astro-ph.IM
Performance of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是世界上最大和迄今为止最灵敏的高能伽马射线观测站。它将能够以前所未有的能量和方向精度探测来自极微弱源的伽马射线,能量范围从20 GeV到300 TeV以上。来自详细的蒙特卡罗模拟的未来CTA观测台的性能在这两个CTA网站在帕拉纳尔(智利)和拉帕尔马岛(西班牙)的贡献。
2017-09-26 astro-ph.IM
Commissioning and Performance of CHEC-S -- a compact high-energy camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将呈现伽马射线天文学的下一个飞跃,超越目前的能量前沿,探测300 TeV以上。这一能力由70个小型望远镜(SST)提供。SST分布在4平方公里的阵列中,以探测由最高能量的伽马射线产生的罕见但明亮的切伦科夫簇射。一种建议的SST相机设计是紧凑型高能相机(CHEC)。其紧凑和弯曲的焦平面设计是为双镜Schwarzschild-Couder望远镜量身定制的,使其与SST的三个望远镜提案中的两个兼容。CHEC的最新设计(称为CH-S)利用了硅光电倍增器(SiPM);这是传统光电倍增管的一种有吸引力的替代品,可在紧凑的像素上提供更高的光子检测效率和大动态范围的光电子计数分辨率。然而,SiPM受到光学串扰现象的影响,这降低了分辨入射在光电传感器上的光子数量的能力。此外,ST-S还具有纳秒采样分辨率的全波形读出功能,并具有灵活的触发方案。这是由目标(TeV阵列读出GSa/s采样和事件触发器)模块连接到SiPM促进。本文介绍了CTS-S的概念和技术设计,并显示了与CTA相机所需标准相匹配的关键性能结果。的SiPM的光学串扰所造成的限制是突出的,和预期的性能与最近的迭代的光电传感器技术也被证明。
2019-07-22 astro-ph.IM
Overview of Cherenkov Telescope on-board EUSO-SPB2 for the Detection of Very-High-Energy Neutrinos
我们目前的切伦科夫望远镜的发展状况,将飞行的长期气球飞行,极端宇宙空间观测站超压气球2(EUSO-SPB 2)。EUSO-SPB 2是一项经批准的NASA气球任务,计划于2023年飞行,是极端多信使天体物理探测器(POEMMA)的前身,后者是天体物理探测级任务的候选者。EUSOSPB 2上的切伦科夫望远镜的目的是对未来天基中微子探测器的已知和未知背景源进行分类。此外,我们将使用掠地技术来寻找极高能(VHE)τ中微子在肢体以下(E > 10 PeV)和观察空气淋浴从宇宙射线肢体以上。0.785 m^2切伦科夫望远镜配备了一个512像素的SiPM相机,覆盖12.8° x 6.4°(水平x垂直)的视场。相机信号用100 MS/s读出系统数字化。在本文中,我们讨论了望远镜的发展,相机集成,相机响应的模拟研究的现状。
2021-09-04 astro-ph.IM
Silicon Photomultiplier Camera for Schwarzschild-Couder Cherenkov Telescopes
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个大气切伦科夫天文台,它将以极高能量的伽马射线对宇宙进行成像。CTA将研究宇宙中最高能量的粒子加速器,并可能确认暗物质的粒子性质。我们设计了一种创新的Schwarzschild-Couder望远镜,它使用两个反射镜在宽视场内实现出色的光学性能。双反射镜光学器件的小板尺度使得使用包括硅光电倍增器和TARGET专用集成电路的现代技术的紧凑型相机能够以适度的重量、体积、成本和功耗读出11,328个通道的精细像素化焦平面。摄像机的设计是分层和模块化的,在每个级别,使强大的建设,操作和维护。一个原型望远镜正在建造中,将在亚利桑那州的VERITAS基地投入使用。一组这样的望远镜将在CTA的核心能量范围内提供出色的角分辨率和灵敏度,从100 GeV到10 TeV。
2014-07-15 astro-ph.IM
Development of PANOSETI Telescopes for Ultra-High-Energy Gamma-Ray Astronomy
为研究银河系PeVatron,本文介绍了基于PANOSETI设计的0.5米菲涅尔透镜望远镜阵列,通过模拟、原型和两次部署验证其超高能伽马射线探测能力,并计划在帕洛马运行五年。
2025-08-07 astro-ph.IM
In-flight calibration of the Insight-Hard X-ray Modulation Telescope
我们介绍了透视硬X射线调制望远镜(Insight-HXMT)X射线卫星的定标,该卫星可用于明亮X射线源的定时和光谱研究。洞察-HXMT携带三个主要有效载荷:高能X射线望远镜(HE),中能X射线望远镜(ME)和低能X射线望远镜(LE)。在轨道上,利用放射源、活化谱线、荧光谱线和天体源标定有效载荷的能标和能量分辨率。采用蟹状星云作为有效面积定标器,分别构造经验函数对有效面积进行修正。与蟹状星云模型相比,HE的系统误差在28- 120 keV范围内小于2%,在120 keV以上小于2%-10%。在10- 35 keV能量范围内,微电子的系统误差小于1.5%。LE的系统误差在1- 7 keV范围内,除Si K边(1.839 keV,最高可达1.5%)外均小于1%,在7- 10 keV范围内均小于2%。
2020-03-16 astro-ph.IM
Multichannel Poisson denoising and deconvolution on the sphere : Application to the Fermi Gamma Ray Space Telescope
一种基于多尺度表示的球面数据去噪方法--球面上的多尺度方差稳定变换(MS-VSTS)已被提出。本文首先将MS-VSTS扩展到球面二维和一维数据(2D-1D),其中前两个维度是经度和纬度,第三个维度是有意义的物理指标,如能量或时间。然后,我们介绍了一种新的多通道反褶积建立在2D-1D MS-VSTS,它使我们能够摆脱噪声和模糊引入的点扩散函数(PSF)在每个能量(或时间)带。该方法适用于模拟数据从大面积望远镜(LAT),费米伽马射线空间望远镜的主要仪器,它检测高能伽马射线在一个非常宽的能量范围(从20 MeV到300 GeV以上),其PSF是强烈的能量依赖性(从约3.5°在100 MeV到小于0.1°在10 GeV)。
2012-06-13 astro-ph.IM
Technological Novelties of Ground-Based Very High Energy Gamma-Ray Astrophysics with the Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本文介绍了大气成像切伦科夫望远镜技术的发展,指出该技术发现了约250个甚高能伽马射线源,并推动下一代大型装置CTA实现灵敏度数倍提升。
2024-11-14 astro-ph.IM
The Medium Size Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是计划用于地基伽马射线天文学的下一代仪器,覆盖光子能量范围为~20 GeV至100 TeV以上。CTA将由100台三种尺寸的望远镜组成,安装在北半球和南半球的两个地点。这一贡献涉及12米中型望远镜(MST)有一个单一的镜子(修改戴维斯棉花,DC)的设计。在CTA阵列的基线设计中,南部的25个MST和北部的15个MST在100 GeV至10 TeV的核心能量范围内为CTA提供了必要的灵敏度。DC-MST将配备基于光电倍增管(PMT)的相机。这些焦平面仪器有两种选择,将由FlashCam和NectarCAM子集团提供。在这方面的贡献,一个简短的介绍项目和他们的地位。
2016-10-10 astro-ph.IM
A Compact High Energy Camera (CHEC) for the Gamma-ray Cherenkov Telescope of the Cherenkov Telescope Array
伽玛射线切伦科夫望远镜(GCT)是切伦科夫望远镜阵列(CTA)中的一个小尺寸望远镜(SST),目标是1 TeV到300 TeV的能量范围。GCT将配备一个紧凑型高能照相机(CHEC),包含2048个像素,物理尺寸约为6 $\times$ 6 mm $^2$,导致视场超过8度。基于定制TARGET ASIC和FPGA的电子器件以每秒千兆采样的速度对输入信号进行采样,并提供灵活的触发方案。每个事件中每个像素的波形都可以按需读出,每秒超过600个事件,没有损失。2015年底,巴黎Meudon的GCT原型使用第一个CHEC原型,M-M,从空气淋浴中看到了第一个切伦科夫光。这篇文章介绍了实验室和现场测试的结果,以及在CTA内部署的强大相机设计所取得的进展。
2017-09-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Exploiting the time of arrival of Cherenkov photons at the 28 m H.E.S.S. telescope for background rejection: Methods and performance
2012年,高能立体系统(H.E.S.S.)第五台望远镜(CT5)。CT5的有效镜面直径为28米,能够探测到非常微弱的伽马射线空气簇射的切伦科夫光,因此与其他四台望远镜相比,该望远镜的能量阈值显着降低。从记录的簇射图像中提取尽可能多的信息对于背景抑制和达到几十GeV的能量阈值至关重要。CT 5的照相机被设想为相对于每个像素的16 ns积分窗口的开始记录电荷脉冲最大值的时间。该信息可用于改进事件重建。它还有助于减少低能量下的背景污染。我们提出了基于CT 5定时信息的背景抑制新技术,并评估了它们的性能。
2015-09-11 astro-ph.IM
Evaluation of the discovery potential of an underwater Mediterranean neutrino telescope taking into account the estimated directional resolution and energy of the reconstructed tracks
我们报告的搜索方法的发展点状和扩展的中微子源,利用跟踪和能量估计能力的水下,超大体积中微子望远镜(VLVnT)。我们证明,开发的技术提供了一个显着的改善望远镜的发现潜力。我们还介绍了地中海KM3NeT发现银河系中微子源的潜力的结果。
2012-05-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
ANN-based energy reconstruction procedure for TACTIC gamma-ray telescope and its comparison with other conventional methods
不同研究小组采用的能量估算方法,包括SIZE和DISTANCE的多项式拟合、一般最小二乘拟合和基于内插的查找表等方法,用于使用单个大气切伦科夫成像望远镜确定初级$γ$射线的能量。提出了一种基于人工神经网络的TACTIC大气切伦科夫成像望远镜能量重建方法。该程序使用3:30:1的人工神经网络配置与弹性反向传播算法来估计能量的$γ$射线类事件的基础上,其图像大小,距离和天顶距。新的基于人工神经网络的能量重建方法,除了产生的能量分辨率为$\sim$ 26%,这是与其他单一的成像望远镜,具有额外的优势,它认为天顶距的依赖性以及。详细的基于人工神经网络的能量估计过程,以及其与其他传统的能量重建方法的比较性能的文件中,结果表明,在这项工作中考虑的所有方法,人工神经网络方法产生最好的结果。基于人工神经网络的能量重建的性能也得到了验证,通过确定能量范围为1-16 TeV的蟹状星云的能谱,由TACTIC望远镜测量。
2009-04-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Status of the Davies-Cotton and Schwarzschild-Couder Medium-Sized Telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array)是一个专门用于极高能量伽马射线的天文台,其灵敏度在20 GeV至300 TeV之间,将安装在两个地点:加那利岛拉帕尔马和智利帕拉纳尔。将使用三种望远镜尺寸来覆盖整个能量范围。两种不同的望远镜设计已被提出,以涵盖从150 GeV到5 TeV的中间能量范围。其中一个方案是基于传统的单镜Davies-Cotton设计,两种不同的摄像头概念,不同的检测和处理方案正在测试中。另一种基于双镜Schwarzschild-Couder光学系统的创新设计也已开发出来,并正在美国亚利桑那州进行测试。在这次演讲中,不同的概念和原型的状态将被提出。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of the Large-Sized Telescope prototype of the Cherenkov Telescope Array
本文报告了CTA大尺寸望远镜原型机LST-1基于蟹状星云观测和蒙特卡洛模拟的物理性能,包括约30 GeV的分析阈值、100 GeV处约30%的能量分辨率和0.3度的角分辨率,以及250 GeV以上约1.1%蟹状星云流量的最佳积分灵敏度,验证了其低能段观测能力。
2023-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo comparison of mid-size telescope designs for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个未来的甚高能伽马射线天文台。CTA将由小型、中型和大型望远镜组成,覆盖能量范围从几十GeV到几百TeV,灵敏度将超过现有望远镜一个数量级。我们研究的目的是找到中型望远镜(MSTs)的最佳设计,这将决定在几百GeV到大约10 TeV的关键能量范围内的灵敏度。为了研究望远镜设计参数对阵列性能的影响,我们模拟了61个MST阵列,间距为120米,各种望远镜配置。我们调查的主要望远镜的特性,包括光学分辨率,像素大小,和光收集面积的总阵列性能的影响,特别强调望远镜配置的成像性能类似于建议的戴维斯-棉花(DC)和施瓦茨希尔德-库德(SC)MST设计。我们比较这些望远镜设计的性能,特别是实现伽马射线角分辨率和差分点源灵敏度。
2012-11-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Signal-background separation and energy reconstruction of gamma rays using pattern spectra and convolutional neural networks for the Small-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
本文提出用模式谱作为CNN输入,对CTA小型望远镜进行伽马射线信号-背景分离与能量重建,计算成本降低约三倍,但性能不及直接基于CTA图像的方法,表明CTA图像含有模式谱未捕捉的额外信息。
2023-11-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Ultra-High Energy Cosmic Ray Spectrum Measured by the Telescope Array's Middle Drum Detector
望远镜阵列的中鼓荧光探测器是使用高分辨率蝇眼(HiRes)实验的翻新望远镜建造的。因此,这两个实验的荧光能谱之间存在直接比较。根据望远镜阵中鼓站一年的观测数据计算了能谱,与HiRes单目谱符合得很好。还确定了中间鼓结果的质量,以显示良好的一致性。
2011-02-08 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Event types in H.E.S.S.: a combined analysis for different telescope types and energy ranges
Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡大学)
本文提出一种新的分析方法,结合不同望远镜类型和触发策略,实现更广泛的能量范围探测,相比传统方法具有更高的灵敏度和更广的适用性。
2026-03-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Charge Calibration of the ANTARES high energy neutrino telescope
ANTARES是一个深海,大容量地中海中微子望远镜安装在法国土伦海岸。自2008年5月以来,它正在以完整的配置获取数据,在12条线路上安装了近900个光电倍增管。它是目前北半球最大的高能中微子望远镜。光电倍增管及其相关前端电子学的电荷校准和阈值调谐至关重要。它确实能够将信号幅度转换为光电子的数量,这是用于轨道和能量重建的相关信息。因此,它对物理分析有很大的影响。我们将介绍前端芯片ARS的性能,包括采集波形模式。实验室内以及定期进行的现场校准将与相关的研究,如光电倍增管增益的时间演变一起介绍
2009-12-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
A new concept of a high-energy space-based cosmic ray telescope
宇宙射线科学已证明是一个非常活跃的领域,最近的天基仪器取得了若干重要成果。下一代实验将探索多TeV的能量范围,试图应对人造卫星的质量和功率预算限制,这些限制了收集区域,从而减少了最高能量下的可用统计数据。为了改善面积和质量之间的妥协,我们提出了一个新的概念,宇宙射线望远镜中的探测器元件组织在酒吧沿3轴。通过这种方式,随着探测器尺寸的增加,我们还可以保持良好的事件簇射采样(用于方向和能量重建)和相对较少的通道数量(所需功率)。一个可能的实施的概念也评估与Geant4模拟。
2016-04-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Pair Production Telescope for Medium-Energy Gamma-Ray Polarimetry
介绍了用于中能伽玛射线偏振测量的对产生望远镜的科学动机和发展。我们的仪器概念,先进的高能对望远镜(AdEPT),利用三维轨道成像仪,一个低密度的气体时间投影室,以实现角分辨率的两倍对生产运动学限制的因素(70 MeV时约为0.6度),连续灵敏度与Fermi-LAT前端探测器相当(在70 MeV时<3x 10 -6 MeV cm-2 s-1),并且对于10毫拉布源在106秒内的最小可检测偏振小于10%。
2014-04-08 astro-ph.IM physics.ins-det
Performance of the Cherenkov Telescope Array at energies above 10 TeV
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代极高能伽马射线观测站。该阵列探测10 TeV以上伽马射线的能力将通过大量覆盖大面积的小尺寸望远镜(SST)来实现。由SST组成的子阵列必须在望远镜数量(成本)和大的有效面积之间做出妥协。必须调整望远镜之间的间隔,以用最少的望远镜获得最高的灵敏度。另一方面,较大的分离可恶化能量阈值以及能量和角分辨率。在我们的研究中,我们已经调查了SST阵列的望远镜之间的最佳间距使用的分析方法和概念的望远镜单元组成的四个望远镜以及蒙特卡罗模拟的细胞集。
2013-07-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo comparison of medium-size telescope designs for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个未来的甚高能伽马射线天文台。CTA将由小型、中型和大型望远镜组成,覆盖能量范围从几十GeV到几百TeV,灵敏度将超过现有望远镜一个数量级。我们研究的目的是找到中型望远镜(MSTs)的最佳设计,这将决定在几百GeV到大约10 TeV的关键能量范围内的灵敏度。为了研究望远镜设计参数对阵列性能的影响,我们模拟了61个MST阵列,间距为120米,各种望远镜配置。我们调查的主要望远镜的特性,包括光学分辨率,像素大小,和光收集面积的总阵列性能的影响,特别强调望远镜配置的成像性能类似于建议戴维斯-棉花(DC)和施瓦茨希尔德-库德(SC)MST设计。我们比较这些望远镜设计的性能,特别是实现伽马射线角分辨率和差分点源灵敏度。最后,我们研究了不同阵列大小的性能,以证明财政限制对望远镜数量的影响。
2013-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Energy Reconstruction in Analysis of Cherenkov Telescopes Images in TAIGA Experiment Using Deep Learning Methods
Irkutsk State University(伊尔库茨克国立大学);Lomonosov Moscow State University(罗蒙诺索夫莫斯科国立大学)
TAIGA天体物理学综合设施的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)可以观测高能伽马辐射,有助于研究许多天体物理学物体和过程。TAIGA-IACT使我们能够从总的宇宙辐射通量中选择伽马量子,并恢复其主要参数,如能量和到达方向。处理结果图像的传统方法是图像参数化-所谓的Hillas参数方法。目前,机器学习方法,特别是深度学习方法已被积极用于IACT图像处理。本文介绍了通过几种深度学习方法对单个望远镜(单模)和多个IACT望远镜(立体模式)的模拟Monte Carlo图像进行分析。利用几种类型的神经网络对能量重建质量进行了估计,并对它们的能谱进行了分析。使用开发的方法所获得的结果也进行了比较,通过传统的方法的基础上的Hillas参数所获得的结果。
2022-11-16 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.LG
Simulation of a Time-Of-Flight Telescope for Suprathermal Ions in the Heliosphere
基于Geant 3.21的Monte Carlo程序已被用于模拟日地关系天文台(STEREO)上的飞行时间超热离子望远镜(SIT)中的能量损失和角散射。在这些模拟中使用半球形各向同性粒子分布、能量的单能或幂律。讨论了散射、能量损失和系统噪声对仪器质量分辨率的影响。
2013-03-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Earth magnetic field effects on the cosmic electron flux as background for Cherenkov Telescopes at low energies
宇宙线电子和正电子是大气切伦科夫望远镜系统成像的重要背景成分。当电子和正电子的初级能量降低时,它们对背景触发率的贡献超过质子,至少在相对于实际能量的微分率方面是这样。事件重建后,这种贡献可能成为可比的质子背景能量的顺序几个GeV。众所周知,低能带电粒子的通量受到地球磁场的抑制。这种效应在很大程度上取决于带电粒子的地理位置、入射方向及其质量。因此,地磁场可以有助于降低切伦科夫望远镜阵列探测到的电子和正电子的速率。本文利用回溯技术研究了低能初级电子在地球磁场中的传播。我们使用一个更现实的地磁场模型比以前的计算中使用的。我们认为一些网站相关的新一代成像大气切伦科夫望远镜。我们还详细研究了5@5,一个建议的低能量切伦科夫望远镜阵列的情况。
2012-04-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
TAMBO: A Novel Neutrino Telescope for High-Energy Astrophysical Neutrino Detection
Harvard University(哈佛大学)
TAMBO利用深谷几何结构在1-1000 PeV能区实现前所未有的信噪比,用于探测天体物理中微子点源并绘制弥散和点源发射图。
2026-06-11 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
The Hybrid Energy Spectrum of TA's Middle Drum Detector and Surface Array
望远镜阵列实验使用混合探测器研究超高能宇宙射线。荧光望远镜测量当初级宇宙射线粒子与大气相互作用时产生的广泛空气簇射的纵向发展。与此同时,闪烁探测器测量撞击地面的二次簇射粒子的横向分布。中鼓(MD)荧光望远镜站由来自高分辨率蝇眼(HiRes)实验的14台望远镜组成,提供了与HiRes测量的直接联系。结合望远镜数据使用闪烁体探测器数据显著地改进了簇射的几何重建,并且因此提供了初级粒子能量的更精确的重建。介绍了中鼓混合光谱,并与中鼓站在单目模式下测量的混合光谱进行了比较。此外,混合数据在Middle Drum数据和表面阵列之间建立了联系。还示出了中间鼓混合能谱和闪烁体表面探测器(SD)谱之间的比较。
2014-10-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo Studies of medium-size telescope designs for the Cherenkov Telescope Array
我们目前的研究优化下一代地基成像大气切伦科夫望远镜(IACT)。结果集中在CTA的中型望远镜(MSTs)上,检测能量范围从几百GeV到几十TeV的非常高能量的伽马射线。我们描述了一种新颖的,灵活的探测器蒙特卡罗软件包,FAST(快速模拟成像空气切伦科夫望远镜),我们用来模拟不同的阵列和望远镜的设计。模拟是有点简化,以允许有效的探索在一个大的望远镜设计参数空间。我们调查了广泛的望远镜性能参数,包括光学分辨率,相机像素大小,和光收集面积。为了确保在最大灵敏度下对阵列进行比较,我们使用该领域使用的最灵敏技术来分析模拟,例如极大似然模板重建和用于背景抑制的增强决策树。选择望远镜的设计参数代表建议戴维斯-棉花(DC)和施瓦茨柴尔德-库德(SC)MST设计,我们比较的阵列的性能,通过检查伽马射线角分辨率和差分点源灵敏度。我们进一步研究了在各种条件下的阵列性能,确定了望远镜数量,望远镜分离,夜空背景和地磁场的影响。我们发现一个30-40%的改进,在所有能量的伽马射线角分辨率比较阵列与相同数量的SC和DC望远镜,显着提高点源的灵敏度在MST的能量范围。我们将点源灵敏度的增加归因于SC望远镜设计的改进的光学点扩散函数和更小的像素尺寸。
2015-06-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Tau neutrino search with Cherenkov telescopes
切伦科夫望远镜可能有能力通过寻找非常倾斜的簇射来探测高能τ中微子。如果一个τ中微子产生的τ轻子从地壳中逃逸出来,它会衰变并引发一个可以被荧光/切伦科夫望远镜探测到的空气簇射。本文用蒙特卡罗模拟方法详细模拟了能量范围从1 PeV到1 EeV的τ中微子引起的事件率。对于一组示例位置,考虑了地形条件。正如预期的那样,我们发现中微子的灵敏度取决于从天体物理源的能谱的形状。我们比较我们的研究结果与专用的IceCube中微子望远镜在不同条件下的灵敏度。我们还发现,几个因素的差异,可以观察到的地形条件采样的网站。
2013-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Air Shower Observation by a Simple Structured Fresnel lens Telescope with Single Pixel for the Next Generation of Ultra-High Energy Cosmic Ray Observatory
为了弄清超高能宇宙射线(UHECR)的起源,需要改进统计和对质量组成敏感的观测。由于通量小,未来将不可避免地扩大UHECR观测站;然而,升级目前使用的探测器将是昂贵的。因此,我们正在开发一种新的荧光探测器用于UHECR观测。建议的荧光探测器,称为宇宙射线空气荧光菲涅尔透镜望远镜(CRAFFT),具有非常简单的结构,可以观察到的空气簇射的纵向发展。此外,CRAFFT有可能大大降低为UHECR研究建立一个大型观测站的成本。我们在望远镜阵列现场部署了四个CRAFFT探测器,并进行了测试观测。我们已经成功地观察到10个空气簇射事件使用CRAFFT。因此,CRAFFT可以成为实现下一代UHECR观测站的解决方案。
2019-03-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Updated comparison of the UHECR energy spectra measured by the Pierre Auger Observatory and the Telescope Array
本文更新比较了皮埃尔·奥格天文台和望远镜阵列的超高能宇宙射线能谱,分析高能段差异来源,并给出共同赤纬带内更新的能量标度和通量测量结果。
2025-09-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cross Calibration of Imaging Air Cherenkov Telescopes with Fermi
一个更新的模型的同步辐射和逆康普顿发射从人口的高能电子的蟹状星云被用来重现测量的光谱能量分布从无线电到高能γ射线。通过比较预测的逆康普顿分量和最近费米测量的星云辐射,就有可能确定星云中的平均磁场,并推导出潜在的电子能量分布。模型计算,然后可以用来交叉校准费米观测与地面的空气簇射测量。由此产生的能量校准因子的推导和可用于结合广泛的能量测量费米与地面测量。
2010-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
HEAT - a low energy enhancement of the Pierre Auger Observatory
高海拔俄歇望远镜(英语:High Elevation Auger Telescopes,缩写:HEAT)是三个可倾斜的荧光望远镜,代表了阿根廷皮埃尔俄歇天文台(英语:Pierre Auger Observatory)南部站点荧光望远镜系统的低能量增强。皮埃尔·俄歇天文台是一个混合宇宙射线探测器,由24个荧光望远镜组成,用于测量广泛的空气簇射的荧光,并由1600个水切伦科夫探测器补充,以确定地面的粒子密度。在这种配置中,研究了初级能量为10^18 eV及以上的空气簇射。通过将能量阈值降低约一个数量级,降至10^17 eV的初级能量,HEAT提供了在一个非常有趣的能量范围内研究宇宙射线能谱和质量组成的可能性,预计将发生从银河到河外的宇宙射线跃迁。HEAT的安装于2009年完成,自2009年9月以来一直在持续采集数据。在这些程序中,提出了热的概念。第一批数据已经证明了HEAT标准俄歇荧光望远镜的出色补充。
2011-06-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detection of ultra-high energy cosmic ray showers with a single-pixel fluorescence telescope
我们提出了一个概念,大面积,低成本的超高能宇宙射线(UHECR)的单像素望远镜(FAST)的荧光探测器阵列的检测,解决下一代的UHECR实验的要求。在FAST设计中,大视场由反射镜或菲涅耳透镜的焦平面处的几个像素覆盖。我们报告的第一个结果的FAST原型安装在望远镜阵列网站,包括一个单一的200毫米光电倍增管在焦平面的1米$^2$菲涅尔透镜系统采取的原型的JEM-EUSO实验。FAST原型在19个夜晚进行了数据采集,显示出卓越的运行稳定性。我们在几公里的距离上探测到了激光发射,以及16个非常重要的UHECR阵雨候选者。
2015-10-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Physics Performance of the Large-Sized Telescope prototype of the Cherenkov Telescope Array
未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)的大尺寸望远镜(LST)原型位于CTA的北部,位于加那利群岛的拉帕尔马。它的设计目的是在CTA覆盖的能量范围的最低部分提供最佳性能,观察能量低至数十GeV的伽马射线。LST原型于2019年11月在望远镜调试期间开始进行天文观测,并从那时起一直在收集数据。在这方面的贡献,我们将提出调谐的望远镜的特性在蒙特卡洛(MC)模拟描述所获得的数据,估计其角度和能量分辨率,并评估其灵敏度,无论是模拟和观测的蟹状星云。
2021-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development of a Cherenkov Telescope for the Detection of Ultrahigh Energy Neutrinos with EUSO-SPB2 and POEMMA
IceCube对天体物理中微子的探测和对超高能宇宙射线源模型的约束潜力为研制观测$10^7$ GeV以上中微子的仪器提供了动力。在探测超高能中微子的不同技术中,有一种是掠地技术。它利用了这样一个事实,即地球内部的τ中微子相互作用产生的τ可以从地面出现,并在大气中引发向上的粒子雨。粒子簇射和中微子可以通过测量簇射粒子的切伦科夫辐射和射电辐射来重建。在本报告中,我们讨论了我们正在进行的用于探测τ中微子的切伦科夫望远镜的开发,该望远镜将部署在极端宇宙空间天文台超压气球2(EUSO-SPB 2)上,并且是拟议的极端多信使天体物理学探测器(POEMMA)任务的前体实验。POEMMA的目标是探测来自低地球轨道的高能宇宙射线和高能中微子。EUSO-SPB 2的1 m $^2$切伦科夫望远镜将使用硅光电倍增器,该光电倍增器耦合到基于TPC通用电子公司(AGET)开关电容器环形采样器ASIC的100 MS/s读出器。我们提出的光学,从我们的研究结果,以限定读出的概念和光子探测器和读出到望远镜的机械集成的设计。
2019-07-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Searching for tau neutrinos with Cherenkov telescopes
切伦科夫望远镜有能力通过寻找非常倾斜的簇射来探测能量范围为1- 1000 PeV的高能τ中微子。如果由τ中微子产生的τ轻子从地球或山脉中逃逸,它将衰变并在空气中引发簇射,这可以通过空气簇射荧光或切伦科夫望远镜检测到。在本文中,我们提出了详细的蒙特卡罗模拟相应的事件率VERITAS和两个建议切伦科夫望远镜阵列网站:流星陨石坑和Yavapai牧场,其中使用代表AGN中微子通量模型,并考虑到地形条件的探测器网站。中微子灵敏度的计算取决于观测时间和能谱的形状,但在某些情况下,与冰立方探测器的相应中微子灵敏度相当,甚至更好。对于VERITAS和所考虑的切伦科夫望远镜阵列站点,由于周围山脉的存在,预期的中微子灵敏度比MAGIC站点高出3倍。
2014-07-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Highlights of the MAGIC Telescopes
MAGIC的两个17米直径的甚高能伽马射线望远镜现在已经以立体模式运行了两年。仪器的性能进行了评价:能量高于300 GeV的积分灵敏度为0.76%螃蟹单位(10%螃蟹单位微分灵敏度低于100 GeV)和分析阈值能量为50 GeV。过去两年观测的重点是测量蟹状星云的光谱,从~50 GeV到~50 TeV;探测到能量高达400 GeV的蟹状星云脉冲星,测量了P1和P2的能谱;在VHE发现两个新的射电星系。(NGC 1275和IC-310);类星体3C 279和PKS 1222+21中没有能量截止和发现快速变化; VHE的发现和许多blazar的特征;英仙座星系团VHE发射的上限和矮椭球体中暗物质湮灭的上限,以及100 GeV和3 TeV之间的电子+正电子谱的测量。MAGIC目前正在对读出和触发电子设备以及第一台望远镜的照相机进行重大升级。
2011-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM