Pushing the limits of the Cosmic Origin Spectrograph (COS) with an optimized background correction
本文针对哈勃望远镜 COS 远紫外探测器背景噪声限制暗弱目标观测的问题，开发了基于超级暗场和统计方法的二维背景校正管线 ACDC，使光谱信噪比平均提升约 10%，最高可达 60%。
2024-06-11 astro-ph.IM
Spectrographs and Spectroscopists for the Sandage Test
红移漂移是一个小的，动态的变化，在红移的对象以下的哈勃流。它的测量提供了一个直接的，实时的，独立于模型的宇宙膨胀率的映射。它从根本上不同于其他宇宙学探测器：它不是映射我们（现在）过去的光锥，而是直接比较不同的过去光锥。独立于任何关于重力、几何或聚类的假设，它直接测试了Lambda-CDM范式的支柱。最近的理论研究揭示了与其他宇宙学探测器的独特协同作用，包括暗能量的物理性质的表征。在Sandage（1962）最初的提议中，对于合理的观测时间和技术能力来说，宇宙学距离上的物体的红移的预期变化似乎非常小。在过去的几十年里，光谱仪（例如ESTERO），望远镜收集领域和宇宙信标样本的进步，通过新的数据集和新的基于机器学习的选择，彻底改变了这种情况，使红移漂移圣杯触手可及。因此，这种测量是极大望远镜（ELT）的旗舰目标，特别是其高分辨率光谱仪ANDES。
2023-02-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
A High Sensitivity Fourier Transform Spectrometer for Cosmic Microwave Background Observations
QUIJOTE实验是为了研究10-50 GHz频率范围内的宇宙微波背景（CMB）中的偏振而开发的。它的第一个仪器，多频仪器（MFI），在10-20 GHz的范围内测量，这与大气中的一个天然透明窗口相吻合。特内里费微波光谱仪（TMS）的设计是为了更详细地研究10-20 GHz之间的频谱。MFI频带为2 GHz宽，而TMS频带将为250 MHz宽，覆盖整个10-20 GHz范围，具有一个接收器链和傅立叶频谱滤波器组。预计频带之间的相对校准将比MFI频道更为人所知，更高的分辨率将提供关于窄带干扰和臭氧等特征的基本信息。TMS将研究大气光谱，并提供关于地面绝对光谱测量可行性的关键信息。本文介绍了一种新型傅里叶变换光谱仪的设计，它适用于宽频带测量，并具有$\sqrt{N}$优于通常扫描技术的优点。
2019-10-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Sensitivity to Cosmic Rays of Cold Electron Bolometers for Space Applications
与宇宙射线的相互作用是限制未来空间飞行任务中测辐射热探测器灵敏度的一个重要现象。我们使用来自放射源的伽马射线和来自X射线管的X射线测试了冷电子测辐射热计（CEB）对电离辐射的灵敏度。我们描述了测试设置和结果。正如预期的那样，由于传感元件的有效隔热和其可忽略的体积，我们发现CEB在很大程度上不受这个问题的影响。
2014-03-30 astro-ph.IM physics.ins-det
Effects of overlapping sources on cosmic shear estimation: Statistical sensitivity and pixel-noise bias
在第四阶段的成像巡天中，有相当数量的宇宙学有用信息来自于那些图像与天空中其他来源的图像重叠的来源。宇宙剪切信号主要编码在观测星系的估计形状中，因此直接受到重叠的影响。我们引入了一个框架的基础上的Fisher形式主义重叠源（混合）的宇宙剪切估计的影响进行分析。对于鲁宾天文台遗产调查的空间和时间（LSST），我们提出了预期的损失，统计灵敏度为十年的调查，由于混合。我们发现，对于大约62%的星系，有可能在全深度LSST图像中被检测到，至少有1%的通量在其像素是来自重叠的来源。我们还发现，重叠星系的措施之间的统计相关性，并在较小程度上较高的散粒噪声水平，由于它们的存在，减少星系的有效数密度，$N_{eff}$，由$\sim$ 18%。我们计算了$N_{eff}$的上限为39.4个星系/弧分$^2$在$r$带。我们研究了不同的恒星密度对$N_{eff}$的影响，并说明了将调查扩展到银河系低纬度地区的收益递减。我们扩展了Fisher形式主义来预测由于混合最大似然（ML）形状估计的像素噪声偏差的增加。我们发现，噪声偏置是敏感的特定形状估计和测量的整体平均形状，使用，和属性的星系，包括红移依赖的数量，如大小和光度。
2021-07-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Study of cosmic ray impacts on cryogenic high sensitivity detectors
Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS), Université Paris-Saclay（宇宙物理研究所，巴黎萨克雷大学）
研究宇宙射线对高灵敏度低温探测器的影响，通过DRACuLA设施测试新一代探测器，评估其对粒子冲击的敏感性。
2026-04-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Cosmic voids and induced hyperbolicity. II. Sensitivity to void/wall scales
宇宙空洞是大尺度宇宙中典型的低密度区，它具有双曲特性，可以使光子束偏离。在双曲空间中，欠密度就相当于负曲率。空洞的双曲性必然导致星系巡天统计分析的失真。我们揭示了敏感性的双曲性，因此相对于空隙/壁尺度的比率，这是可观察到的参数的失真。这就为利用星系巡天中的畸变来揭示宇宙空洞的视距数及其特征尺度提供了主要的可能性。
2021-03-25 astro-ph.IM gr-qc
Statistical Detection of IGM Structures during Cosmic Reionization using Absorption of the Redshifted 21 cm line by HI against Compact Background Radio Sources
在宇宙再电离过程中，通过吸收（21厘米森林）对背景辐射探测星系际介质（IGM）中的中性氢结构被认为是独立的和补充的三维层析成像和功率谱技术。这种吸收的直接检测需要在高红移（$z\gtrsim 8$）下非常明亮（$\gtrsim 10$ ~ 100 mJ y）的背景源，这显然是罕见的;非常长的积分时间;或者非常高灵敏度的仪器。这激发了沿着狭窄的视线但具有较暗背景物体（$\sim 1$ -10 mJy）的统计一维（1D）功率谱方法，这些背景物体在高红移下可能更丰富和重要。1D功率谱降低了宇宙方差，提高了灵敏度，特别是在小空间尺度上。使用标准的辐射转移和基准模型的仪器，背景源，在宇宙再电离过程中的IGM结构的演变，沿选定的窄方向的一维功率谱的潜力进行了研究，对热噪声和彩色合成点扩散函数（PSF）响应的不确定性。高红移背景源的数量，望远镜的灵敏度，和PSF质量的最低要求估计的范围内的仪器，背景源，和再电离模型参数。在较高的红移下，一维功率谱本质上更强。一个$\sim 1000$ hr的观测活动，目标是$\sim 100$狭窄的视线，以无线电微弱，高红移背景对象与现代射电望远镜，特别是平方公里阵列，可以检测的一维功率谱的空间尺度和红移的范围，并可能区分宇宙再电离的模型。
2020-08-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Optical throughput and sensitivity of JWST NIRSpec
为了实现其雄心勃勃的科学目标，韦伯太空望远镜上的近红外光谱仪NIRSpec需要满足非常苛刻的吞吐量要求，这里以光子转换效率（PCE）来量化。在为仪器调试进行的校准活动中，我们获得了其PCE的首次飞行测量结果，并更新了NIRSpec狭缝设备中发生的光损失的建模。NIRSpec固定狭缝和多目标光谱模式的测量PCE总体上满足或超过发射前模型的预测。积分场光谱模式的结果对比更大，其中与模型的差异可以达到-20%，4微米以上，以及超过+30%，2微米以下。此外，由于高品质的JWST点扩散函数，我们的狭缝损耗，在较短的波长，显着降低相对于飞行前建模。这些结果，再加上探测器的低噪声性能，使NIRSpec成为一个非常灵敏的光谱仪。
2022-08-09 astro-ph.IM
Simulating gas kinematic studies of high-redshift galaxies with the HARMONI Integral Field Spectrograph
我们提出了模拟观测气体运动学的星系形成在10 pc分辨率的宇宙学模拟与流体动力学+N体代码RAMSES，使用新的RAMSES 2HSIM管道与模拟观测管道（HSIM）的ELT HARMONI IFU摄谱仪。我们对每个模拟单元的星系气体运动学和Hα线发射进行后处理，并整合发射以产生一个修正的输入立方体。然后，我们用HARMONI模拟了一系列曝光时间、空间采样和光谱分辨率的输入立方体的观测结果。我们分析模拟观测结果以恢复星系的运动学等属性，并与已知的模拟值进行比较。我们调查的原因之间的偏差的“真实”和“观察到的”运动学值，证明推断的旋转曲线的灵敏度的仪器的点扩散函数的知识。
2020-09-10 astro-ph.GA astro-ph.IM
Sensitivity of orbiting JEM-EUSO to large-scale cosmic-ray anisotropies
空间观测极能（$\gtrsim 10^{19}$ ~eV）宇宙射线（EECR）相对于地面观测站的两个主要优点是视野扩大，以及轨道观测站几乎具有统一的系统性，覆盖全天。前者保证增加统计，而后者使天空分割成球面谐波。我们已经开始使用球谐技术研究\J \在极能宇宙线天图中对势各向异性的影响。该技术在这里解释，并提出了模拟。各向异性的发现将有助于确定长期寻求的EECR的起源。
2014-01-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Feasibility of up-the-ramp sampling under variable sky for ground-based spectrographs
Institute for Computational Astrophysics and Department of Astronomy and Physics, Saint Mary’s University（圣玛丽大学计算天体物理学研究所和天文物理系）；Observatorio Astronómico de Córdoba, Universidad Nacional de Córdoba（科尔多巴天文台，科尔多巴国立大学）；York University（约克大学）；Gemini Observatory, NSF NOIRLab（双子座天文台，NSF NOIRLab）
研究地面近红外光谱仪在变化天空背景下采用斜坡采样（UTR）的可行性，通过GIRMOS数据模拟器评估线性拟合的可行性、信噪比和系统偏差，发现UTR在读出噪声受限目标上可节省4-10%观测时间，但天空发射线区域性能下降。
2026-06-19 astro-ph.IM
Gravitational-wave physics with Cosmic Explorer: limits to low-frequency sensitivity
宇宙探索者（CE）是下一代地基引力波观测站概念，预计将于21世纪30年代开始运行，预计能够观测双星中子星和黑洞合并，追溯到第一颗恒星的时候。Cosmic Explorer的敏感波段将扩展到10 Hz以下，其中设计主要受到地球物理，热和量子噪声的限制。在这项工作中，热，地震，重力梯度，量子，残余气体，散射光和伺服控制噪声进行了分析，以激励设施和真空系统的设计要求，潜在的测试质量悬浮液，牛顿降噪策略，改进的惯性传感器，和低温控制要求。我们的分析表明，通过改进技术，Cosmic Explorer可以提供比$10^{-23}/\mathrm{Hz}^{1/2}$更好的应变灵敏度，低至5 Hz。我们的工作完善和扩展了以前对宇宙探测器概念的分析，并概述了使这个天文台成为现实所需的关键研究领域。
2021-05-13 astro-ph.IM gr-qc
Science-Driven Tunable Design of Cosmic Explorer Detectors
像宇宙探测器这样的地面引力波探测器可以通过调整信号提取腔的响应来提高它们在高频或低频的灵敏度。提高2 kHz以上的灵敏度，使合并后的引力波谱的测量从二进制中子星合并，这严重依赖于未知的状态方程的热，超密度物质。提高灵敏度低于500赫兹有利于精确测试的极端重力与黑洞振铃信号，并提高了检测的前景，同时有利于改善测量的源属性紧凑的二进制inspirals在宇宙学的距离。在中频，更灵敏的探测器可以更好地测量中子星的潮汐性质。我们提出并表征了调谐宇宙探测器配置的性能，这些配置旨在优化不同天体物理源人群的检测。这些调整选项使Cosmic Explorer能够灵活地使用相同的探测器基础设施来实现各种科学目标。我们发现，一个40公里的宇宙探测器在所有关键科学目标上都优于20公里的探测器，除了获得合并后的物理学。这表明宇宙探索者号应该至少包括一个40公里的设施。
2022-07-12 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
The sensitivity of past and near-future lunar radio experiments to ultra-high-energy cosmic rays and neutrinos
人们已经进行了各种实验来寻找月球月壤中超高能粒子相互作用的无线电发射。虽然它们没有产生任何探测结果，但它们成功地确定了这些粒子通量的上限。我提出了一个审查这些实验中，我重新评估其灵敏度的无线电脉冲，占在原来的报告中被忽视的影响，并比较它们与未来的实验。在一些情况下，我发现过去的实验远没有以前认为的那么敏感。我应用现有的分析模型来确定超高能中微子和宇宙射线通量的极限。在后一种情况下，我修改的模型，以准确地反映初级粒子能量的分数，体现在所产生的粒子级联，从而大大提高估计的灵敏度宇宙射线。虽然这些模型还需要进一步完善，特别是要考虑到小尺度月球表面粗糙度的影响，但它们在这里的应用表明，拟议中的LOFAR望远镜实验将测试来自外来物理模型的中微子通量预测，和一个实验与相控阵饲料上的一个大的单一的-像帕克斯射电望远镜这样的碟形望远镜将允许用这种技术首次探测到宇宙射线，预计每140小时探测一次。
2016-01-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Pollux European instrument concept for HWO: a high-resolution spectrograph and spectropolarimeter from the far-UV to the near-IR
LIRA, Paris Observatory, CNRS, PSL University, Sorbonne University, Université Paris Cité, CY Cergy Paris University（巴黎天文台）；Aix Marseille University, CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学）；Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院空间研究所）；Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系）；AEGORA Research Group – Joint Center for Ultraviolet Astronomy, Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire Astronomique de Strasbourg（斯特拉斯堡大学）
Pollux欧洲仪器概念用于HWO，提供高分辨率光谱仪和光谱偏振计，用于研究恒星、行星系统及宇宙生态系统。
2026-02-10 astro-ph.IM
Sensitivity of full-sky experiments to large scale cosmic ray anisotropies
与地面观测站相比，天基观测极能（$\gtrsim5\times10^{19}$ eV）宇宙射线（EECR）的两个主要优点是视野扩大和全天覆盖，在整个天空中几乎具有统一的系统。前者保证增加统计数据，而后者使天空干净的分割成球谐函数。各向异性的发现将有助于确定长期寻求的EECR的起源。我们开始调查的范围内的全天空的空间为基础的实验，如EUSO检测各向异性的极端能量的宇宙射线天空相比，地面为基础的部分天空实验，如皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列。该技术在这里解释，和模拟宇宙只有两个非零多极子，双极或四极，提出。这些模拟量化了天基全天覆盖的优势。
2015-05-14 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Demonstration of polarization sensitivity of emulsion-based pair conversion telescope for cosmic gamma-ray polarimetry
高能γ射线（10 MeV-100 GeV）的线偏振可以通过测量正负电子对的方位角和观察方位角分布的调制来探测。为了证明乳剂的γ射线偏振敏感性，我们在SPring-8/LEPS上使用偏振γ射线束进行了测试。乳胶轨迹使用扫描数据重建，并自动选择伽马射线事件。使用光学显微镜，在所观察到的2381个伽马射线转换中，在事件选择之后剩下1372个，在其方位角分布上，我们测量了调制。从所选事件的方位角的分布中，测量到调制因子0.21 + 0.11 - 0.09，由此建立了具有3.06 $σ$的显著性的非零调制的检测。这一吸引人的偏振计将被应用于GRAINE项目，这是一个气球实验，用一个基于乳胶的对转换望远镜观测宇宙伽马射线。
2016-05-05 astro-ph.IM physics.ins-det
Simulations of systematic effects arising from cosmic rays in the LiteBIRD space telescope, and effects on the measurements of CMB $B$-modes
宇宙射线产生的系统效应已被证明对使用高灵敏度辐射热计的空间望远镜构成重大威胁。LiteBird太空任务旨在以前所未有的灵敏度测量极化的宇宙微波背景，但其在太空中的位置也会使其容易受到宇宙射线的影响。我们提出了一个端到端的模拟器，用于评估宇宙射线对LiteBIRD空间任务的影响的预期规模，我们在低频望远镜的166 GHz频段上的探测器子集上演示。模拟器将L2处的预期质子通量与LFT焦平面的热响应及其超导探测器的热响应的模型相耦合，产生时间排序的数据，这些数据被投影到模拟的天空图和随后的角功率谱中。
2021-06-30 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
Accounting for Cosmic Variance in Studies of Gravitationally-Lensed High-Redshift Galaxies in the Hubble Frontier Field Clusters
强引力透镜为研究遥远宇宙中的微弱星系提供了强有力的手段。通过放大背景光源的视亮度，大质量星系团能够探测到比通常的空白场灵敏度极限更暗的星系。然而，这种有效灵敏度的增加是以减少调查量为代价的，在这封{ \it Letter}中，我们证明了宇宙方差不确定性的相关增加。作为一个例子，我们表明，宇宙方差的不确定性的高红移人口通过哈勃空间望远镜前线场集群阿贝尔2744增加从约35%的红移z~7到>~65%的z~10。以前的研究中确定的高红移星系的前沿领域低估了宇宙方差的不确定性，这将影响最终约束的高红移光度函数和宇宙恒星形成率密度的暗端斜率，前沿领域计划的关键目标。
2014-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Sensitivity estimates for diffuse, point-like and extended neutrino sources with KM3NeT/ARCA
对发射高能中微子的宇宙天体的识别可以为我们提供有关宇宙及其活动源的新见解。这些宇宙中微子的存在已经被IceCube合作所证明，但是这些中微子来自哪里的大问题仍然没有答案。目前正在地中海建造的KM 3 NeT探测器用于天体粒子研究和深渊中的宇宙（ARCA），其仪器体积为立方公里。由于其对μ子中微子（10 TeV事件）前所未有的角分辨率，它将擅长识别宇宙中微子源< 0.2 degree for E >。KM 3 NeT可以看到与IceCube互补的天空，并且对各种能量的中微子都很敏感。为了在大气中微子和μ子的背景下识别宇宙中微子源的特征，正在开发统计方法，并用蒙特卡罗伪实验进行测试。本文介绍了利用KM 3 NeT/ARCA对扩散、点状和扩展中微子源的最新灵敏度估计。
2021-09-02 astro-ph.IM hep-ex physics.ao-ph
Enhancing the cosmic-ray mass sensitivity of air-shower arrays by combining radio and muon detectors
空气簇射的μ子和电磁成分对初级宇宙粒子的质量很敏感。这些成分的大小可以用地面上的粒子探测器来测量，电磁成分也可以通过其在大气中的无线电发射来间接测量。对于非常倾斜的簇射，电磁粒子不会到达地面。相反，大气对无线电辐射是透明的，其在地面上的足迹随着天顶角的增加而增加。因此，无线电技术提供了一个可靠的检测在整个范围内的天顶角，特别是倾斜阵雨。在这项工作中，结合的无线电发射的介子的质量灵敏度进行了研究的情况下，使用CORSIKA蒙特卡罗模拟的EeV的能量范围内的阵雨的皮埃尔俄歇天文台的网站。它示出，无线电μ子组合具有优越的质量分离能力，特别是倾斜的淋浴，相比，建立质量可观的，如μ子和电子的组合或淋浴最大值Xmax。精确测量超高能宇宙射线的能量依赖质量组成对于了解其仍然未知的起源至关重要。因此，μ介子和无线电探测器的组合可以提高未来空气簇射阵列的科学性能，并为现有阵列提供一个有希望的升级选择。
2019-05-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Exploring the sensitivity of in-ice radio detectors to cosmic ray mass composition
University of Chicago（芝加哥大学）
该研究表明冰中无线电探测器可通过模拟簇射的横向宽度与 Askaryan 谱形状，测量 $10^{17}$eV 以上宇宙射线质量组成，其核心宽度与 $\rm X_{max}$ 高度相关。
2026-09-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
The impact of cosmic rays on the sensitivity of JWST/NIRSpec
詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）上的NIRSpec仪器的焦平面配备了两个Teledyne H2 RG近红外探测器，这是最先进的HgCdTe传感器，具有出色的噪声性能。然而，一旦JWST进入太空，NIRSpec曝光中的噪声水平将受到JWST轨道上宇宙射线（CR）通量的影响，以及我们检测CR命中并减轻其影响的能力。我们已经模拟了近红外光谱探测器上的CR注入现实的CR事件到黑暗中的曝光，最近获得的JWST低温真空测试活动在约翰逊航天飞行中心进行的影响。在这里，我们提出了我们已经实现的方法来检测曝光积分立方体中的命中，在我们的斜坡到斜坡处理管道（NIRSpec官方管道的原型）中拒绝受影响的数据点，并评估该方法在不同算法参数选择下的性能。使用最佳参数集拒绝CR命中的数据，我们估计，对于1,000 s的曝光长度，CR在空间的存在将导致典型的约7%的增加，在检测器的噪声水平相对于地面性能，和相应的降低，在限制灵敏度的仪器，为中等和高光谱分辨率模式。
2019-07-26 astro-ph.IM
Sensitivity of the GAPS Experiment to Low-energy Cosmic-ray Antiprotons
通用反粒子谱仪（GAPS）是一个即将到来的气球任务，在至少3 ~35天的南极飞行期间测量低能宇宙线反核。由于其大的几何接受度和新颖的基于奇异原子的粒子识别，GAPS每次飞行将探测到约500个宇宙反质子，并在大气层顶部产生约0.07-0.21 GeV/n的动能范围内的精确宇宙反质子谱。由于这些高统计数据扩展到比以前任何实验都低的能量，并且与传统的磁谱仪相比，实验不确定性的补充来源，GAPS反质子测量将对暗物质，原始黑洞和宇宙射线传播敏感。反质子测量还将验证GAPS反核识别技术，用于反氘和反氦稀有事件搜索。该分析使用完整的仪器模拟和事件重建，并包括太阳和大气效应，证明了GAPS对宇宙射线反质子的敏感性。
2022-11-05 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Detection of Point Sources in Cosmic Ray Maps using the Mexican Hat Wavelet Family
分析了高斯和墨西哥帽小波族滤波器对探测超高能宇宙射线点源的灵敏度。模拟了一个嵌入背景中的源，并改变了该源的事件数和振幅，旨在检查该方法检测事件统计量低的微弱源的灵敏度。
2012-01-13 astro-ph.IM physics.data-an
CHESS: an Innovative Concept for High-Resolution, Far-UV Spectroscopy
空间紫外线（UV）是一个重要的天文观测窗口，其中大量的原子，离子和分子特征提供了对行星，星际，恒星，星系间和河外物体的重要洞察力。下一代大型空间望远镜需要高灵敏度、中高分辨率的紫外光谱仪。然而，在紫外线敏感的观察是困难的，因为紫外线的光学性能和成像效率落后于在可见光和红外线制度的同行。这在历史上导致了简单的，低反弹的仪器，以增加灵敏度。在这项研究中，我们提出了一个简单的，高分辨率，高吞吐量的远紫外光谱仪的设计，制造和校准-科罗拉多高分辨率阶梯恒星光谱仪（CHESS）。CHESS是一个探空火箭有效载荷，用于演示下一代紫外线空间望远镜的仪器设计。我们目前的几个国家的最先进的衍射光栅和探测器技术的性能测试和结果的远紫外天文应用，乘坐国际象棋的前两次迭代飞行。利用CHESS光谱仪通过吸收光谱研究了星际介质（ISM）中半透明云区的原子-分子跃迁。前两次飞行观察了室女座α和英仙座α的视线，并给出了飞行结果。
2020-08-14 astro-ph.IM
The HARPS polarimeter
我们最近委托ESO位于智利拉西拉的3.6米望远镜对HARPS光谱仪进行偏振升级。HARPS偏振计能够进行具有高灵敏度和准确度的全斯托克斯光谱偏振测量，利用HARPS的大光谱分辨率和稳定性。在本文中，我们介绍了仪器的设计和它的偏振性能。HARPSpol的第一次观测表明，它可以达到~10^-5的偏振灵敏度（在添加许多谱线之后），并且不存在显著的仪器偏振效应。
2010-10-03 astro-ph.IM
The XGIS instrument on-board THESEUS: Monte Carlo simulations for response, background, and sensitivity
瞬态高能天空和早期宇宙勘测者（THESEUS）飞行任务中的X和伽马成像光谱仪仪器的响应是欧空局在宇宙视野M5发射机会的框架内选定的评估阶段，已经用基于Monte Carlo Geant-4的软件进行了广泛的建模。本文描述了THESEUS计划中预计的近地轨道背景源（如漫射光子背景、宇宙射线粒子数、地球辐射），并给出了模拟的星上背景环境及其对仪器性能的影响。
2021-02-17 astro-ph.IM
Effect of the uncertainty in the hadronic interaction models on the estimation of the sensitivity of the Cherenkov Telescope Array
成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）是能量超过数十GeV的宇宙伽马射线的地面间接探测器。IACT中γ射线观测的主要背景是宇宙射线带电粒子。拒绝这些背景的能力是决定IACT系统的伽马射线灵敏度的最重要因素。蒙特卡罗模拟用于估计剩余的背景率和灵敏度的系统在设计和施工阶段。在模拟宇宙射线与空气中原子核的高能强子相互作用时，不确定性传播到剩余本底率的估计中，随后传播到估计的仪器灵敏度中。我们调查的影响，在目前的强子相互作用模型的差异估计的γ射线灵敏度的切伦科夫望远镜阵列使用四个相互作用模型（QGSJET-II-03，QGSJET-II-04，EPOS-LHC，和SIBYLL2.3c）实现的空气淋浴模拟工具CORSIKA。在模型之间观察到QGSJET-II-03的背景速率变化高达2倍，主要是由于$π^0$生产谱的差异。这些导致在1 - 30 TeV区域中估计的伽马射线灵敏度的差异约为30%，假设对伽马射线点状源进行50小时的观测。所给出的结果也表明，IACTs在强子相互作用模型的验证中具有显著的能力。
2021-05-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Energy sensitivity of the GRAPES-3 EAS array for primary cosmic ray protons
低能地基宇宙线空气簇射实验的能量阈值一般在几十到几百TeV之间。簇射观测量是用探测器阵列间接测量的。大气对低能二次谐波的吸收限制了它们在地球表面的探测频率。然而，由于选择效应，在低层大气中产生的一小部分低能簇射可以达到观测水平。但由于观测资料较少，重建过程十分困难。因此，人们相信，在低能量下，通过卫星和气球飞行上的实验进行的直接测量更可靠。尽管在低能量下具有非常小的效率（$\sim$ 0.1%），GRAPES-3实验的大接受度（$\sim$ 5 m $^2$ sr）允许观测低于$\sim$ 1 TeV的初级宇宙射线，并开辟了测量从几TeV到超越宇宙射线膝（高达10 $^{16}$ eV）的初级能谱的可能性，覆盖五个数量级。用蒙特卡罗模拟计算了GRAPES-3的初级质子能阈，与实验数据符合较好。此外，还计算了质子原色的总效率和接受度。GRAPES-3实验覆盖如此广泛的能量范围的能力可以提供一个独特的手柄，以桥接低能量下的直接测量和超高能量下的间接测量之间的能谱。
2020-05-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Estimate of the Background and Sensitivity of theFollow-up X-ray Telescope onboard Einstein Probe
作为一项致力于时域天体物理研究的空间X射线成像任务，“爱因斯坦探测器”（EP）携带两种科学有效载荷，即宽视场X射线望远镜（WXT）和后续X射线望远镜（FXT）。FXT采用Wolter-I型反射镜和pn-CCD探测器。在这项工作中，我们调查的FXT的在轨背景的基础上Geant 4模拟。考虑了EP轨道环境中存在的各种空间成分的影响，例如宇宙光子背景、宇宙射线初级和次级粒子（例如质子、电子和正电子）、γ射线和地磁赤道附近的低能质子。所获得的主要由宇宙射线质子和宇宙光子背景诱导的0.5-10 keV的仪器背景对应于焦平面探测器（FPD）的成像区域中的$\sim$ 3.1 $\times$ 10 $^{-2}$计数s $^{-1}$ keV $^{-1}$的水平，即归一化后的3.7 $\times$ 10 $^{-3}$计数s $^{-1}$ keV $^{-1}$ cm $^{-2}$。与仪器背景相比，视场（FOV）背景，这是由宇宙光子反射的光学镜，占主导地位低于2 keV。基于焦点内的模拟背景水平（30 $^{\prime\prime}$半径的圆），计算FXT的灵敏度，理论上可以实现几个$μ$螃蟹（数量级为10 $^{-14}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$）（大约10 $^{-13}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$），用于25分钟曝光的定点观察。…
2021-11-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Optical alignment of contamination-sensitive Far-Ultraviolet spectrographs for Aspera SmallSat mission
本文针对Aspera SmallSat任务中远紫外光谱仪因紧凑结构和污染敏感导致的对准难题，提出结合3D扫描、干涉仪与真空对准的多阶段光学对准方法。
2024-07-22 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
