New results on focusing of gamma-rays with Laue lenses
我们报告的新成果的硬X-/γ射线天文学（70/100-600千电子伏）的宽带劳厄透镜的发展活动。在开发出第一个原型之后，其性能在去年在马赛举行的SPIE天文望远镜会议上进行了展示（Frontera等人，2008年），我们改进了镜头组装技术。我们目前的发展状况的新镜头的原型，这是组装的方式。
2009-10-13 astro-ph.IM
The LAUE project and its main results
我们将描述的LAUE项目，由意大利航天局，其目的是证明有能力建立一个聚焦光学在硬X-/软伽马射线域（80- 600千电子伏）的支持。为了展示透镜的可行性，正在组装焦距为20米的劳厄透镜瓣原型。事实上，LAUE项目中的一项可行性研究已经证明，由花瓣制成的劳厄透镜是可行的。我们的目标是在80-600 keV的能量带的镜头。除了详细描述新的LARIX设施，其中镜头正在组装，我们将报告迄今为止获得的项目结果。
2014-01-20 astro-ph.IM
Developing a second generation Laue lens prototype: high reflectivity crystals and accurate assembly
劳厄透镜是一种新兴技术，它将在\sim 100千电子伏至\sim 1.5兆电子伏范围内的选定能带内使伽马射线望远镜的灵敏度提高一到两个数量级。这种光学系统将特别适合于观测微弱的伽马射线线，这是研究超新星和银河系正电子湮灭所需要的。它也可以证明是非常有用的研究硬X射线尾巴从各种紧凑的对象，特别是通过提供足够的灵敏度偏振焦平面探测器测量的差异。我们的团队一直在解决与第一代劳厄透镜原型相关的两个关键问题，以提高性能：获得大量高效晶体，并开发一种方法，将它们以准确的取向和致密的填充因子固定在基底上。我们目前正在进行的研究，旨在使大量的晶体适合在500千电子伏以上的能量衍射的初步结果。此外，我们展示了在SSL/UC Berkeley使用我们的光束线组装的劳厄透镜原型的第一个结果，这证明了我们能够以几个弧秒的精度定向和粘合晶体，这是高效劳厄透镜望远镜所需的。
2011-11-29 astro-ph.IM
Laue lenses for hard X-/soft Gamma-rays: new prototype results
我们提出的结果与新的劳厄透镜原型建立在拉里克斯设施在费拉拉大学物理系。根据在马赛SPIE会议上提出的第一个原型的结果，并感谢用于改进原型的方法（在圣地亚哥的SPIE会议，Ferrari等，2009），在这里，我们提出了新原型的结果，在点扩散函数（PSF）和光谱响应方面具有改进的性能。
2011-10-25 astro-ph.IM
A genetic algorithm to design Laue lenses with optimal performance for focusing hard X- and gamma-rays
为了聚焦硬X射线和伽马射线，可以使用劳厄透镜作为聚光器。有了这种光学工具，就有可能改善对辐射的探测，用于多种应用，从观察天空中最剧烈的现象到核医学应用，用于诊断和治疗目的。一个名为劳埃根，基于遗传算法，旨在设计优化的劳埃透镜，已经实施。选择遗传算法是因为劳厄透镜的优化是一个复杂的离散化问题。输出的代码包括在设计的劳厄透镜组成的衍射晶体选择和安排，以这种方式，以最大限度地提高透镜的性能。该代码允许管理任何材料和晶体取向的晶体。程序的结构使得用户可以控制镜头的所有初始参数。因此，劳厄根是高度通用的，可用于设计非常小的镜头，如核医学，非常大的镜头，如卫星搭载的天体物理任务。
2014-05-28 astro-ph.IM physics.optics
Recent developments in Laue lens manufacturing and their impact on imaging performance
本文研究了由11块弯曲锗晶体构成的劳厄透镜扇区的制造与对准技术，通过蒙特卡洛模拟验证对准误差对点扩散函数的影响，并外推证明当前技术可实现半功率直径4.8角分的聚焦性能，有望提升50-600 keV能段观测灵敏度。
2024-01-17 astro-ph.IM
Experimental and theoretical study of diffraction properties of various crystals for the realization of a soft gamma-ray Laue lens
晶体是劳厄透镜的基本组成部分，劳厄透镜是一种新兴技术，可以使空间望远镜在100千电子伏至1.5兆电子伏的能量范围内比现有望远镜灵敏10至100倍。这项研究解决了目前的努力，以发展有效的晶体实现劳厄透镜。在理论部分，考虑了35个候选晶体，包括纯晶体和双组分晶体。假设它们是镶嵌晶体，计算了它们在100 keV、500 keV和1 MeV处的峰值反射率。其结果是，仔细选择的晶体可以允许在整个能量范围内的反射率超过30%，甚至在其较低的部分达到40%。在实验上，我们集中在三种不同的材料（Si_{1-x} Ge_x与梯度的组成，镶嵌铜和金），已被测量在ESRF和ILL使用高度单色光束范围从300 keV到816 keV。目的是检查它们的均匀性、质量和角展度（镶嵌性）。这些晶体表现出出色的性能，例如在~600 keV（Au）下反射率高达31%或在300 keV（SiGe）下反射率高达60%，并且对于Cu的角展度低至15 arcsec，非常好地满足劳厄透镜应用的要求。出乎意料的是，我们还注意到，当使用各种能量测量晶体时，与达尔文的模型存在重要差异。
2009-07-01 astro-ph.IM
Bent crystal selection and assembling for the LAUE project
在劳厄项目中，弯曲晶体首次被用于聚焦80-300 keV能量范围内的光子。其优点是它们的高反射率和相对于镶嵌平面晶体更好的点扩散函数。模拟已经显示出它们出色的聚焦能力，这使它们成为劳厄透镜的最佳候选者，劳厄透镜的灵敏度也由聚焦光斑的大小驱动。选择的晶体是具有40 m曲率半径的锗（完美的，（111））和砷化镓（镶嵌的，（220）），以获得具有20 m长焦距的球面透镜。正在建造一个透镜瓣。我们报告的测量技术，我们能够估计的准确曲率内的百分之几的不确定性和衍射效率的每个瓷砖。我们还讨论了一些结果。
2013-10-01 astro-ph.IM
Hard X / soft gamma ray polarimetry using a Laue lens
硬X /软γ射线偏振分析可以有效地进行康普顿散射各向异性的研究，在一个由精细像素组成的探测器。但在100 keV以上的能量范围内，源通量非常弱，仪器背景非常强，这样精细的测量实际上是非常困难的。劳厄透镜是一种基于晶体衍射的新兴技术，可以集中软伽马射线。这种光学系统可用于实现高效率、高灵敏度和高角分辨率的望远镜，但其代价是视场减小到几个弧分。以聚焦在100 keV - 600 keV能量范围内的20 m焦距望远镜概念为例，说明高反射率晶体领域的最新进展可以带来非常吸引人的性能。劳厄透镜对偏振完全透明，这种望远镜将非常适合进行偏振研究，因为理想的焦平面是一堆精细像素化的平面探测器-以便重建点扩散函数-这也是进行康普顿事件跟踪的理想选择。
2011-09-06 astro-ph.IM
Results of the simulations of the petal/lens as part of the LAUE project
在聚焦硬X射线/伽马射线的LAUE项目范围内，费拉拉大学物理和地球科学系的LARIX设施正在组装完整透镜的一部分。透镜花瓣结构由透射几何形状的弯曲锗和砷化镓晶体组成。我们提出的期望来自一个数学模型的镜头花瓣。还将讨论在90 - 600 keV能量范围内的完整LAUE项目模型的扩展。还对这些模拟结果进行了定量分析。
2013-10-01 astro-ph.IM physics.ins-det
Expected performance of a Laue lens based on bent crystals
在LAUE项目的背景下，致力于建立一个长焦距聚焦光学软伽玛射线天文学（70/100 keV至$>$ 600 keV），我们提出了劳厄透镜的模拟结果，基于不同的组装配置（准马赛克和反射状几何形状）的弯曲晶体。其主要目的是大大克服目前这一代伽马射线望远镜的灵敏度限制，提高成像能力。
2012-11-21 astro-ph.IM physics.ins-det
Unveiling Physical Processes in Type Ia Supernovae With a Laue Lens Telescope
在本文中，我们提出了一个聚焦伽马射线望远镜，只有一个目标：解决Ia型超新星（SNe Ia）的真实性质。该望远镜基于劳厄透镜，聚焦以847 keV为中心的100 keV宽的能带，这对应于56 Ni衰变链发出的亮线，56 Ni是在SNe Ia事件期间大量产生的放射性元素。光谱学和光变曲线测量这条伽马射线线允许直接测量潜在的爆炸物理和动力学，从而区分竞争模型。然而，要实现这一目标，需要观测几个具有高探测意义的事件，这意味着需要更强大的望远镜。我们在本文中提出的望远镜的概念是由一个劳厄透镜举行30米以外的焦点仪器（紧凑型康普顿望远镜）的可扩展的桅杆。在847千电子伏（1毫秒观测时间）3%展宽谱线上，3 σ灵敏度为1.8 \times 10-6 ph/s/cm 2，每年可以探测到数十个Ia超新星，最高可达\sim 40 Mpc，足以对每年的几个事件进行详细的时间演化光谱学研究。这项研究是在DUAL任务建议的框架内进行的，该建议最近提交给欧空局，用于宇宙视野方案的第三个中等任务。
2011-09-06 astro-ph.IM
Focusing effect of bent GaAs crystals for gamma-ray Laue lenses: Monte Carlo and experimental results
本文报道了砷化镓（GaAs）晶体（220）面聚焦效应的观测结果。我们已经比较了实验结果与模拟的GaAs瓦的聚焦能力，通过开发的Monte Carlo。GaAs瓦使用cnr/ien-Parma（意大利）在laue项目框架内开发的研磨工艺弯曲，该项目由ASI资助，致力于构建用于硬X-/软伽马射线能量范围（80-600 keV）的天体物理应用的宽带Laue透镜原型。我们提出并讨论了从他们的表征，主要是在聚焦能力方面获得的结果。弯曲晶体将显著提高基于劳厄透镜的望远镜的信噪比，从而导致相对于目前的非聚焦仪器的灵敏度的空前提高。
2015-12-02 astro-ph.IM physics.ins-det
Characterization of bent crystals for Laue lenses
在LAUE项目的背景下，致力于建立一个长焦距的软$γ$射线天文学（80 - 600 keV）聚焦光学系统，我们提出了不同配置的弯曲晶体的反射率测量的结果，通过弯曲完美或镶嵌平面晶体。我们还比较了这些结果与使用平面晶体。使用费拉拉大学LARIX设施中使用的X射线管的钨阳极的K $α$线进行测量。最终确定这些结果以选择最佳材料并优化将用于构建劳厄透镜瓣的晶体瓦片的厚度，所述劳厄透镜瓣是整个劳厄透镜的一部分，具有20 m焦距和100-300 keV通带。LAUE项目的最终目标是克服当前一代$γ$射线望远镜的灵敏度极限，至少提高两个数量级，并提高当前$γ$射线成像能力。
2012-11-21 astro-ph.IM physics.ins-det
Feasibility study of a Laue lens for hard X-rays for space astronomy
我们报告的可行性研究劳厄透镜的硬X射线（>60千电子伏）镶嵌晶体的基础上，天体物理学的应用。特别是我们讨论的科学动机，其功能原理，遵循的程序，选择合适的晶体材料，通过建立晶体尺寸和它们的分布在透镜上，以获得最佳的透镜聚焦能力的标准，并在给定的通带优化透镜有效面积的标准。我们还讨论了由于组装透镜时不可避免的机械误差而导致的晶体瓦片未对准的影响。开发了一个软件来面对所有这些主题，并评估预期的镜头性能。
2011-01-05 astro-ph astro-ph.IM
Scientific prospects in soft gamma-ray astronomy enabled by the LAUE project
本文总结了一个成功的项目，LAUE的发展，由意大利航天局（ASI）的支持，并致力于发展长焦距（高达100米）劳厄透镜的硬X-/软伽马射线天文学（80-600千电子伏）。该设备已准备就绪，原型透镜瓣的组装正在进行中。这个项目的伟大成就是使用弯曲晶体。从单晶上获得的测量和模拟，我们已经估计了预期的点扩散函数，从而花瓣制成的透镜的灵敏度。预期灵敏度为几个$\times10^{-8}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$ keV $^{-1}$。我们讨论了一些开放的天体物理学问题，可以解决这样一个仪器搭载在一个自由飞行的卫星。
2014-01-02 astro-ph.IM
CdTe Spectroscopic-Imager Measurements with Bent Crystals for Broad Band Laue Lenses
在天体物理学中，硬X软伽马射线范围（100 keV以上）的几个关键问题需要灵敏度和角分辨率，这是目前技术难以实现的。因此，一种能够聚焦硬X射线和伽马射线的新型仪器是必不可少的。宽带劳厄透镜似乎是满足这些要求的唯一解决方案，它显著提高了X射线和伽马射线望远镜的灵敏度和角分辨率。这种类型的高能光学器件将需要在检测效率、空间分辨率和光谱学方面具有高性能的焦平面检测器。本文介绍了在项目“劳厄透镜技术准备增加（TRILL）”框架中使用Caliste-HD探测器模块所获得的结果。该探测器是在CEA（Commissiona Energie Atomique，Saclay，France）开发的像素光谱仪。它用于在LARIX设施（意大利费拉拉大学）的硬X射线束下获取劳厄透镜弯曲晶体产生的焦斑的光谱图像。
2023-01-25 astro-ph.IM physics.ins-det
Technologies for tunable gamma-ray lenses
可调谐伽玛射线透镜已被证明是一个有前途的替代经典的固定能量劳厄透镜在过去的讨论。我们在这里描述我们的开发工作的微型基座与单轴倾斜调整。我们还概述了我们的光学系统的设计，能够监测所需的许多晶体的对齐。可调晶体基座的另一个好处是它缓解了对晶体安装的高精度要求和对晶体安装在其上的支撑平台的长期稳定性的严格要求。此外，将单个晶体安装在单独的基座上有利于使用双层晶体。关键词：伽玛射线天文学，望远镜技术，劳厄透镜
2020-05-08 astro-ph.IM
Hard X-ray/Soft gamma-ray Laue Lenses for High Energy Astrophysics
University of Ferrara（费拉拉大学）；INAF OAS（意大利国家天体物理研究所奥萨观测站）
本文探讨了利用Laue透镜在高能天体物理学中实现软伽马射线天文观测的可行性，分析了当前仪器的局限性及透镜技术的潜在应用。
2026-11-05 astro-ph.IM hep-ex physics.med-ph
Development status of the LAUE project
我们介绍了LAUE的现状，该项目由意大利航天局（ASI）支持，致力于开发用于硬X射线/软伽马射线天文学（80-600 keV）的长焦距（可达100米）劳厄透镜。由于它们的聚焦能力，设计目标是将当前仪器在上述能带中的灵敏度提高2个数量级，低至$10^{-8}$光子/（cm $^2$ s keV）的几倍。
2012-11-21 astro-ph.IM
Laue and Fresnel lenses
本文介绍了基于衍射的 Laue 和 Fresnel 伽马射线透镜的基本概念、工作原理与特性，以解决未来任务中通量聚束的灵敏度需求。
2022-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.optics
The TRILL project: increasing the technological readiness of Laue lenses
TRILL项目针对硬X/软伽马射线天文观测需求，通过大规模制备弯曲锗、硅晶体并改进晶体对准技术，提升劳厄透镜的技术成熟度，以支持未来气球实验和空间聚焦望远镜任务。
2023-09-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Wide band, tunable gamma-ray lenses
本文提出了一种在兆电子伏能区建造天文望远镜的新概念。该概念建立在晶体布拉格衍射的基础上，过去曾讨论过这一点，但到目前为止，在宽能量范围内具有良好灵敏度的设计似乎遥不可及。在本文中，我们指出，如果我们找到方法来调整，在轨道上，在透镜中的所有晶体的个人倾斜，这将允许一个单一的透镜，以良好的效率，覆盖从200千电子伏到2.5兆电子伏的全部范围内的能量在几个观察步骤。其次，我们注意到使用具有双晶体层的透镜将显著增加光子收集。在随附的论文中，我们更详细地描述了我们的整体镜头设计，并提出了我们的第一个原型倾斜调整基座与个别镜头面使用。Keyords：Gamma ray astronomy，Telescope technology，Laue lenses
2020-05-08 astro-ph.IM
DUAL Gamma-Ray Mission
伽马射线天文学为研究宇宙中最强大的来源和最激烈的事件提供了非凡的科学潜力。为了充分利用这一潜力，下一代的仪器在这一领域将不得不实现至少一个数量级的灵敏度比目前的技术的改进。DUAL任务概念以两种互补的方式应对这一挑战：对整个天空进行很长时间的观测，并结合大的收集区域，以同时观测Ia型SNe。宽视场康普顿望远镜（WCT）在整个任务寿命期间积累来自全伽马射线天空（0.1-10 MeV）的数据，劳厄透镜望远镜（LLT）专注于来自超新星Ia（0.8-0.9 MeV）的56 Co发射，从其大面积晶体透镜收集伽马射线到WCT上。两个分离的航天器编队飞行将保持双有效载荷在镜头的焦距。
2010-06-10 astro-ph.IM
Opening the path to hard X-/soft gamma-ray focussing: the ASTENA-pathfinder mission
硬X射线/软伽马射线天文学是瞬变、核和多信使天体物理学的一个重要领域。然而，空间定位，成像能力和灵敏度的测量是非常有限的能量范围> 70 keV。为了克服这些限制，我们提出了一个任务概念，ASTENA，提交给欧空局的计划航行2050。我们将报告ASTENA的开拓者，我们打算向意大利航天局提出建议，作为一个有国际参与的意大利特派团。它将基于ASTENA上的两台仪器之一：焦距为20 m的劳厄透镜，能够将50-700 keV通带中的硬X射线聚焦到3D位置敏感焦平面光谱仪中。透镜的聚焦特性和探测器的定位特性相结合，将提供无与伦比的成像和光谱能力，从而能够研究诸如伽马射线暴余辉、超新星爆炸、正电子湮灭线等现象。
2023-02-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Zoomable telescope by rotation of toroidal lenses
一种新型的连续变焦望远镜是基于两对相邻的超环面透镜（“鞍形透镜”）与标准光学元件的组合。它的可变放大率仅通过围绕光轴旋转四个鞍形透镜来调整。这避免了经典变焦系统沿着设置的纵向轴线移动多个透镜的必要性。一对可旋转调谐的鞍形透镜由两个单独的鞍形透镜（也称为四极透镜或双锥透镜）组成，这两个单独的鞍形透镜被布置在彼此的正后方，充当“组合鞍形透镜”。这种组合鞍形透镜的透射函数对应于单个鞍形透镜的透射函数，但是具有取决于其两个组件之间的相互旋转角度的可调节光焦度。光学系统包含两个这样的组合鞍透镜，在一个平面上充当圆柱开普勒望远镜，在正交平面上充当圆柱伽利略望远镜。两个正交的开普勒/伽利略望远镜保持对齐，并以相同的方式改变它们的放大倍数，当望远镜通过调整两个组合鞍形透镜的光焦度进行变焦时。总而言之，这就产生了一个清晰的图像，它相对于开普勒望远镜的轴是镜像的。因此，除了望远镜的变焦能力之外，还可以通过旋转整个望远镜或所有包含的鞍形透镜来旋转所得到的图像。我们从理论上解释了望远镜的工作原理，射线光学和波动光学的描述。
2018-07-20 astro-ph.IM physics.optics
Optical analysis of spherical mirrors of telescopes: the lens-less Schmidt case
本文用几何光学解析计算了无透镜施密特望远镜球面镜焦面上的光场分布。这种分析是出于对AUGER荧光检测器设计的考虑。实例中使用了其几何参数。
2009-08-25 astro-ph.IM physics.ins-det
Weak Lensing Approximation of Wave-optics Effects from General Symmetric Lens Profiles
Purdue University（普渡大学）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Phenikaa University（菲尼亚卡大学）
本文提出了一种高效方法，用于近似弱透镜情况下由一般对称透镜剖面引起的波光学效应，以改进透镜重建和暗物质研究。
2025-11-04 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
GLoW: novel methods for wave-optics phenomena in gravitational lensing
提出处理引力透镜波光学现象的新方法，实现高效计算频率相关放大因子的GLoW代码，为研究暗物质分布和大尺度结构提供新手段。
2024-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
