Atmospheric Cherenkov Gamma-ray Telescopes
立体成像大气切伦科夫技术是在1980年代和1990年代开发的,现在被世界各地一些现有的和计划中的伽马射线观测站所使用。它提供了非常高能量的伽马射线天空(30 GeV以上)的最灵敏的视图,加上相对良好的角度和光谱分辨率在一个广泛的视野。本章总结了该技术的细节,包括望远镜光学系统和相机的描述,以及最常见的数据分析和伽马射线重建方法。
2015-10-19 astro-ph.IM
V-shaped Cherenkov images of magnetically-separated gamma-rays
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个即将到来的仪器,将开始新一代的大气切伦科夫望远镜。预计CTA不仅将提供数十GeV至数百TeV范围内前所未有的灵敏度,而且还将大大改善测量的系统不确定性。我们研究了切伦科夫望远镜记录的低能量伽马射线在大气层上部的第一次相互作用的图像。图像显示了由于第一个e-e+对在地磁场中偏转而产生的特征分离。我们评估的性能标准的立体分析,这样的事件。我们还推导出一种新的方法,纯粹基于图像的几何性质的V形事件的能量估计。我们调查的潜力相结合的经典能量估计和独立验证的切伦科夫望远镜的能量标度的系统性变化的新方法,并讨论这种分析的局限性。
2019-07-05 astro-ph.IM
Deep Learning-Based Stereoscopic Event Reconstruction for CTAO using CTLearn
本文提出利用CTLearn软件包和全深度学习驱动方法,从模拟的立体IACT事件中重建甚高能伽马射线粒子的类型、能量和入射方向,以支持CTAO的高灵敏度观测。
2025-09-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Reconstruction of stereoscopic CTA events using deep learning with CTLearn
Cherenkov望远镜阵列(CTA)是一个由数十个成像大气Cherenkov望远镜(IACT)组成的阵列,是下一代地基伽马射线天文台的国际项目,旨在将当前一代仪器的灵敏度提高五到十倍,并提供从20 GeV到300 TeV以上的能量覆盖。IACT阵列探测极高能伽马射线天空。它们的工作原理是同时观测由甚高能伽马射线和宇宙射线与大气相互作用引发的空气簇射。由给定簇射引起的切伦科夫光子被聚焦到阵列中望远镜的相机平面上,产生事件的多立体记录。这幅图像包含了空气簇射的纵向发展,以及它的空间、时间和热量信息。原始极高能量粒子的属性(类型,能量和入射方向)可以通过使用机器学习技术重建整个事件来从这些图像中推断。在这篇文章中,我们使用CTLearn对模拟的立体IACT事件进行了纯深度学习驱动的全事件重建。CTLearn是一个软件包,其中包括用于加载和操作IACT数据以及运行深度学习模型的模块,使用像素相机数据作为输入。
2021-09-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance studies of the new stereoscopic Sum-Trigger-II of MAGIC after one year of operation
MAGIC是一个立体系统,由两个成像空气切伦科夫望远镜(IACT)组成,位于La Palma(西班牙加那利群岛),在甚高能伽马射线天文学领域工作。它使用传统的数字触发器,能量阈值约为55 GeV。一种新的触发策略,基于部分重叠的像素块的信号的模拟和,导致较低的阈值。2008年,MAGIC在单台望远镜操作中探测到25 GeV的蟹状星云脉冲星,证明了这一原理。在2013/14年冬季,经过几年的开发,一个基于这一概念的新系统被用于立体观测。在这方面的贡献的操作立体触发系统的战略,以及第一次的性能研究,提出。最后,一些可能的未来改进,以进一步降低这种触发的能量阈值的地址。
2015-08-21 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
pschitt! - A Python package for the modelling of atmoSpheric Showers and CHerenkov Imaging Terrestrial Telescopes
通过蒙特卡罗方法模拟大气簇射及其在成像大气切伦科夫望远镜(IACT)上的投影是一个耗时且计算量很大的过程。从物理学的角度来看,这些模拟是最先进的,它们不适合简单的测试。在这里,我们提出了一个Python包开发,以模拟大气阵雨使用不同的配置文件,并与IACT的数组来成像。这允许初级光子能量和角度方向对立体图像的影响的一阶研究。它的简单性也使它便于公众传播和推广以及教学目的。这个包的开发是为了充分利用Python的简单性,但也针对快速计算进行了优化。它是在ASTERICS H2020项目的框架内开发的,因此可以作为开源软件使用。
2017-09-14 astro-ph.IM
H.E.S.S.: The High Energy Stereoscopic System
本文介绍位于纳米比亚的H.E.S.S.切伦科夫望远镜阵列,描述其组成与运行,并回顾其在银河系内外发现新型TeV辐射源的科学成果。
2024-05-22 astro-ph.IM
Influence of aerosols from biomass burning on the spectral analysis of Cherenkov telescopes
在过去的十年中,成像大气切伦科夫望远镜(IACT)已经证明自己是甚高能(VHE; E>0.1 TeV)区域的天文探测器。IACT技术间接地观察VHE光子,使用地球的大气作为热量计。切伦科夫望远镜实验的大部分校准都是使用空气簇射发展、切伦科夫辐射和探测器的蒙特卡罗模拟完成的,并假设了某些大气条件模型。在观测过程中,任何偏离假设的大气模型的真实条件都会导致原始伽马射线能量和源谱的错误重建。在八年的观测中,高能立体系统(H.E.S.S.)由于生物质燃烧产生的气溶胶,经历了大气透明度的周期性自然和人为变化。为了确定在大气透明度长期减少的情况下取得的数据,已制定了一个新的监测量,即切伦科夫透明度系数,并将在此介绍。这个量与探测器中的硬件变化无关,因此可以隔离可能影响仪器性能的大气因素,特别是光谱结果。它的正相关性与独立测量的大气光学厚度(AOD)检索的数据的多角度成像光谱辐射计(MISR)在船上的Terra美国宇航局的卫星也在这里。
2013-09-12 astro-ph.IM
Timing performances of NectarCAM, a Medium Sized Telescope Camera for the Cherenkov Telescope Array
本文介绍NectarCAM相机用于CTAO中型望远镜,其时序系统经暗室测试,可降噪、改善图像清洗并区分伽马与宇宙射线,支持立体观测。
2023-10-10 astro-ph.IM
Machine Learning for Event Reconstruction in Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
INAF IASF Palermo(意大利国家天体物理研究所帕勒莫天文台与空间物理学研究所)
综述机器学习在成像大气切伦科夫望远镜事件重建中的应用,包括粒子分类和能量/方向回归,并介绍基于时序特征和集成方法的新进展。
2026-06-11 astro-ph.IM
Space-based Extensive Air Shower Optical Cherenkov and Fluorescence Measurements using SiPM Detectors in context of POEMMA
作为NASA天体物理探测级任务,极端多信使天体物理探测器(POEMMA)旨在识别超高能宇宙射线(UHECR)的来源并观察宇宙中微子。POEMMA由两个航天器组成,在525公里高度、28.5 $^\circ$倾角轨道上以松散编队飞行。每个航天器都有一个施密特望远镜,具有大的收集面积和宽视场(FoV)。采用一种新的焦平面进行优化,以观察紫外荧光信号从广泛的空气淋浴(EAS)和光学切伦科夫信号从EAS。在UHECR立体荧光模式下,POEMMA将测量20 EeV以上的UHECR的光谱,成分和全天分布,具有高统计数据以及对UHE中微子的显着灵敏度。POEMMA航天器被设计为快速重新定向到机会目标(ToO)中微子模式,以观察具有独特灵敏度的瞬态天体物理源。在这种模式下,POEMMA将能够通过测量地球中tau中微子相互作用引起的$τ$ -轻子衰变的向上移动的EAS来探测20 PeV以上的宇宙tau中微子事件。在本文中,POEMMA的科学目标和仪器设计进行了总结,重点是在POEMMA的SiPM实现,随着切伦科夫EAS信号的特性的范围内提供的宽波长灵敏度的SiPM的详细讨论。还将讨论SiPM和目前计划用于POEMMA的MAPMT之间的荧光响应的比较,评估SiPM执行EAS荧光测量的潜力。
2020-10-10 astro-ph.IM
A NECTAr-based upgrade for the Cherenkov cameras of the H.E.S.S. 12-meter telescopes
高能立体系统(H.E.S.S.)是目前正在运行的三个成像大气切伦科夫望远镜阵列之一。它由四个12米望远镜和一个28米望远镜组成,对能量范围为~30 GeV - 100 TeV的伽马射线敏感。12米望远镜的相机最近进行了大幅升级,目的是提高其性能和鲁棒性。升级涉及更换除光电倍增管(PMT)外的所有摄像机组件。这意味着要为触发、读出、电源、冷却和机械系统开发新的硬件,并为相机控制和数据采集开发新的软件。相机采用了几项新技术:读数是围绕新的NECTAr数字化芯片构建的,该芯片是为下一代IACT开发的;相机电子设备是完全控制的,并通过以太网使用FPGA和嵌入式ARM计算机的组合进行读取;软件使用现代库,如Apache Thrift,ZMQ和Protocol Buffers。这项工作详细介绍了升级后的相机的设计和性能。
2020-01-13 astro-ph.IM
Advanced modelling of Night Sky Background light for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本研究提出一种基于物理驱动的大气切伦科夫成像望远镜夜空背景光逐像素仿真方法,该方法考虑了多种光源及大气与望远镜因素,经验证其预测精度显著优于传统恒定背景模型。
2025-05-19 astro-ph.IM
Improved sensitivity of H.E.S.S.-II through the fifth telescope focus system
成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的工作原理是对TeV伽马射线撞击大气层时产生的相对论带电粒子级联产生的非常短暂的切伦科夫辐射闪光进行成像。这种高能空气簇射在10-30公里的高度开始,这取决于初级伽马射线的能量和到达方向。究竟是通过将望远镜聚焦在无穷远处并测量切伦科夫光子角还是聚焦在簇射的中心区域来获得簇射的最佳图像是一个不明显的问题。这对于大尺寸IACT尤其如此,对于大尺寸IACT,场深度小得多。我们特别利用高能立体系统(H.E.S.S.)的第五台望远镜(CT 5)解决这一问题;一个28米碟形大尺寸望远镜最近进入操作和敏感的能量阈值为几十个GeV。本文讨论了CT-5的聚焦系统的工作原理和聚焦深度对低能(50-200 GeV)望远镜灵敏度的预期影响。
2013-07-24 astro-ph.IM
Impact of aerosols and adverse atmospheric conditions on the data quality for spectral analysis of the H.E.S.S. telescopes
地球大气层是地基成像大气切伦科夫望远镜实验中探测器的一个组成部分,在校准时必须考虑到。大气和硬件相关的模拟条件的偏差可能会导致错误的重建的初级粒子能量,因此源光谱。在高能立体系统(H.E.S.S.)的八年观测期间,在纳米比亚,切伦科夫光子的总产量随着时间的推移而变化很大,这是由于硬件逐渐老化,加上硬件组件的调整,以及大气透明度的自然和人为变化。在这里,我们提出了强大的数据选择标准,最大限度地减少这些影响,在整个数据集的H.E.S.S.实验并引入切伦科夫透明度系数作为一个新的大气监测量。大气透明度的影响,作为量化的这个系数,能量重建和光谱参数的检查和独立的MISR卫星测量和本地测量的大气清晰度的气溶胶光学厚度(AOD)的相关性进行了研究。
2013-10-06 astro-ph.IM
Deep learning methods for gamma event selection in TAIGA-IACT image analysis in stereo-mode
Irkutsk State University(伊尔库茨克国立大学);Lomonosov Moscow State University(莫斯科罗蒙诺索夫国立大学)
针对TAIGA-IACT立体模式图像分析,提出两种神经网络方法用于伽马事例选择,提升了伽马射线事例重建的背景抑制精度。
2026-10-14 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.LG
A high performance likelihood reconstruction of gamma-rays for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
我们提出了一个复杂的伽玛射线似然重建技术成像大气切伦科夫望远镜。该技术是基于比较的原始切伦科夫相机像素图像的光子引起的大气粒子簇射与半解析模型的预测。该方法是由CAT实验在20世纪90年代,并已进一步开发了一个新的拟合算法的基础上使用的所有像素在相机中的对数似然最小化,夜空背景噪声的精确治疗,使用立体视觉和引入的第一个相互作用深度作为参数的模型。与使用中的其他技术相比,该重建技术提供了光子诱导簇射的更精确的方向和能量重建,以及更好的伽马效率,特别是在低能量下,以及改进的背景抑制。对于H.E.S.S.在实验中,与H.E.S.S.相比,重建技术的灵敏度提高了约2倍。基于相机图像的二阶矩的标准重建技术(Hillas参数技术)。
2011-04-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
A major electronics upgrade for the H.E.S.S. Cherenkov telescopes 1-4
高能立体系统(H.E.S.S.)是一个位于纳米比亚霍马斯高地的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)阵列。它由四台12米望远镜(CT 1 -4)和一台28米直径望远镜(CT 5)组成,前者于2003年开始运行,后者于2012年上线。它是唯一的IACT系统,具有不同尺寸的望远镜,它提供了非常宽的能量范围内的伽马射线的灵敏度,从~30 GeV到~100 TeV。由于CT 1 -4的摄像机电子设备比CT 5的旧得多,因此正在进行升级;首次部署于2015年,计划于2016年全面投入使用。此次升级的目标有三个:减少摄像头的死区时间,提高阵列的整体性能,以及降低与老化相关的系统故障率。完成后,升级将确保H.E.S.S.的持续运行。在CTA出现之前,甚至可能超过CTA的出现。在新组件的设计中,使用了几种CTA概念和技术,因此正在现场进行评估:升级后的读出电子器件基于NECTAR读出芯片;新的相机前端和后端控制子系统基于FPGA和嵌入式ARM计算机;子系统之间的通信基于标准以太网技术。这些硬件解决方案具有良好的性能、稳健性和灵活性。新相机的设计报告在这里。
2015-09-03 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
Sensitivity Improvements of Very-High-Energy Gamma-Ray Detection with the Upgraded H.E.S.S. I Cameras using Full Waveform Processing
高能立体系统(H.E.S.S.)是一个由纳米比亚的五个成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列,观测能量范围从几十GeV到几十TeV的伽马射线。用光电倍增管检测切伦科夫信号,采样频率为1 GHz。在标称数据采集(充电)模式下,在满足触发条件的情况下,该信号在16 ns的固定窗口内积分。多亏了四台高能电子系统的电子升级在2017年春季推出的I相机中,可以在标称充电模式下并行读取完整的1 GHz采样波形。这允许在数据分析(如沿着信号时间梯度的信号积分)中具有更高的灵活性,从而增加了信噪比,并因此增加了能量范围下端处的灵敏度。此外,它防止截断切伦科夫事件持续时间超过16纳秒,增强了伽玛射线事件的簇射重建与TeV的能量和高的影响距离。PeVatron候选者的观测可能会从这种新的数据采集模式中获益匪浅,因为罕见的多TeV伽马射线事件的精确重建得到了改善-这是调查潜在光谱截止的一个关键方面。升级后的H.E.S.S.的性能研究我的相机与采样模式数据分析的重点和比较,标称充电模式的数据在这方面的贡献。
2019-08-14 astro-ph.IM
Upgrading and testing the 3D reconstruction of gamma-ray air showers as observed with an array of Imaging Atmospheric Cherenkov telescopes
成像大气切伦科夫望远镜的立体阵列允许在3维中重建伽马射线诱导的簇射,这提供了几个优点:直接获得空间中的簇射参数和直接测量入射能量的量热。此外,考虑到同一阵雨的不同图像之间的相关性。最近在H.E.S.S.的框架内实现了一种基于电磁簇射的简单3D模型的分析方法。实验在本文中,该方法是完成了一个额外的质量标准,它减少了约2倍的扩展源的情况下的背景污染,同时保持伽马射线效率在一个高水平。另一方面,2006年7月耀变体PKS 2155-304的剧烈耀斑,提供了H.E.S.S.几乎纯伽马射线样品的数据,提供了一个独特的机会,精度测试的三维重建方法以及H.E.S.S.校准中使用的模拟。所有3D淋浴参数的分布数据和模拟之间的协议在百分之几的水平。
2009-05-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Stereograph: Stereoscopic event reconstruction using graph neural networks applied to CTAO
针对CTAO事件重建问题,提出用图神经网络连接多望远镜观测进行立体重建,在模拟数据上实现了比随机森林更优的能量、角度分辨率及伽马光子与质子分离度。
2025-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Stereo performance of SST-1M at different altitudes
本文通过蒙特卡洛模拟和实测数据,对比分析了SST-1M成像大气切伦科夫望远镜在510米、1420米和4270米三个不同海拔站点的立体观测性能,评估海拔高度与望远镜间距对伽马射线探测能力的影响。
2025-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Technical Performance of the MAGIC Telescopes
MAGIC-I望远镜是世界上最大的单碟成像大气切伦科夫望远镜。第二台望远镜MAGIC-II将与MAGIC-I同时以立体模式运行。MAGIC-II是MAGIC-I的克隆,但有许多重大改进,即具有更宽触发区域的高度像素化相机,改进的光学模拟信号传输和2-4 GSps的快速读出。MAGIC-II的所有技术要素都已于2008年底安装完毕。该望远镜目前正在进行调试并与MAGIC-I集成。将报告MAGIC-I技术性能的最新情况、MAGIC-II所有硬件要素的说明以及两台望远镜综合技术性能的初步结果。
2009-07-07 astro-ph.IM
Upgrade of the MAGIC telescopes
MAGIC望远镜是两个成像大气切伦科夫望远镜(IACT),位于加那利群岛的拉帕尔马。由于拥有17米直径的镜碟和超高速电子设备,它们为低天顶距的观测提供了低至50 GeV的能量阈值。第一架MAGIC望远镜于2004年投入使用,第二架于2009年投入使用。2011年,我们开始了一项重大的升级计划,以改进和统一两台类似但当时不同的望远镜的立体系统。在这里,我们报告的升级的读出电子和数字触发的两个望远镜,升级的MAGIC I望远镜的相机,以及调试的系统后,这一重大升级。
2014-10-19 astro-ph.IM
Current status and operation of the H.E.S.S. array of imaging atmospheric Cherenkov telescopes
本文介绍了用于研究南半球伽马射线辐射的混合IACT阵列H.E.S.S.的组成、性能、升级情况及当前运行状态,提及2020-2021年创纪录的数据采集,并以再发新星RS Oph为例说明其实时科学成果输出能力。
2023-06-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-Hadron Separation in Very-High-Energy gamma-ray astronomy using a multivariate analysis method
近年来,成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)发现了天空中丰富多样的甚高能量(VHE,> 100 GeV)伽马射线辐射源。这些仪器对大气中伽马射线诱导粒子级联发射的切伦科夫光进行成像。通过考虑簇射图像的形状,可以有效地减少来自更多宇宙射线级联的背景,并且减少这种背景的能力是决定IACT灵敏度的关键方面之一。在这项工作中,我们应用树分类方法的数据从高能立体系统(H.E.S.S.)。我们展示了该方法的稳定性及其与H.E.S.S.相比产生改进的背景减少的能力。标准分析。
2009-04-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
The SST-1M imaging atmospheric Cherenkov telescope for gamma-ray astrophysics
本文介绍面向 TeV 以上伽马射线天体物理的 SST-1M 成像大气切伦科夫望远镜,阐述其 Davies-Cotton 光学设计、SiPM 全数字化相机及验证进展,并报告 Ondřejov 立体系统的初步运行成果。
2025-03-17 astro-ph.IM
Performance of the MAGIC stereo system obtained with Crab Nebula data
MAGIC是一个由两个成像大气切伦科夫望远镜组成的系统,位于加那利群岛的拉帕尔马。自2009年秋季以来,这两台望远镜一直在立体模式下共同工作,与以前的单望远镜观测相比有了重大改进。我们使用观测的蟹状星云采取低天顶距,以评估性能的魔术立体声系统。MAGIC望远镜的触发阈值是50 - 60 GeV。先进的立体分析技术使MAGIC能够在50小时的290 GeV以上观测中达到蟹状星云通量的(0.76 +/-0.03)%的灵敏度。在这些能量下的角分辨率优于~0.07度。我们还对可能影响MAGIC望远镜拍摄数据分析的可能系统效应进行了详细研究。
2011-11-17 astro-ph.IM
Optimising an Array of Cherenkov Telescopes in Australia for the Detection of TeV Gamma-Ray Transients
本研究评估了基于CTA设计在澳大利亚建设小型切伦科夫望远镜阵列探测TeV伽马射线暂现源的潜力,发现四台MST阵列每年可探测约24个活动星系核耀斑,是暂现源观测的重要补充设施。
2024-06-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
The performance of the MAGIC telescopes using deep convolutional neural networks with CTLearn
主要大气伽马成像切伦科夫望远镜系统位于拉帕尔马的加那利岛,用于观测极高能(VHE,几十GeV及以上)伽马射线天空。MAGIC由两个成像大气切伦科夫望远镜组成,通过探测簇射中发射的切伦科夫光子,捕捉大气吸收伽马射线和宇宙射线产生的空气簇射的图像。IACT对伽马射线源的灵敏度主要取决于重建产生空气簇射的初级粒子的性质(类型、能量和到达方向)的能力。用于淋浴重建的最先进的IACT流水线是基于通过提取几何和立体特征以及随机森林或提升决策树等机器学习算法对淋浴图像进行参数化。在这篇文章中,我们探索了直接应用于相机像素化图像的深度卷积神经网络,作为IACT全事件重建的一种有前途的方法,并使用CTLearn(一种利用深度学习的IACT事件重建包)在观测数据上展示了该方法的性能。
2022-11-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Correction method applied to MC simulated LST images affected by clouds
针对云层导致的成像大气切伦科夫望远镜图像偏差,研究在 ctapipe/lstchain 中实现基于几何发射模型的校正方法,并利用 CORSIKA 模拟 LST 甚高能事件评估其对图像和立体簇射参数的影响。
2024-02-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observation of VER J2019+368 with the SST-1M stereoscopic system
本文报道了利用SST-1M立体观测系统于2024年4月至11月对未识别甚高能伽马射线源VER J2019+368区域的首次观测,重点开展形态学与光谱学研究,并评估其大视场离轴性能在探测扩展银河伽马射线源方面的能力。
2025-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
SST-1M Observations of Markarian 421
本文介绍SST-1M两台切伦科夫望远镜以单目和立体模式对高频峰blazar Mrk 421的甚高能伽马射线观测、数据分析及初步辐射机制建模。
2025-07-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Study of hadron and gamma-ray acceptance of the MAGIC telescopes: towards an improved background estimation
MAGIC望远镜是由两个成像大气切伦科夫望远镜(IACT)组成的阵列,研究极高能量(VHE; E>100 GeV)的伽马射线天空。观测是在立体模式下进行的,两台望远镜都指向天空中的同一位置。强子和伽马射线的MAGIC视场(FoV)接受具有复杂的形状,这取决于几个参数,如观测的方位角和天顶距。在标准MAGIC分析中,用于估计这种接受度的策略在复杂FoV的情况下不是最佳的。在这篇文章中,我们提出了系统的研究结果,旨在验证整个FoV的接受度。这些研究打开了应用改进的背景估计方法的MAGIC数据,有用的扩展或多个源的形态调查的可能性。
2015-09-08 astro-ph.IM
Enhancing the Angular Resolution of Large Array of imaging atmospheric Cherenkov Telescope (LACT) at Ultra-High Energies
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Institute of High Energy Physics(高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Tianfu Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
针对LACT阵列在超高能观测中因图像泄漏导致的立体方向重建偏差,提出基于2D高斯拟合和LightGBM分位数回归加权的方法,将100 TeV中心区域的角分辨率提升至优于0.06°,并探索了基于神经比率估计的像素似然重建技术,可实现全场15%-40%的改进。
2026-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for the detection of gamma rays using Cherenkov telescopes enhanced by a ground array observatory
FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics, National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院皮德斯特雷哈赫应用力学与数学问题研究所);Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心);Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所);Astronomical Observatory, University of Warsaw(华沙大学天文台);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics(苏黎世联邦理工学院粒子物理与天体物理研究所);Institute of Particle and Nuclear Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院粒子与核物理研究所);Astronomical Observatory, Jagiellonian University(雅盖隆大学天文台)
通过模拟数据研究,将单镜小尺寸成像大气切伦科夫望远镜(SST-1M)置于高海拔水切伦科夫探测器(WCD)阵列中,利用混合系统提升伽马/强子分离能力,使10 TeV以上灵敏度提高约60%(单镜)和30%(立体观测)。
2026-06-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Design of an Imaging Air Cherenkov Telescope array layout with differential programming
Université de Genève(日内瓦大学)
本文提出利用微分编程和替代模型优化 IACT 阵列布局,以减少系统误差并提高灵敏度。
2025-10-15 astro-ph.IM physics.comp-ph physics.data-an
Observation of the Crab Nebula with the Single-Mirror Small-Size Telescope stereoscopic system at low altitude
本文报道了SST-1M立体系统在低海拔对蟹状星云的首次观测,通过蒙特卡洛模拟验证了其在多TeV能区的性能,包括能量阈值、分辨率及系统不确定性。
2025-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cross-calibration and combined analysis of the CTA-LST prototype and the MAGIC telescopes
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代伽马射线天文台,它将由三种不同尺寸的望远镜组成。其中,大尺寸望远镜(LST)将是最敏感的低能量范围从20 GeV开始。为CTA提出的原型LST(LST-1)于2018年10月在北半球的La Palma(西班牙)落成,目前处于调试阶段。MAGIC是一个由两台当代伽马射线切伦科夫望远镜组成的系统,距离LST-1约100米,自2009年以来一直以立体模式运行。由于LST-1和MAGIC可以观测到相同的空气簇射事件,我们可以逐个事件比较簇射的亮度,伽马射线的估计能量和其他参数,这些参数可以用于交叉校准望远镜。最终,通过对触发三台望远镜的事件进行综合分析,我们可以更准确地重建簇射几何形状,从而获得更好的能量和角分辨率,以及更好地区分由宇宙射线引发的背景簇射。为此,作为LST-1调试的一部分,我们与LST-1和MAGIC对已建立的伽马射线源进行了联合观测。此外,我们已经开发了蒙特卡罗模拟这样的联合观察和分析管道,发现事件的时间戳的基础上,在离线分析的重合。在这项工作中,我们提出了第一次检测的天文源,蟹状星云,与LST-1和MAGIC的联合观测。此外,我们还展示了利用LST-1和MAGIC联合观测期间采集的蟹状星云数据进行望远镜间交叉校准的结果。
2021-08-11 astro-ph.IM
Three-year performance of the IceAct telescopes at the IceCube Neutrino Observatory
本文回顾了IceCube中微子天文台IceAct望远镜在南极三年的运行性能,表明其约10 TeV的能量阈值和宽广视场能提供现有探测器无法获取的簇射信息,有效改善宇宙线组成研究。
2023-07-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
The upgraded Data Acquisition System of the H.E.S.S. telescope array
高能立体系统(H.E.S.S.)是一个由五个成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列,位于纳米比亚的霍马斯高地。H.E.S.S.它通过探测极高能伽马射线与地球大气层相互作用时产生的切伦科夫光来观测数十GeV以上的伽马射线。H.E.S.S.数据采集系统(DAQ)协调望远镜的夜间操作,确保各个组件正确通信并按预期运行。它还提供了望远镜和指导操作的轮班人员之间的接口。DAQ包括硬件和软件,自H.E.S.S.开始以来,这两个元件都在不断改进,以提高阵列的数据采集能力,并推动H.E.S.S.是有能力的。最近,这包括升级托管DAQ软件的整个计算集群,并在大型28米H.E.S.S.上安装新摄像头。望远镜我们讨论了升级后的DAQ的性能和从这些活动中吸取的经验教训。
2021-08-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
The NectarCAM Timing System
本文介绍NectarCAM切伦科夫相机的计时系统,通过暗室测试验证其触发与像素信号的计时精度和准确度,确认符合CTAO要求,以支持立体观测与背景区分。
2023-06-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
MARS, the MAGIC Analysis and Reconstruction Software
随着位于MAGIC-1附近的第二台MAGIC伽马射线切伦科夫望远镜投入使用,MAGIC协作的标准分析包MARS得到了升级,以便对探测到的大气簇射进行立体重建。MARS是用C++编写的基于ROOT的代码,其中包括将望远镜记录的原始数据转换为有关观测目标物理参数的信息的所有必要算法。概述了提取基本簇射参数的方法,并介绍了背景判别和伽马射线源谱估计中使用的工具。
2009-07-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance and systematic uncertainties of CTA-North in conditions of reduced atmospheric transmission
本研究针对未校正云层影响的情况,通过蒙特卡罗模拟分析云层透过率与高度对CTA-North性能的影响,量化了能量分辨率、角分辨率及灵敏度的变化,并提出半解析模型总结云层影响以辅助校准、降低系统不确定性。
2023-04-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of the MAGIC telescopes after the major upgrade
MAGIC是一个由两台切伦科夫大气成像望远镜组成的系统,位于西班牙的加那利群岛。在2011年和2012年夏天,它进行了重大升级。升级的主要分系统是MAGIC-I照相机及其触发系统和两台望远镜的读出系统。我们使用观测的蟹状星云采取低和中等天顶距评估的MAGIC立体声系统的关键性能参数。对于低天顶距观测,MAGIC望远镜的标准触发阈值约为50 GeV。在50小时的观测中,220 GeV以上类蟹状星云光谱的点源的积分灵敏度为蟹状星云通量的(0.66 +/- 0.03)%。角分辨率,定义为二维高斯分布的sigma,在几百GeV的能量下低于0.07度,而能量分辨率约为16%。我们调查了系统的不确定性对MAGIC望远镜升级后的数据的影响。我们估计,系统的不确定性可以分为以下几个部分:< 15%的能量标度,11 - 18%的通量归一化和+/-0.15的能谱的斜率。
2015-08-19 astro-ph.IM
Analysis optimisation for more than 10 TeV gamma-ray astronomy with IACTs
高能立体系统(H.E.S.S.)是目前正在运行的切伦科夫大气成像望远镜之一。H.E.S.S.工作在从几十GeV到50 TeV以上的宽能量范围内,在1 TeV左右达到最佳灵敏度。在这方面的贡献,我们提出了一种分析技术,这是优化的检测在最高的能量可访问的H.E.S.S.目标是将灵敏度提高到10TeV以上。它包括采用改进的事件方向重建和伽玛强子分离。在分析中还首次考虑了距摄像机中心事件偏移高达4.5 $^{\circ}$的大范围空气簇射,从而增加了H.E.S.S.的有效视场。从5 $^{\circ}$到9 $^{\circ}$。新的高能量分析的关键性能参数,并证明其适用性代表性的硬光谱源在银河系。
2021-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Calibration and Performance Validation of the SST-1M Telescopes Using Crab Nebula Observations
本文介绍了SST-1M单镜小型切伦科夫望远镜原型机的SiPM定标程序与性能验证,基于在捷克Ondřejov天文台以立体模式部署的两台望远镜对蟹状星云的观测结果,展示了其在甚高能伽马射线探测中的优异性能。
2025-08-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Potential for measuring the longitudinal and lateral profile of muons in TeV air showers with IACTs
μ子在地球大气中的强子广泛空气簇射(EAS)中大量产生,并被粒子空气簇射探测器用作识别引发EAS的初级宇宙射线的手段。成像大气切伦科夫望远镜(IACTs),设计用于探测γ射线启动EAS的甚高能(VHE)γ射线天文学的目的,受到一个相当大的背景信号,由于强子EAS。虽然强子EAS通常被拒绝用于伽马射线分析目的,但在这种簇射中产生的单个μ子在IACT中产生清晰可识别的信号,μ子图像通常被保留并用于校准目的。对于具有立体触发器的IACT阵列,当μ子触发一台望远镜时,IACT阵列中的其他望远镜通常会检测到相关的强子EAS。我们首次展示了IACT阵列的竞争力测量的μ子含量的空气簇射,其横向分布和纵向剖面的生产倾斜高度在TeV的能量范围内的潜力。这些信息可以为强子相互作用模型提供有用的输入。
2019-03-28 astro-ph.IM hep-ex
SST-1M : Commissioning and Preliminary Observation Results
SST-1M是由瑞士、波兰和捷克联合开发的单镜小型切伦科夫望远镜原型机,旨在探测1至300 TeV伽马射线,本文概述其设计与调试,并展示Crab Nebula观测的初步性能评估。
2024-09-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observation of Astrophysical Sources with SST-1M Telescopes -- First Results
本文介绍两台 SST-1M 原型望远镜在 Ondrejov 天文台的调试、单目与立体模式性能测试,以及对多个银河系和河外伽马射线源的观测探测与初步结果。
2025-07-23 astro-ph.HE astro-ph.IM