Simulations of a Distributed Intelligent Array Trigger for the Cherenkov Telescope Array
预计即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)将包括一些使用双镜Schwarzschild-Couder配置建造的中型望远镜。这些望远镜将使用包括多个$10^{4}$单独读出通道的密集像素化相机对宽($8^{\circ}$)视场进行采样。与预期的单望远镜触发率一致的读出频率将导致相当大的数据速率。为了改善这些数据速率,一种新的,硬件级的分布式智能阵列触发器(DIAT)的设想。DIAT的一个副本在每个望远镜上自动运行,并使用来自附近望远镜的有限子集的简化元数据来否决相机读出之前的事件。我们提出的蒙特卡罗模拟的结果,评估的“视差宽度”的有效性,可以使用的DIAT,以有效地区分真正的伽马射线发起的事件和不需要的背景事件,由强子宇宙射线发起的。
2015-09-03 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
Status of the Schwarzchild-Couder Medium-Sized Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)计划成为下一代甚高能(VHE; E > 100 GeV)伽马射线天文台。预计CTA将提高当前一代VHE实验的灵敏度,如VERITAS,HESS和MAGIC,一个数量级。CTA计划由两个切伦科夫望远镜阵列组成,具有三个主镜尺寸。一个基于双镜Schwarzchild-Couder设计的概念验证望远镜正在F.L.的VERITAS网站上建造。位于美国亚利桑那州南部的惠普尔天文台,是中型望远镜的候选设计。望远镜的建造将于2017年初完成,该项目的现状在这里介绍。
2016-10-12 astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array: layout, design and performance
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将成为下一代甚高能伽马射线天文台。由于望远镜的数量增加了十倍,其最先进的设计,CTA预计将大大提高现有仪器的准确性和灵敏度。详细的蒙特卡罗模拟用于进一步优化望远镜的数量和阵列布局,并使用选定的望远镜设计的更新模型来估计观测站的性能。这些研究在本文件中介绍了位于拉帕尔马岛(西班牙)和帕拉纳尔(智利)附近的两个CTA站,以及不同的操作和观测条件。
2021-08-10 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
Large Size Telescope camera support structures for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)大尺寸望远镜(LST)的摄像机支撑结构的设计是基于椭圆拱形几何形状,沿其正交投影由两组对称的稳定绳索加强。最小的相机位移,最小的重量,最小的望远镜反射镜上的阴影,结构的最大强度和快速动态稳定方面的主要要求导致了碳纤维塑料增强(CFPR)技术的应用。这项工作提出的设计,静态和动态性能的望远镜满足关键规格的主要科学目标的CTA LST,例如伽马射线暴检测。
2013-07-11 astro-ph.IM
On the possiblity of using vertically pointing Central Laser Facilities to calibrate the Cherenkov Telescope Array
中央激光设施是一个由激光器组成的系统,该激光器放置在距离光探测器阵列一定距离处,通常在垂直方向上发射快速光脉冲,目的是校准该阵列。在校准运行期间,所有探测器都指向给定高度的激光束的同一部分。中央激光设施用于目前运行的各种超高能宇宙射线和成像大气切伦科夫望远镜阵列。考虑到未来的切伦科夫望远镜阵列,类似的设备可以在不同的波长上对整个装置进行快速校准。相对精度(即每个望远镜相对于阵列其余部分的相对精度)应优于5%,而绝对校准应达到4- 11%的精度,如果满足某些设计要求。此外,还可以在几天到几年的时间尺度上对每个望远镜的灵敏度进行精密监测。
2014-04-22 astro-ph.IM
Distributed Aperture Telescopes and the Dragonfly Telephoto Array
与传统望远镜相比,望远镜阵列可以更快、更低成本地建造高性能的宽视场成像系统。分布式孔径望远镜(Dragonfly Telephoto Array)是一种特殊类型的阵列,其中所有望远镜都指向天空中大致相同的位置。在这种配置中,阵列的性能就像一个大型的、光学速度非常快的单个望远镜,对系统误差具有非常好的控制。在一些关键领域,例如在宽视场范围内的低表面亮度成像,分布式孔径望远镜远远优于传统的巡天望远镜。在这些论文中,我们概述了分布式孔径望远镜的基本原理,并强调了这一概念的优点和缺点。观测参数空间中的设计擅长的领域被确定。这些对应于天体物理学领域,这些领域相对未被探索,并且具有异常强大的突破潜力。
2022-09-15 astro-ph.IM
Optimization of Radio Array Telescopes to Search for Fast RadioBursts
我们目前预计快速射电暴检测率进行调查,使用一套假设的密集阵列望远镜。这种调查的成本效率下降的速度至少与调查频率的平方反比一样快。在0至25 $\rm{m^2}$的范围内存在最佳阵列元件有效面积。如果FRB积分源计数与注量$α= d ~ln R/d ~ln F > -1$的幂律指数,则最具成本效益的望远镜布局使用单独的偶极子元件,这提供了全天视场。如果$α<-1$培养皿阵列更具成本效益。
2020-01-17 astro-ph.IM
Improved performances of the NectarCAM, a Medium-Sized Telescope Camera for the Cherenkov Telescope Array
NectarCAM是一种用于探测80 GeV至30 TeV切伦科夫光的相机。它将装备切伦科夫望远镜阵列天文台(CTAO)的中型望远镜。该相机由265个模块组成,覆盖8度的视野。每个模块由7个配备光导的光电倍增管(PMT)和一个执行数据捕获的前端板组成。NectarCAM基于NECTAr芯片,该芯片结合了1GHz采样的开关电容阵列和12位模数转换器(ADC)。NectarCAM相机目前正在CEA Paris-Saclay(法国)进行集成。在这方面的贡献,我专注于正在进行的性能测试,其表征和校准部署前的CTAO北网站。
2022-04-27 astro-ph.IM
Radio detection of cosmic rays with the Auger Engineering Radio Array
俄歇工程无线电阵列(AERA)补充了皮埃尔俄歇天文台,有150个无线电天线站,测量频率范围从30到80兆赫。该阵列的测量面积为17公里$^2$,构成了迄今为止建造的最大的宇宙射线射电探测器,使我们能够在10 $^{17}$ eV至几个10 $^{18}$ eV的能量范围内对宇宙射线进行多混合测量。我们给出了一个概述AERA的结果,并讨论了无线电探测宇宙射线探测器的能量尺度的验证以及质量组成测量的意义。
2019-05-13 astro-ph.IM
TCSpy: Multi-telescope Array Control Software for 7-Dimensional Telescope (7DT)
TCSpy是一款基于网络协议的多望远镜阵列控制软件,用于7DT阵列(20台0.5米望远镜),实现集中控制、多样观测模式及快速后续观测,支持引力波源光学对应体探测、千新星识别和南天光谱测绘。
2024-07-18 astro-ph.IM
Wide field-of-view Cherenkov telescope for the detection of cosmic rays in coincidence with the Yakutsk extensive air shower array
雅库茨克阵列小组正在开发一种宽视场切伦科夫望远镜,与大面积空气簇射阵列的表面探测器配合使用。目前,具有前端电子设备的反射望远镜的工程原型正在设计,组装和测试,以证明设想仪器的可行性。介绍了原型望远镜的状况和规格,以及现有的用于测量超高能宇宙射线的切伦科夫光探测器阵列的现代化方案。
2014-10-15 astro-ph.IM
An image-based array trigger for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope Arrays
预计即将到来的下一代大气切伦科夫望远镜阵列将包括一些使用双镜Schwarzschild-Couder配置建造的中型望远镜。这些望远镜将使用包括多个$10^{4}$单独读出通道的密集像素化相机对宽($8^{\circ}$)视场进行采样。与预期的单望远镜触发率一致的读出频率将导致相当大的数据率。为了改善这些数据速率,一种新的,硬件级的分布式智能阵列触发器(DIAT)的设想。DIAT的副本在每个望远镜处自主操作,并使用来自附近望远镜的有限子集的分辨率降低的成像数据来否决相机读出之前的事件{以及集中存储或聚合所需的相机数据的任何后续网络传输}。我们提出的蒙特卡罗模拟的结果,评估的“视差宽度”的有效性,可以使用的DIAT,以有效地区分真正的伽马射线发起的事件和不需要的背景事件,由强子宇宙射线发起的。
2018-02-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Design of a 7m Davies-Cotton Cherenkov telescope mount for the high energy section of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列是研究甚高能伽马射线的下一代地面观测站。它将提供一个数量级更高的灵敏度和更大的角分辨率比目前的系统,以及增加的能量范围(20 GeV至300 TeV)。对于该范围的高能量部分,阵列必须覆盖相对较大的区域。为此,建造直径约为7米的切伦科夫望远镜是正在研究的一个选择。我们提出了一个创新的设计戴维斯棉花安装这样的望远镜,切伦科夫望远镜阵列规格内,并评估其机械和光学性能。支架是一种网状结构,由钢管和张紧的钢丝组成,设计为三个主要部分,可在现场组装。在这项工作中,我们展示了安装的结构特点和光学像差在焦平面的三个选项的镜面尺寸所造成的安装变形,由于风和重力。
2013-03-19 astro-ph.IM
Stellar intensity interferometry: Optimizing air Cherenkov telescope array layouts
千米级的光学成像器似乎可以通过强度干涉测量法来实现,使用望远镜主要用于测量伽马射线引起的切伦科夫光。计划中的阵列设想有50- 100台望远镜,分布在大约1- 4公里的$^2$上。虽然阵列布局和望远镜的大小将主要选择伽马射线观测,也可以优化其干涉性能。对不同阵列几何形状的恒星物体观测进行了数值模拟,得出了干涉仪$(u,v)$平面中源图像不同傅立叶分量的信噪比。模拟实际上提出了未来切伦科夫望远镜阵列的布局,并为子集只有一小部分的望远镜。所有大型阵列提供密集的采样的$(u,v)$ -平面由于纯粹的望远镜数量,无论其地理方向或恒星坐标。然而,为了改善$(u,v)$平面的覆盖范围和更广泛的基线(能够更好地重建图像),对于众多较小的望远镜,应避免精确的东西网格,对于少数大型望远镜,应避免重复的几何图案。稀疏阵列由于缺乏短基线而受到严重限制,为了覆盖可见光波长0.1- 3毫角秒之间的天体物理学相关尺寸,望远镜对之间的基线应覆盖30- 2000米的整个间隔。
2010-09-29 astro-ph.IM
Mirror production for the Cherenkov telescopes of the ASTRI Mini-Array and of the MST project for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是TeV $γ$射线光谱区的下一个地面$γ$射线天文台,采用成像大气切伦科夫技术。它是以将近70台不同级别直径的望远镜为基础的- LST、MST和SST分别为23米、12米和4米-将安装在两个半球的两个地点(加那利群岛的拉帕尔马和智利的帕拉纳尔附近)。为了实现如此多望远镜的分段主镜,将生产数千个大于1 m $^2$的反射镜瓦。几乎与此同时,应科院正在特内里费(加那利群岛)实施微型阵列,由九个直径为4米的双镜切伦科夫望远镜组成(与SST非常相似)。我们利用冷玻璃塌陷复制技术完成了应科院MA的全部九台望远镜和两台MST望远镜(共400个部分)的镜面生产。介绍了大规模生产所取得的质量结果,并对所采用的检测方法和途径进行了讨论。它们对于MST和SST CTA望远镜的大规模生产(反射面近3000 m $^2$)的质量保证过程的采用和优化将非常有用。
2022-02-03 astro-ph.IM
Upgrade of the VERITAS Cherenkov Telescope Array
VERITAS切伦科夫望远镜阵列自2007年秋季以来一直在全面运作,并已达到或超过其设计规格。我们正在准备一项升级计划,目标是降低能量阈值并提高VERITAS在所有可获得能量下的灵敏度。在升级的基线计划中,我们将重新安置四个望远镜中的一个,用更高效率的光电倍增管取代光电传感器,并安装一个新的触发系统。此外,在升级的增强方案中,我们预计将建造第五台望远镜并安装主动反射镜对准系统。
2009-07-28 astro-ph.IM
Studies towards an understanding of global array pointing for the Cherenkov Telescope Array
对于拟议中的切伦科夫望远镜阵列(CTA),校准后的点源定位精度为3弧秒的目标是在有利的观测条件下,伽马射线能量超过100 GeV。在这方面的贡献,结果的第一次研究的定位精度。这些研究是基于玩具蒙特卡罗模拟的一个典型的CTA南阵列布局,考虑到预期的触发率的不同CTA望远镜类型和伽马射线光谱的模拟源。有了这个模拟代码,它是可能的,以研究作为任意的望远镜错误取向的函数和典型的观测模式的天空中的位置精度。结果提出了各种方案,其中包括一个所有的个别望远镜随机错误的方向在其规定的限制。该研究为CTA的预期源定位精度提供了可靠的下限,并且可以很容易地扩展到包括大气折射或部分云覆盖等各种其他重要影响。
2015-09-07 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
Observing the sky at extremely high energies with the Cherenkov Telescope Array: Status of the GCT project
切伦科夫望远镜阵列是未来几十年地基伽马射线天文学的主要全球项目。相对于目前的仪器,性能将得到显着改善,允许对高能宇宙的新见解[1]。名义上的CTA南部阵列将包括一个由70个4米望远镜组成的子阵列,分布在几平方公里的范围内,以极高的能量研究天空,并在多TeV的能量范围内打开一个新的窗口。伽马射线切伦科夫望远镜(GCT)是该子阵列的拟议望远镜设计之一。GCT原型在2015年首次在天空中记录了切伦科夫光。在2016年的评估阶段之后,2017年成功进行了新的观察。GCT合作计划于2018-2019年在智利的CTA基地安装其首批望远镜和相机,并为随后的CTA生产阶段提供一些望远镜。
2017-09-26 astro-ph.HE 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
Data Acquisition, Triggering, and Filtering at the Auger Engineering Radio Array
俄歇工程射电阵列(AERA)目前正在皮埃尔俄歇天文台探测能量在10^17 eV及以上的宇宙射线,方法是触发相关空气簇射产生的射电辐射。无线电探测技术必须应付人为无线电频率干扰的显著背景,但可以提供关于具有高占空比的簇射发展的信息。我们讨论了我们的技术,以处理在低功耗的自主阵列,包括触发和滤波算法,数据采集设计和通信系统的自触发无线电检测的挑战。
2012-05-09 astro-ph.IM
Radio emission of air showers with extremely high energy measured by the Yakutsk radio array
雅库茨克阵列被设计用于研究能量为10 $^{15}$ -10 $^{20}$ eV的宇宙射线。它由几个独立的阵列,登记带电粒子,μ子与能量E $\geq$ 1 GeV,切伦科夫光和无线电发射。本文介绍了雅库茨克射电阵列的技术描述和在30-35 MHz频率上测量能量为$\varepsilon$ $\geq$ 1 $\cdot$ 10 $^{17}$ eV的空气簇射粒子引起的射电辐射所获得的一些初步结果。雅库茨克阵列在1986-1989年(第一组测量)和2009-2014年(新的一组测量)获得的数据。根据所得到的结果,我们确定:横向分布函数(LDF)的空气簇射无线电发射的能量$\geq$ 10 $^{17}$ eV。射电辐射振幅与空气簇射能量的经验关系。通过距簇射轴不同距离处的振幅比确定最大深度。雅库茨克阵列首次记录了来自能量为$>$ 10 $^{19}$ eV的空气簇射的无线电发射,包括雅库茨克阵列记录的能量为$\sim$ 2 $\cdot$ 10 $^{20}$ eV的最高能量簇射。
2017-05-03 astro-ph.IM
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
A Wideband, Four-Element, All-Digital Beamforming System for Dense Aperture Arrays in Radio Astronomy
密集排列的全数字孔径阵列是平方公里阵列(SKA)射电望远镜所需技术开发的一个关键领域。数字孔径阵列的实时信号处理系统的设计是目前世界范围内探路者项目的核心挑战。我们描述了这样的工作的中期结果;一个分层的,频域波束形成架构,用于合成从数字孔径阵列的宽带天线馈源的天空波束。
2010-01-12 astro-ph.IM
Divergent pointing with the Cherenkov Telescope Array for surveys and beyond
银河系和河外巡天是切伦科夫望远镜阵列(CTA)的两个主要遗产项目,提供了能量超过数十GeV的宇宙的无偏见视图。考虑到切伦科夫望远镜有限的视场($<10^\circ$),这些项目所需的时间很长。CTA的许多望远镜将允许充分利用新的指向模式,其中望远镜指向彼此略微偏移。这种发散指向模式导致阵列视场($\sim 14^\circ$或更大)的增加,与正常指向相比具有竞争性性能。我们在这里提出了不同的阵列配置和望远镜数量的发散指向的性能的研究。我们简要地讨论了使用发散指向调查的前景。
2015-08-25 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
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
The Allen Telescope Array: The First Widefield, Panchromatic, Snapshot Radio Camera
艾伦望远镜阵列(ATA-42)的前42个元件开始在北加州的帽子溪射电天文台提供数据。科学家和工程师们正在积极利用这一创新仪器的所有灵活性,以便同时对天体物理天空进行全景调查。这个新望远镜的基本科学计划是多种多样的,令人兴奋的;我们在这里讨论一些第一个天文结果。
2009-08-08 astro-ph.IM
A pointing solution for the medium size telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)中望远镜的指向能力是仪器校准的一个关键方面。它描述了天空中的一个位置是如何被转换到望远镜的焦平面上的,并允许对大气粒子簇射进行精确的定向重建。中型望远镜(MST)指向校准的最佳方法是利用安装在碟形天线中心的CCD相机,它可以同时拍摄夜空和焦平面。该解决方案的技术实施和测试结果采取了一个为期一年的MST原型在柏林/Adlershof。还将显示与模拟数据和原型望远镜的测试运行期间采取的实际数据指向校准精度的调查。
2017-09-12 astro-ph.IM
Development of the Phase-up Technology of the Radio Telescopes: 6.7 GHz Methanol Maser Observations with Phased Hitachi 32 m and Takahagi 32 m Radio Telescopes
为了进行高灵敏度的6.7 GHz甲醇脉泽观测,我们开发了一种新技术,用于相干合并来自日本甚长基线干涉仪网络(JVN)的日立32 m射电望远镜和高桥32 m射电望远镜的两个信号,其中两个望远镜相距约260 m。将两台望远镜相控为两倍大的单台望远镜后,相控望远镜观测到的6.7GHz甲醇脉泽的平均信噪比(SNR)比单碟望远镜提高了1.254倍,甚长基线干涉测量(VLBI)在鹿岛34米望远镜的50公里基线和山口32米望远镜的1000公里基线上进行的实验。此外,我们比较了两种方法的6.7 GHz脉泽光谱的信噪比。一种是VLBI方法,另一种是新开发的数字位置切换,这是一种类似于降噪耳机中使用的技术。最后,我们证实了数字位置切换(ON-OFF)方法的平均信噪比是VLBI方法的1.597倍。
2017-08-31 astro-ph.IM
A Central Laser Facility for the Cherenkov Telescope Array
中央激光设施是一个经常用于天体粒子实验的系统,基于荧光或切伦科夫光探测器阵列。该仪器基于位于距阵列一定距离处的激光源,在垂直方向上发射快速光脉冲,目的是校准阵列和/或测量大气传输。考虑到未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),如果满足某些设计要求,类似的设备可以提供整个装置的相对校准,即每个单独的望远镜相对于阵列的其余部分,以及绝对校准,精度优于10%。此外,可以在几天到几年的时间尺度上对每个望远镜的灵敏度进行精确监测。在中心激光设施的校准运行期间,所有探测器将指向给定高度上的激光束的同一部分。模拟了CTA中心激光设施的可能配置(改变激光能量、指向高度和与望远镜的距离
2013-07-12 astro-ph.IM
Toward Eurasian SubMillimeter Telescopes: the concept of multicolor subTHz MKID-array demo camera MUSICAM and its instrumental testing
亚毫米波天文学的新挑战要求仪器具有高灵敏度和角分辨率、宽视场和多波段光谱范围。新的大型单毫米/亚毫米望远镜的需求量很大,以及它们在全球事件视界望远镜(EHT)VLBI网络的纳入。与此同时,亚洲根本没有大型毫米/亚毫米望远镜,而适当的地点存在,它们早就应该出现在亚洲或欧亚大陆。动态电感探测器(KID)是理想的大格式阵列的实施,这将是必要的未来望远镜的发展。给出了1000 MHz KID阵列MUSICAM演示相机的概念和仪器测试。它使我们能够为创建欧亚亚毫米波望远镜(ESMT)执行一些必要的步骤,并提出了概念和科学任务。
2020-08-27 astro-ph.IM
Noise statistics in a fast digital radio receiver: the Bedlam backend for the Parkes Radio Telescope
射电望远镜接收机中电压的数字记录在频率转换和以有限速率采样之后,并不是原始模拟信号的完美表示。为了检测和消除持续时间与反向带宽相当的瞬态事件,必须补偿这些影响,这会修改信号的统计数据,从而难以确定潜在检测的重要性。我们提出了这些修改后的统计数据的分析,并证明了他们的实验结果从Bedlam,一个新的数字后端的帕克斯射电望远镜。
2013-01-23 astro-ph.IM
Nulling interferometry in space does not require a rotating telescope array
中红外波段的星载零点干涉测量是最有前途的技术之一,可用于表征在母星宜居带轨道运行的太阳系外行星的大气,并可能发现生命标记。其最困难的挑战之一是控制自由飞行的望远镜航天器围绕中央组合器移动,以调制行星信号,精度至少优于1微米。此外,整个阵列必须定期重新配置,以便观测不同的天体目标,从而增加了丢失一个或多个航天器和在正常结束前中止任务的风险。本文介绍了一种简化的光学配置,其中的望远镜不需要旋转,必要的阵列重新配置的数量是最小的。它允许行星信号的有效调制,仅利用位于中央组合器中的旋转棱镜或反射镜。本文阐述了固定望远镜阵调零干涉仪的一般原理。为了确定行星调制信号,建立了数学关系。对三种不同的收集望远镜排列方式进行了数值模拟。他们证实,在太空中的调零干涉测量不需要旋转望远镜阵列
2022-08-29 astro-ph.IM
The inside-out, upside-down telescope: the Argus Array's new pseudofocal design
Argus光学阵列将是第一个全天空、角秒分辨率、5米级望远镜。目前正在制作原型的55 GPix阵列将由900个望远镜组成,其中61个MPix极低噪声CMOS探测器能够实现亚秒级的节奏。Argus将每晚对北方天空的每一部分进行6-12小时的观测,同时实现高节奏和深空观测。该阵列将建立一个双色,百万时代的电影,达到黑暗的天空深度$m_g$ =19.6每分钟和$m_g$ =23.6每星期超过整个天空的47%,使最敏感的搜索高速瞬变,引力波对应物,系外行星微透镜事件,和一系列其他现象。在本文中,我们提出了我们新开发的阵列安排,它安装到一个半球形碗(把原来的圆顶设计内翻)的内部所有望远镜。因此,望远镜的光束会聚在一个“伪焦点”上。当沿着望远镜的极轴放置时,这一点不会随着望远镜的轨迹而移动,从而允许每个望远镜同时通过固定外壳中的单个固定窗口进行观察。这个望远镜碗悬挂在一个简单的自由摆动枢轴上(将通常的望远镜安装支架倒置),通过创建由第二个安装枢轴定义的虚拟极轴来实现极对准。这种新设计目前正在使用38望远镜的Argus Pathfinder进行原型设计,消除了对可移动外部圆顶的需要,从而大大降低了整个Argus阵列的成本和复杂性。再加上仔细的软件范围控制和现有软件管道的使用,Argus阵列可能因此成为中等规模预算内最深和最快的天空调查之一。
2022-07-28 astro-ph.IM
Solar eclipse observations with small radio telescope in Hong Kong in 21cm radio frequency band
2020年6月21日,天文台利用21厘米小型射电望远镜研究香港的日偏食,震级为0.89。SPIDER 300 A射电望远镜由意大利Radio 2Space公司设计和建造。本文给出了日食的射电流量密度-时间曲线(光变曲线)和一个二维图。标准的无线电数据处理方法被用来获得强度时间曲线。我们还采用了半流水线的方法来减少数据,以获得与射电望远镜SPIDER 300 A的内置软件相同的结果。日食的总射电流量最多减少了55 +/-5%,而同一日食的最大日食面积为86.08%。本文亦讨论香港其他日食射电观测,包括2019年12月26日的日偏食SPIDER 300 A观测(附录A);以及美国麻省理工学院Haystack天文台的小型射电望远镜(SRT)观测2020年日食(附录B)。
2022-07-02 astro-ph.IM
A Pointing Solution for the Medium Size Telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列校准的一个重要方面是指向,这使得每个望远镜能够精确对准,因此可以将天空中的位置转换为切伦科夫相机平面中的点,反之亦然。中型望远镜(MST)的指向校准的最佳方法是在望远镜的碟中安装光学CCD相机,在数据采集期间同时捕获切伦科夫相机和夜空中星星的位置。这种方法的适应性在本程序中提出。
2016-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Conversion of New Zealand's 30m Telecommunication Antenna into a Radio Telescope
我们描述了我们的方法,前100英尺(30米)的电信天线在新西兰转换成射电望远镜。我们提供地面站的规格,并确定转换的优先次序。我们描述了这个计划的实施方面的机械和电气部件,以及设计的望远镜控制系统,望远镜网络的VLBI,和望远镜的维护。概述了基于射电天文学优先事项的射频、前端和后端发展计划。
2015-02-26 astro-ph.IM
Actuator Development at IAAT for the Cherenkov Telescope Array Medium Size Telescopes
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将成为TeV伽马射线天文学的未来天文台。为了提高灵敏度并扩大能量覆盖范围,使之超出现有设施的能力,其设计概念的特点是采用了三种不同大小级别的望远镜。根据H.E.S.S.的经验,第二阶段,蒂宾根天文和天体物理研究所(IAAT)为CTA中型望远镜(MST)的镜面控制系统开发执行器。这项工作的目标是在所有环境条件下的耐用性,高精度和机械稳定性。到目前为止,已经开发了几个版本,并对相应的原型进行了广泛的测试。在这方面的贡献,我们最新的设计修订建议的CTA MST。
2016-10-05 astro-ph.IM
A Multilevel Scheduling Framework for Distributed Time-domain Large-area Sky Survey Telescope Array
望远镜阵列由于其比单个望远镜更高的资源利用率、更大的巡天面积和更高的全时空监测频率而受到越来越多的关注。与普通的几台望远镜协同运行相比,新的天文观测模式在望远镜数量上有一个数量级的差异。它需要分布在不同地点的大视场望远镜进行有效的协调观测。各种抽象环境约束的连贯建模对于响应多个复杂的科学目标是必不可少的。此外,由于相互竞争的科学优先事项和现场能见度,如何安排望远镜阵列的观测可以显着影响观测效率。针对时域测量望远镜阵列调度问题,提出了一种多级调度模型。开发了一个灵活的框架,其基本功能封装在分层体系结构上实现的软件组件中。提出了一种优化度量,以自洽地加权时变观测条件的贡献,以保持均匀的覆盖范围和有效的时间利用率从全局的角度来看。通过仿真实例对调度器的性能进行了评估。实验结果表明,我们的调度框架执行正确,并提供了可接受的解决方案,考虑在可行的时间量的时间分配效率和天空覆盖均匀性的百分比。使用一个通用版本的望远镜阵列调度框架,我们还展示了其可扩展性和潜力,可应用于其他天文应用。
2023-02-04 astro-ph.IM
Performance of the INFN Camera calibration device of the first Large Size Telescope in the Cherenkov Telescope Array
$10^{\rm th}$ 2018年10月,在西班牙拉帕尔马加那利岛Observatorio del Roque de los Muchachos的切伦科夫望远镜阵列(CTA)北部站点开始调试第一台大尺寸望远镜(LST)原型。对于精确的事件能量重建,LST相机需要在大的动态范围内进行均匀且恒定的校准,直到$10^{4}$光电子(p.e.),对于每个摄像机光电倍增管(PMT)。本文介绍了LST-1相机标定系统(CaliBox)在第一次调试期间的性能,并提供了光平场测量的初步结果
2019-09-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Properties and Performance of Two Wide Field of View Cherenkov/Fluorescence Telescope Array Prototypes
宽视场切伦科夫/荧光望远镜阵列是大型高空空气簇射观测站项目的主要组成部分之一。作为切伦科夫和荧光探测器,采用了灵活和移动的设计,便于重新配置的望远镜阵列。在西藏的ARGO-YBJ实验场地建造了两台原型望远镜并成功运行。介绍了这些望远镜的特点和性能。
2011-12-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Main Beam Modeling for Large Irregular Arrays: The SKA1-LOW telescope case
21世纪的大型射电望远镜,如低频阵列(LOFAR)或默奇森宽场阵列(MWA),利用相控孔径天线阵列来实现卓越的测量速度。平方公里阵列低频仪器(SKA 1-LOW)将由一组非规则相控阵系统组成。使用几个系数预测这些阵列的主光束对于望远镜的校准至关重要。提出了一种有效的非规则大型阵列主波束和前几个旁瓣的建模方法。该方法利用Zernike多项式来表示阵列模式。从位于阵列上方的等效平面上定义的电流开始,图案被表示为不同阶次的Zernike函数的傅立叶变换的总和。泽尔尼克多项式的系数是由两种不同的手段:最小二乘法和分析方法。分析表明,这两种方法提供了类似的性能表示主波束和前几个旁瓣。此外,不同的阵列配置的数值结果,证明了所提出的方法的性能,也为阵列的形状远离圆形。
2017-12-05 astro-ph.IM
Study of the Uncertainties of the Galactic Radio Background as a Calibration Source for Radio Arrays
通过大范围空气簇射的无线电信号间接探测宇宙射线的方法正在取得很大进展。许多新的无线电天线阵列正在建造或处于开发阶段。校准这些阵列对于重建观测事件和观测站之间的可比性非常重要。在校准活动中使用参考天线并不理想,因为其信号输出强度的不确定性很大或难以评估。在另一种不同的方法中,阵列可以根据银河系的无线电发射作为主要的背景源进行校准。这种所谓的银河校准依赖于对弥漫的银河无线电发射的预测,其模型是公开可用的。我们提出了一个比较这些模型的频率范围从10到408 MHz,以估计系统的不确定性的银河系背景的强度。我们在全球范围内进行这种比较,以及适应选定的无线电阵列,并讨论应用银河校准方法的影响。此外,我们研究了安静的太阳作为天空中无线电发射的额外来源的影响。
2023-01-26 astro-ph.IM
Prospects for joint reconstruction of imaging air Cherenkov Telescope array and extensive air shower array
本文提出结合LHAASO的缪子探测器与八台IACT进行联合重建,利用缪子探测器的高背景抑制能力,在10 TeV以上将灵敏度提升25%-60%,尤其利于延展源观测。
2024-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Studies of the nature of the low-energy, gamma-like background for 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。为了充分利用望远镜的潜力,可能需要修订伽马/强子分离的标准分析方法。我们通过识别主要由π0(或另一个中性介子)衰变的单个电磁子级联或双子级联组成的事件来研究背景的组成。我们应用CTA的标准模拟和分析链来评估标准分析拒绝此类事件的潜力。
2017-09-13 astro-ph.IM
Background rejection using image residuals from large telescopes in imaging atmospheric Cherenkov telescope arrays
识别由μ子产生的切伦科夫光被认为是一种有希望的方法,以显着提高成像大气切伦科夫望远镜(IACT)阵列在高能量下的背景抑制能力。然而,μ子识别仍然是一项具有挑战性的任务,有效的算法仍在开发中。我们提出了一种方法,而不是识别切伦科夫光的μ子,我们只是考虑存在的切伦科夫光以外的主簇射图像的IACTs与大的镜子面积。我们证明了在H.E.S.S.五个望远镜的阵列,这种方法导致在所有能量超过1 TeV的背景抑制改善。特别地,在能量高于20 TeV时,抑制功率可以提高因子$\sim3-4$,同时保持原始伽马射线效率的$\sim90\%$。
2022-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Construction of a Medium-Sized Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array: Implementation of the Cherenkov-Camera Data Acquisition System
一个中型的Schwarzchild-Couder望远镜(SCT)正在开发中,作为Cherenkov望远镜阵列(CTA)的可能扩展。该望远镜的切伦科夫照相机设计为具有11328个硅光电倍增器像素,能够捕捉大气层中空气簇射的高分辨率图像。大量的像素和高触发速率(> 5 kHz)相结合的预期,这台望远镜的结果在几个Gbps的数据吞吐量。这对用于处理和存储这些数据的数据采集系统的设计和性能提出了挑战性的要求。一个原型SCT(pSCT)的部分相机包含1600个像素,覆盖2.5 x 2.5平方度的视野,正在组装的F. L。惠普尔天文台。本文介绍了螺旋CT数据采集系统的设计和现状。
2015-09-02 astro-ph.IM
Noise Temperature of Phased Array Radio Telescope: The Murchison Widefield Array and the Engineering Development Array
本文提出了一个框架来计算接收机噪声温度(Trcv)的两个低频射电望远镜,默奇森宽场阵列(MWA)和工程发展阵列(EDA)。选择MWA是因为它是Murchison射电天文台唯一运行的低频平方公里阵列(SKA)前兆,而选择EDA是因为它模仿了拟议的SKA-Low台站规模和配置。它将证明,使用现有的功率波为基础的框架,多端口放大器的噪声特性是足够普遍的相控阵列的Trcv评估。使用低噪声放大器(LNA)的测量噪声参数和阵列的模拟S参数的组合来完成Trcv的计算。计算值与通过天文观测获得的测量结果进行了比较,发现两者的结果是一致的。目前的文献中缺乏这种验证。结果表明,两个阵列的接收机噪声温度较低时,一个单一的隔离元件。这是由于阵列内部互耦的增加造成的,本文对此进行了深入的讨论。
2020-03-11 astro-ph.IM
Air Shower Radio Emission with Energy E$_0$$\geq$10$^{19}$ eV by Yakutsk Array Data
本文简要介绍雅库茨克射电天线阵的技术情况,以及对能量为ε $\geq$ 1 $\cdot$ 10 $^{19}$ eV的空气簇射粒子在32 MHz频率上引起的射电辐射进行测量所获得的一些初步结果。雅库茨克阵列在1987-1989年(第一组测量)和2009-2014年(新的一组测量)获得的数据。雅库茨克阵列首次记录了来自空气簇射的无线电发射,能量> 10 $^{19}$ eV,包括雅库茨克阵列记录的能量最高的簇射,能量为$\sim$ 2 $\cdot$ 10 $^{20}$ eV。
2016-09-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cyclic Imaging for All-Sky Interference Forecasting with Array Radio Telescopes
射频干扰(RFI)正在威胁着现代射电天文学。减轻其对天文数据影响的经典方法包括通过称为标记和消隐的过程丢弃损坏的时间和频率数据样本。我们建议利用RFI信号的循环平稳特性来可靠地检测和预测它们在阵列射电望远镜视场内的位置,并动态地安排天文观测,以最大限度地减少RFI数据损坏的概率。
2020-07-26 astro-ph.IM eess.SP