The Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文介绍了用于CTAO-South的双镜面Schwarzschild-Couder望远镜(SCT)的pSCT原型机升级状态,包括采用SiPM密集焦平面、11,328像素及8度视场相机升级和电子学改进,以提升甚高能伽马射线观测性能。
2025-09-16 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
Development of a Central Trigger Processor board for the Advanced SiPM based camera of the CTA Large-Sized Telescopes
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);University of Applied Sciences and Arts of Western Switzerland(瑞士西部应用科学和艺术大学);University of Geneva(日内瓦大学)
本文提出了一种用于CTAO大尺寸望远镜先进SiPM相机的中央触发处理器板,旨在通过提高分辨率来增强低能γ射线事件与背景噪声的区分能力,同时满足严格的时序和数据速率要求。
2025-12-16 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 AdvCam: Designing the future cameras for the Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文介绍了专为切伦科夫望远镜阵列大型望远镜设计的下一代相机AdvCam,其采用硅光电倍增管和全数字读出系统,在相同视场下像素量提升四倍,显著改善了角精度与噪声抑制,并基于蒙特卡洛数据验证了其变革性的触发与观测性能。
2025-09-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development of a SiPM Pixel Prototype for the Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
面向 CTA 大型望远镜的先进 SiPM 相机需求,本文设计并验证了重设前置放大与偏置控制、复用数字化和触发级的原型相机模块。
2023-07-11 astro-ph.IM
Status of the Medium-Sized Telescopes for the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文介绍了下一代地面伽马射线天文台CTAO的核心设备中型望远镜(MST)的设计细节、当前建造测试进展及2025年探路者项目部署计划,该望远镜将覆盖100GeV-5TeV能段,服务于多种天体物理观测。
2023-10-03 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
Development and Quality Control of PMT Modules for the Large-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文针对CTAO大尺寸望远镜相机需求,研制了由七光导板、七个PMT单元及控制读出板组成的高性能PMT模块,并完成四台望远镜的批量生产与质量控制,验证其满足光子探测效率、动态范围等全部指标。
2025-02-04 astro-ph.IM physics.ins-det
UNICS - An Unified Instrument Control System for Small/Medium Sized Astronomical Observatories
虽然天文学界正在见证一个大型望远镜的时代,但中小型望远镜仍然保持着它们的效用。为了获得更好的科学产出,有必要通过各种控制程序将现代和先进技术纳入后端仪器及其与望远镜的接口。然而,中小型观测站的财政拮据往往限制了这些系统的范围和效用。大多数时候,望远镜的每一个新的发展,后端控制系统都需要从头开始构建,导致高成本和工作量。因此,需要开发一种简单、低成本的中小型天文台控制系统,以便在进行天文台扩建的同时,最大限度地减少成本和工作量。在这里,我们报告一个现代化的,多用途的仪器控制系统UNICS(统一仪器控制系统)的发展,以集成安装在望远镜上的各种仪器和设备的控制。UNICS由一个称为通用控制单元(CCU)的嵌入式硬件单元和基于Linux的数据采集和用户界面组成。CCU的硬件是围绕Atmel公司生产的ATmega 128微控制器构建的,并设计有背板,主从架构。基于QT开发了图形用户界面(GUI),后端应用软件基于C/C++。UNICS提供了反馈机制,使操作员能够很好地了解和快速查看仪器的状态和模式。自2008年3月以来,UNICS一直在位于印度浦那Girawali的2米f/10 IUCAA望远镜上进行定期科学观测。
2009-04-21 astro-ph.IM
Quality assurance of actuators for the Medium-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
针对切伦科夫望远镜阵列(CTA)中型望远镜(MSTs)镜面单元执行器的间隙和变形问题,设计测试台并制定测量流程,以满足图像分辨率和指向精度的约束要求。
2024-05-08 astro-ph.IM
Deep unsupervised domain adaptation applied to the Cherenkov Telescope Array Large-Sized Telescope
本文针对深度学习模型在切伦科夫望远镜阵列真实数据中遭遇领域偏移的问题,将无监督领域自适应方法引入最先进的事件重建模型,有效减少领域差异并提升了性能。
2023-08-24 astro-ph.IM
Identifying rocky planets and water worlds among sub-Neptune-sized exoplanets with the Habitable Worlds Observatory
本文提出利用未来NASA旗舰望远镜宜居世界天文台(HWO)对50至100颗亚海王星进行直接成像和光谱偏振分析,以区分岩石行星、水世界和气体迷你海王星,从而拓展潜在宜居行星的搜寻范围。
2025-09-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Small-Sized Telescopes for the Southern Site of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将使用三种望远镜尺寸来有效地探测能量范围从几十GeV到几百TeV的宇宙伽马射线。小型望远镜(SST)将构成该阵列的最大部分,覆盖智利帕拉纳尔CTA南部站点的许多平方公里的区域。多达70个SST将由一个国际研究所和团队联合体实施,作为对CTA观测站的实物捐助。SST将提供对1 TeV以上伽马射线的前所未有的灵敏度,以及硬X射线波段以上任何仪器的最高角分辨率。CTA最近已经确定了将用于SST的技术:望远镜将采用双反射镜设计,主反射镜直径约为4米,配备基于SiPM的相机,可从$\sim$ 2000通道读取全波形,覆盖$\sim$ 9 $^\circ$视场。Schwarzschild-Couder光学配置导致小板规模,因此是一个紧凑,具有成本效益的相机。在这方面的贡献,我们描述了在CTA的准备阶段,操作望远镜和相机原型的经验,并最终SST设计的发展。
2021-10-27 astro-ph.IM
Assessment of the environmental impacts of the Cherenkov Telescope Array Mid-Sized Telescope
该研究通过生命周期评估量化了切伦科夫望远镜阵列中型望远镜的环境影响,发现制造和运行能耗是主要因素,并提出了使用可再生能源、减少电子元件和回收材料等减排措施及环境预算管理建议。
2024-06-25 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
The Renovated Thacher Observatory and First Science Results
位于南加州Thacher学校的校园内,Thacher天文台拥有天文学研究和教育的遗产,可以追溯到20世纪50年代末。2016年,天文台进行了全面翻新,包括一个新的0.7米望远镜,一个研究级相机和一个具有全自动化功能的狭缝圆顶。低海拔地区与Los Padres国家森林接壤,因此提供了黑暗到非常黑暗的天空,允许准确和精确的光度观测。我们提出了一个表征的网站,包括天空亮度,天气和看到,我们展示了在天空中的性能的设施。我们的主要研究计划是基于我们的多波段测光能力,包括可变源的测光监测,附近的超新星搜索和后续计划,快速响应瞬态后续工作,以及系外行星和食双星光变曲线。从这些方案中选择的结果包括在这项工作中,突出了广泛的科学提供给一个自动化的天文台与一个中等大小的望远镜。
2022-03-04 astro-ph.IM
Analysis of the Cherenkov Telescope Array first Large-Sized Telescope real data using convolutional neural networks
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是未来的地基伽马射线天文台,将由分别位于北半球和南半球的两个成像大气切伦科夫望远镜阵列(IACT)组成。在现场建造的第一台CTA原型望远镜,即大型望远镜(LST-1),正在拉帕尔马调试,并已获得许多已知来源的数据。IACT探测到一个非常高能的伽马射线光子与大气相互作用并产生大气簇射后间接产生的切伦科夫光的微弱闪光。原始光子的特征的重建通常使用高达图像的光分布的三阶的参数化来完成。为了超越这种经典方法,正在开发新的方法,使用基于卷积神经网络(CNN)的最先进的方法,直接从望远镜图像中重建每个事件的属性(入射方向,能量和粒子类型)。尽管这些方法很有前途,但由于用于训练网络的蒙特卡罗(MC)数据与真实数据之间的差异(例如不同级别的夜空背景),这些方法非常难以应用于真实数据。基于这些CNN方法的GammaLearn项目已经显示出对LST-1的MC模拟的灵敏度增加以及较低的能量阈值。这项工作将GammaLearn网络应用于LST-1获取的真实数据,并将结果与使用随机森林训练提取的图像参数的经典方法进行比较。本文讨论了在背景抑制、事件方向和能量重建方面的改进。
2021-08-09 astro-ph.IM
Construction of a medium-sized Schwarzschild-Couder telescope as a candidate for the Cherenkov Telescope Array: development of the optical alignment system
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台的国际项目。CTA被设想为数十个成像大气切伦科夫望远镜的阵列,包括小型,中型和大型望远镜,旨在将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级,并提供从20 GeV到300 TeV以上的能量覆盖范围。Schwarzschild-Couder(SC)中型候选望远镜模型采用了一种新型的消球差双镜光学设计,与传统的Davis-Cotton光学设计相比,具有宽视场的成像分辨率显著提高。实现该成像分辨率要求通过专用对准系统来实现严格的对准要求。在这方面的贡献,我们目前的SC光学对准系统的发展状况,很快将在亚利桑那州南部的弗雷德劳伦斯惠普尔天文台的一个全尺寸的原型SC中型望远镜实现。
2015-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.optics
Test results of the optical calibration system for the Large Sized Telescope camera
本文介绍了为切伦科夫望远镜阵列大型望远镜(LST)相机设计的光学校准系统CaliBox,详细描述了其激光器、滤光片、Ulbricht球等硬件及控制架构,并展示了实验室测试中光子通量监测与系统性能的评估结果。
2024-10-17 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
Towards a European Stratospheric Balloon Observatory -- The ESBO Design Study
本文件介绍了一个社区可利用的平流层气球观测站的概念,该观测站目前正由欧洲研究机构和工业界联合体筹备。计划中的欧洲平流层气球观测站(ESBO)旨在通过提供面向广泛天文用途的以服务为中心的基础设施,补充目前科学气球活动的现状。特别是,这一概念侧重于可重复使用的平台,可更换仪器和望远镜进行定期飞行,以及一个操作概念,为研究人员提供测试和操作自己仪器的选择,但后来也提供了基于提议的观测机会。因此,其目的是在波长范围-特别是紫外线和远红外线范围-、空间分辨率能力和光度稳定性方面对地面、空间和空中观测站提供补充。在目前正在进行的由欧洲联盟地平线2020方案供资的ESBO设计研究中,正在建造一个原型平台,该平台载有一台用于紫外线和可见光观测的0.5米望远镜,并正在研究更大的后续平台的概念,以最终形成下一代远红外线望远镜。目前预计2021年将进行紫外/可见光原型平台的飞行。我们提出的技术动机,科学的情况下,仪器,和两个阶段的图像稳定方法的0.5米紫外/可见光平台。此外,我们简要介绍了新的中型稳定气球吊舱设计进行望远镜在0.5至0.6米的范围内,以及目前考虑的飞行选择这个平台。其次,我们概述了一个大型的气球为基础的FIR望远镜和ESBO DS的方法对这样的基础设施的科学和技术的动机。
2021-11-22 astro-ph.IM
Calibration and performance of the readout system based on switched capacitor arrays for the Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代地面甚高能伽马射线天文台。CTA的大型望远镜(LST)设计用于探测20 GeV到几TeV之间的伽马射线,其反射镜直径为23米。我们已经开发了第一个LST的焦平面相机,它具有1855个光电倍增管(PMT)和读出系统,该系统使用开关电容阵列在GHz处对PMT波形进行采样,Domino Ring Sampler ver4(DRS 4)。为了精确测量切伦科夫信号的脉冲电荷和到达时间,提出了一种标定DRS4输出电压和采样时间间隔的方法,以及一种校正DRS4尖峰噪声的分析方法。自2018年第一台LST启用以来,我们进行了调试测试并校准了相机。我们的特点是在各种条件下的夜空背景下,每个像素的电荷分辨率,整个相机的电荷均匀性,和时间分辨率与测试脉冲和校准激光的电荷基座的相机。
2022-03-13 astro-ph.IM
A Trigger Interface Board to manage trigger and timing signals in CTA Large-Sized Telescope and Medium-Sized Telescope cameras
切伦科夫望远镜阵列(CTA)天文台的主要目标之一是与当前的地面天文台相比,将$γ$射线检测灵敏度提高一个数量级。将能量覆盖范围扩大到20 GeV和300 TeV也是一个重要目标。通过使用能量范围为20- 200 GeV的大型望远镜(LST),100 GeV-10 TeV的中型望远镜(MST)和能量超过5 TeV的小型望远镜(SST),这一目标将成为可能。LST,其重点是最低的能量,是在一个地区占主导地位的背景事件起源于夜空背景。为了尽可能地减少这种背景事件,LST相机仅在其中至少两个相机在短时间重合窗口中被触发时才被读出。这种触发器在称为触发器接口板(TIB)的专用模块中针对每个LST相机实现。此外,TIB还用于配备NectarCAM摄像机系统的MST中,以管理LST和MST之间的不同触发和定时信号,以及监控摄像机的不同计数率和死区时间。它还为每个事件分配一个时间戳,该时间戳根据白兔协议与CTA全球定时分配系统提供的信息一起记录。因此,可以以冗余的方式确定事件到达时间。在这篇文章中,TIB的主要特点和技术性能。
2017-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo Simulations and Validation of NectarCAM, a Medium Sized Telescope Camera for CTA
即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)地基伽马射线天文台将打开我们对非常高能量宇宙的看法,其灵敏度将是以前实验的5-10倍。NectarCAM是中型望远镜(MST)的建议相机之一,该望远镜旨在覆盖CTA的核心能量范围,从100 GeV到10 TeV。最终的相机将能够进行GHz采样,并提供8度的视野,其265个模块,每个模块有7个光电倍增管(总共1855个像素)。为了验证NectarCAM的性能,已经构建了仅由内部61个模块组成的部分装备的原型。到目前为止,它已经在CEA Paris-Saclay(法国)的集成测试台设施和Adlershof(德国)的MST结构原型上进行了测试。为了表征原型的性能,在CORSIKA/sim_telarray框架中使用61模块相机的详细模型进行了蒙特卡罗模拟。这方面的贡献提供了一个概述这项工作,包括比较触发和读出性能的测试台数据和触发和图像参数化性能在天空测量。
2021-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development of the photomultiplier tube readout system for the first Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代地基甚高能量伽马射线天文台。CTA的大型望远镜(LST)瞄准20 GeV - 1 TeV伽马射线,并在焦平面相机中安装了1855个光电倍增管(PMT)。使用23 m镜面天线,夜空背景(NSB)速率达到每像素数百MHz。为了记录具有最小NSB污染的伽马射线簇射的干净图像,需要对信号波形进行快速采样,使得信号积分时间可以与切伦科夫闪光持续时间一样短(几ns)。我们已经开发了一个读出板,采样波形的七个PMT每板在GHz的速率。由于GHz FADC具有高功耗,导致大量散热,因此我们采用了模拟存储器ASIC“DRS 4”。该采样器每个通道有1024个电容,可以以GHz速率对波形进行采样。采用4096个电容级联一个芯片的四个通道,获得更深的采样深度。在板上的夹层中生成触发后,电容器阵列中存储的波形随后通过低速(33 MHz)ADC进行数字化,并通过基于FPGA的千兆以太网传输到数据采集系统。实现了低功耗(每通道2.64 W)和高速采样(带宽为$>$ 300 MHz)。此外,为了增加读出的动态范围,我们采用了两个增益系统,实现从0.2到2000个光电子的总数。我们完成了第一个LST的电路板设计,并开始批量生产。正在通过一系列质量控制(QC)测试检查生产的板的性能。我们报告读出板规格和QC结果。
2015-09-02 astro-ph.IM
Status and results of the prototype LST of CTA
切伦科夫望远镜阵列(CTA)的大型望远镜(LST)是为伽马射线研究而设计的,其重点是低能量阈值,高通量灵敏度,快速望远镜重新定位速度和大视场。一旦CTA阵列完成,LST将在20 GeV和150 GeV之间主导CTA性能。然而,在CTA天文台建设阶段的大部分时间里,LST将主导阵列性能,直到几个TeV。在本报告中,我们报告了2018年在西班牙加那利群岛拉帕尔马落成的LST-1望远镜的状况。我们展示了望远镜调试的进展,将预期与实现的性能进行比较,并简要介绍了第一批物理结果。
2021-08-13 astro-ph.IM
Status and performance results from NectarCAM -- a camera for CTA medium sized telescopes
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是第一个伽马射线天文学地面观测站。随着一百多个第四代成像大气切伦科夫望远镜(IACT)分布在两个大阵列中,CTA将达到前所未有的灵敏度,角分辨率和光谱覆盖范围。需要三类IACT- 40个中型望远镜(MST),8个大型望远镜(LST)和70个小型望远镜(SST)-来覆盖整个CTA能量范围(20 GeV至300 TeV)。NectarCAM是一台切伦科夫相机,设计用于配备CTA的中型望远镜,覆盖中心能量范围从100 GeV到30 TeV,视场为8度。它基于模块化设计,数据通道使用NECTAr芯片,该芯片配备GHz采样开关电容阵列和12位模数转换器(ADC)。相机将包括265个模块,每个模块由7个光电倍增管(PMT)和一个前端板组成,执行数据捕获,在触发决定后以高达10 kHz的速率通过以太网发送数据。本文概述了目前正在CEA Paris-Saclay(法国)集成的第一台NectarCAM相机的状态。此外,我们将讨论的校准策略和目前的性能结果,从CEA巴黎-萨克雷测试台,并从第一个数据下采取的一个真正的天空原型的中型望远镜(MST)的结构在Adlershof(德国)。
2019-09-04 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
The Real Time Analysis framework of the Cherenkov Telescope Array's Large-Sized Telescope
本文介绍了CTAO大型望远镜LST-1的实时分析框架,重点提出事件重建与背景抑制新算法,以实现对伽马射线暴等瞬变源的快速识别与后续观测,并探讨其在未来ACADA系统中的集成。
2023-09-20 astro-ph.IM hep-ex
A Condition Monitoring Concept Studied at the MST Prototype for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个未来的地面伽马射线观测站,将为探测能量超过几十GeV的伽马射线提供前所未有的灵敏度和角分辨率。与现有文书(如H.E.S.S.,MAGIC和VERITAS)将通过分别在北半球和南半球安装两个扩展望远镜阵列来提高灵敏度。大量计划中的望远镜(总数超过100台)促使对单个望远镜应用预测性维护技术。为此目的,考虑机械望远镜结构和驱动系统(电机、齿轮)的恒定和自动状态监测。状态监测系统的目的是在发生严重错误之前及早发现退化情况;它应有助于确保长期运行并减少观测站的维护工作。我们提出的方法,中型望远镜(MSTs)的结构和驱动系统的状态监测。总体概念已经在柏林CTA的MST原型上开发和测试。所使用的传感器,联合数据采集系统,可能的分析方法(如操作模态分析,OMA和实验模态分析,EMA)和第一性能结果进行了讨论。
2019-08-06 astro-ph.IM
Unsupervised Domain Adaptation for Multitask Image Analysis in Realistic Context with Extreme Label Shift; Application to the CTAO first Large Sized Telescope
CNRS LAPP(法国国家科学研究中心 LAPP)
该研究针对极端标签偏移场景,提出关联域适应与多任务平衡的组合框架,在CTAO首台大型望远镜的物理场景中验证方法,对比相关技术并扩展重要性加权研究,相关资源开源发布。
2026-08-11 astro-ph.IM cs.CV
Design and upgrade of the prototype Schwarzschild-Couder Telescope
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代甚高能伽马射线天文学的地面观测站。CTA将具有无与伦比的灵敏度和角分辨率,探测伽马射线源的速度将比目前的阵列快近100倍,从而实现宝贵的多波长和多信使观测。Schwarzschild-Couder望远镜(SCT)是CTA中中型望远镜的候选者。在美国亚利桑那州的弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台建造了一个原型SCT(pSCT)。它的相机目前部分配备了1600像素(2.7度FOV)。小的光学系统板规模允许密集包装的硅光电倍增器被使用,它与高密度触发和波形读出电子相结合,使高分辨率相机。相机的电子设备能够以纳秒分辨率的波形读出来成像空气簇射的发展。pSCT于2019年1月启用,并在全年持续调试。pSCT的第一次观察活动于2020年1月和2月进行。蟹状星云的伽马射线辐射被探测到,其显著性为8.6 sigma。目前正在对pSCT相机进行升级。此次升级将完全填充焦平面,将视场直径增加到8度,并降低前端电子噪声,从而降低触发阈值,改善重建和背景抑制。
2022-09-06 astro-ph.IM
Status of the SST Camera for the Cherenkov Telescope Array
本文介绍CTA小型望远镜SST相机的紧凑双镜设计、2048个SiPM像素与全波形独立读出方案,并报告其最终设计阶段及首批组件测试结果。
2023-10-02 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
The calibration of the first Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)代表了下一代非常高能量的伽马射线天文台,它将以前所未有的灵敏度提供从20 GeV到300 TeV的伽马射线的广泛覆盖。CTA将使用三种不同尺寸的望远镜,直径为23米的大型望远镜(LST)将提供最低能量至20 GeV的灵敏度。第一个LST原型于2018年10月在La Palma(西班牙加那利群岛)揭幕,并已进入调试阶段。LST的相机由265个PMT模块组成。每个模块都配备了七个高量子效率的光电倍增管(PMT)、一个慢速控制板和一个读出板。确保相机的高均匀性和精确表征是LST相机实现最佳性能和低系统不确定性的关键方面。因此,在现场安装之前,我们对所有PMT模块进行了质量检查。此外,光通量的绝对校准对于重建望远镜接收的光量至关重要。光的数量受大气、望远镜光学系统和相机的影响,并且可以使用宇宙射线μ子产生的环形图像进行校准。在这方面的贡献,我们将展示的PMT模块和现场校准使用μ子环的非现场质量控制的结果。我们还将重点介绍硅光电倍增器模块的开发状况,该模块可被视为PMT模块的替代品,以进一步改进相机。
2019-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Towards photometry pipeline of the Indonesian space surveillance system
通过装有CCD相机的亚米级望远镜进行光学观测成为增加轨道碎片探测和监视的替代方法。这种观测方式预计将观测到通常雷达系统无法到达的较高轨道(例如中地球轨道、地球静止轨道、地球静止轨道和地球同步轨道)上的中型物体。然而,对快速移动物体的这种观察需要特殊的处理和分析技术。在这项研究中,我们进行了光度分析的卫星轨道图像拍摄的恢复施密特Bima Sakti望远镜在Bosscha天文台。通过Hough变换实现了图像中线状条纹的自动检测。通过这种分析和与USSPACECOM目录的比较,确定了两颗卫星,并将其与静止轨道上的非活动Thuraya-3号卫星和Satcom-3号碎片联系起来。进一步的孔径测光分析揭示了Satcom-3碎片翻滚的周期性。在不久的将来,采用类似的方案为印度尼西亚的光学空间监视系统建立分析管道也不是不可能的。
2015-02-13 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
A compact and light-weight refractive telescope for the observation of extensive air showers
本文介绍了一种对大范围空气簇射发射的切伦科夫光或荧光成像的通用仪器。它的折射光学系统允许紧凑和重量轻的设计,具有12°的宽视场。光学系统采用直径为0.5米的菲涅尔透镜和由温斯顿锥和大尺寸6x6 mm光传感器组成的61像素相机。作为光传感器,使用半导体光传感器(SiPM)。该相机提供高光子检测效率以及稳健的操作。封闭的光学系统允许在恶劣的环境条件下工作。该望远镜的低价格允许生产大量望远镜,并将该仪器应用于各种项目,例如皮埃尔俄歇天文台的FAMOUS,HAWC的HAWC Eye或IceCube的IceAct。本文介绍了这种望远镜的新设计和首次测量。
2018-06-22 astro-ph.IM
Diffuser-assisted Photometric Follow-up Observations of the Neptune-sized Planets K2-28b and K2-100b
我们提出了海王星大小的行星K2- 28 b和K2- 100 b的精密过境观测,使用在阿帕奇点天文台的ARC 3.5米望远镜上的ARCTIC成像仪上的工程漫射器。K2- 28 b是一颗$R_{p} = 2.56 R_\oplus$迷你海王星,正穿过一颗明亮的(J=11.7)富含金属的M4矮星,为未来的大气特征描述提供了令人信服的前景。K2- 100 b是一颗$R_{p} = 3.45 R_\oplus$海王星,位于普雷塞普星团,是已知为数不多的行星之一,在一个星团中,它的主恒星足够明亮($V=10.5$),可以进行精确的径向速度观测。利用漫射器/ARCTIC系统的精密光度测量能力,我们可以在30分钟的箱中分别为K2- 28 b和K2- 100 b实现$105^{+87}_{-37}$ ppm和$38^{+21}_{-11}$ ppm的精度。我们对K2和地基光变曲线的联合拟合使这两颗行星的轨道星历都有了一个数量级的改进,在JWST时代产生了2分钟的计时精度。虽然我们表明,目前可用的宽带测量K2- 28 b的半径是目前太不精确,把有用的限制K2- 28 b的大气,我们证明,JWST/NIRISS将能够辨别多云/晴朗的大气中的一个温和的过境观测。我们的K2- 100 b光变曲线标志着这一具有挑战性的凌日观测的第一次凌日跟踪观测,我们在SDSS $i^\prime$波段获得了$819 \pm…
2018-07-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Debris disks and their properties with the Habitable Worlds Observatory
本研究指出当前碎屑盘观测多局限于恒星系统外区、缺乏类地行星区信息的问题,提出利用Habitable Worlds Observatory的高分辨率、小内工作角和高灵敏度,研究碎屑盘内区结构成分并搜寻形成中的岩质行星。
2025-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Cooling Tests of the NectarCAM camera for the Cherenkov Telescope Array
NectarCAM是在切伦科夫望远镜阵列(CTA)框架内为中型望远镜提出的一种相机,CTA是下一代甚高能伽马射线天文学观测台。相机设计为在开放环境中运行,其机械必须在CTA天文台定义的条件下为所有组件提供保护。为了在稳定的环境中运行并确保最佳的物理性能,每个NectarCAM都将被封闭在一个略微过压的、几乎气密的相机机身中,以防止灰尘和水进入。对于1855像素的相机,总功耗约为7.7 kW。最大的部分是由模块中的读出电子设备耗散的。我们提出的冷却系统的设计和实施,以及在NectarCAM热演示仪上获得的测试台结果。
2015-09-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Advanced stereoscopy applied to CTAO
本文提出用图神经网络结合随机森林对CTAO的LST子阵列进行立体事件重建,相比现有解析方法更灵敏,为未来观测做准备。
2025-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Performance Verification of the FlashCam Prototype Camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个未来的伽马射线天文台,计划显着提高当前一代切伦科夫望远镜的灵敏度和精度。天文台将由几十个不同大小的望远镜组成,并配备不同类型的相机。其中,FlashCam相机系统是第一个实现全数字信号处理链的相机系统,该系统允许可跟踪、可配置的触发方案和灵活的信号重建。截至2016年秋季,CTA中型望远镜的原型FlashCam相机接近完成。正在进行的系统测试的初步结果表明,信号链和读出系统超过CTA的要求。使用长期温度循环显示系统的稳定性。
2016-12-30 astro-ph.IM physics.ins-det
Deep learning-based identification of precipitation clouds from all-sky camera data for observatory safety
本研究利用伊朗国家天文台全天相机数据构建数据集,基于EfficientNet深度学习模型实现降水云自动识别,降雨潜力检测准确率达99%,可用于天文台望远镜的实时云预警。
2025-03-24 astro-ph.IM physics.data-an stat.ML
The trigger design for AdvCam
本研究为切伦科夫望远镜阵列的AdvCam相机设计多级触发逻辑,采用FPGA优化的两类机器学习算法,将大尺寸望远镜探测能量阈值从20 GeV降至13 GHz,延迟低于1微秒。
2025-10-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Estimation of the atmospheric absorption profile with isotropic background events observed by Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本文提出一种直接利用成像大气切伦科夫望远镜数据、通过比较晴天与有云时切伦科夫光纵向分布来测量大气云参数的新方法,模拟表明其能以百分之几精度重建云透射率,并能以几百米精度重建低天顶角下的云高。
2024-04-02 astro-ph.IM
Characterisation and Testing of CHEC-M - a camera prototype for the Small-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
紧凑型高能相机(Compact High Energy Camera,CHEC)是切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)的小型望远镜(Small-Sized Telescopes,SST)的一种相机设计。SST的重点是非常高的能量$γ$射线探测通过大气切伦科夫光探测在一个非常大的区域。这意味着有许多单独的单位,因此执行工作具有成本效益。中国港湾工程有限公司依靠双反射镜光学器件来减小底片尺寸,并利用6个$\times$ 6 mm $^2$像素,从而形成低成本($\sim$ 150 kEuro)、紧凑(0.5 m $\times$ 0.5 m)和轻($\sim$ 45 kg)的相机,具有2048个像素,提供$\sim$ 9度的相机FoV。电子器件基于定制的TARGET(TeV阵列读出,GSa/s采样和事件触发)ASIC和FPGA,以每秒千兆采样的速度对输入信号进行采样,并在单个背板FPGA内实现灵活的相机级触发。CHEC的设计目的是在1 $-$ 300 TeV的$γ$射线能量范围内进行观测,撞击距离可达$\sim$ 500米。为了适应这一点并为以后的数据分析提供充分的灵活性,可以以高达$\sim$ 900 Hz的速率读取所有2048个像素的96个样本的完整波形。第一个原型,MAP-M,基于多阳极光电倍增管(MAPM)作为光电传感器,在实验室和两…
2018-07-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Design and performance of the prototype Schwarzschild-Couder Telescope camera
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代甚高能伽马射线天文学地面天文台。一个创新的9.7米口径,双镜Schwarzschild-Couder望远镜(SCT)的设计是CTA中型望远镜的候选设计。在美国亚利桑那州的弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台建造了一个原型SCT(pSCT)。它的摄像头目前部分配备了1600像素,覆盖2.7平方度的视野。小的光学系统板规模允许密集包装的硅光电倍增器被使用,它与高密度触发和波形读出电子相结合,使高分辨率相机。相机的电子设备能够以每秒十亿个样本的速度对空气簇射的发展进行成像。我们描述了pSCT相机的调试和性能,包括触发和波形读出性能,校准和绝对GPS时间戳。我们还介绍了相机的升级,目前正在进行中。此次升级将完全填充焦平面,将视场增加到8度直径,并降低前端电子噪声,从而降低触发阈值,改善重建和背景抑制。
2021-09-10 astro-ph.IM
Competition between Increasing and Decreasing Effects of the Afterpulsing Rate of PMTs during Night-Sky Observations
本文研究了IACTs中PMTs的后脉冲率在夜空观测中的增减竞争效应,发现高压光照导致的减少抵消了氦气渗入引起的增加,维持了PMTs的长期性能。
2025-04-28 astro-ph.IM
Deep Learning for Cherenkov Astronomy: Performance of GammaLearn on LST-1
CNRS(法国国家科学研究中心)
本文通过灵敏度曲线评估深度学习框架GammaLearn在LST-1望远镜上的性能,并与标准分析对比,应用于真实观测数据,验证其在低能段重建粒子属性的优势。
2026-10-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Array Control and Data Acquisition software of the Cherenkov Telescope Array Observatory
CIEMAT(西班牙核能研究中心);CTAO ERIC, Science Data Management Centre (SDMC)(切伦科夫望远镜阵列观测站欧洲研究基础设施联盟科学数据管理中心);Univ. Savoie Mont Blanc, CNRS, Laboratoire d’Annecy de Physiquedes Particules-IN2P3(萨瓦-上萨瓦大学);Département d’Astronomie, Université de Genève(日内瓦大学);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya(IEEC)(加泰罗尼亚空间研究所);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心);INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania(意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台);COSYLAB JSC, Control System Laboratory(COSYLAB股份公司);INAF/OAS Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台);CNRS/IN2P3, CPPM, Aix Marseille Univ(艾克斯-马赛大学)
本文介绍了切伦科夫望远镜阵列观测站(CTAO)的阵列控制与数据采集(ACADA)系统,该系统负责望远镜和辅助仪器的控制、监督、数据处理以及观测调度,并支持基于实时科学警报的快速响应。
2026-06-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Mono and stereo performance of the two SST-1M telescope prototypes
本研究介绍了为CTA研发的SST-1M望远镜原型的调试测试进展,提出了配套数据分析管线sst1mpipe,并展示了该望远镜单镜与立体观测模式的性能,为其最终部署选址提供依据。
2023-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Assessment of the GCT prototype's optical system implementation and other key performances for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目由国际合作机构领导,旨在创建世界上最大的下一代甚高能(VHE)伽马射线天文观测台。它将致力于用大型、中型和小型望远镜观测宽波段的能量,从几十GeV到几百TeV。小型望远镜(SST)致力于几TeV以上的最高能量范围,高达300 TeV。GCT是一个成像大气切伦科夫望远镜(IACT),建议安装在智利CTA南部站点的约70个SST子阵列。巴黎天文台和国家地球科学和天文学研究所(INSU/CNRS)开发了GCT的机械结构、反射镜(非球面轻质铝片)和控制系统。GCT基于Schwarzschild-Couder(S-C)双镜光学设计,与当前的IACT相比,该设计具有以下优点:提供宽视场(~ 9°),同时降低望远镜结构以及相机的成本和体积(~ 9 m x 4 m x 6 m,约11吨)。原型(pGCT)已安装在巴黎天文台的Meudon站点,是第一台S-C望远镜和第一台CTA原型,于2015年11月记录VHE事件。经过三年的密集测试,pGCT现已投入使用。本文是一个完整的GCT望远镜光学系统和性能,它可以提供CTA的状态报告。
2019-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
FPGA-Based RoCEv2-RDMA Readout Electronics for the CTAO-LST Advanced Camera
本研究为CTAO-LST先进相机升级提出基于FPGA的RoCEv2-RDMA读出电子学架构,采用定制高通道数采样板作前端,通过硬件实现RDMA实现无CPU干预的数据直传,完成了前后端设计与测试。
2025-09-02 astro-ph.IM physics.ins-det