Detection of fast radio transients with multiple stations: a case study using the Very Long Baseline Array
最近的研究揭示了一类重要的新的瞬态无线电现象，发生在亚毫秒的时间尺度。通常，临时调查的数据量太大，无法彻底存档。相反，在线自动系统必须消除脉冲干扰并实时检测候选事件。这项工作提出了一个案例研究，使用来自多个地理分布站的数据，同时进行干扰切除和瞬态检测。我们提出了几种算法，将去分散数据从多个站点，并报告实验与一个实时瞬态检测系统的甚长基线阵列（VLBA）。我们使用脉冲星B0329+54的观测数据对系统进行了测试。多站算法提高了检测单个脉冲的灵敏度。这些策略可以提高下一代地理分布阵列的检测性能，如澳大利亚平方公里阵列探路者和平方公里阵列。
2011-04-26 astro-ph.IM
Antenna Pattern Modelling Accuracy for a Very Large Aperture Array Radio Telescope with Strongly Coupled Elements
针对密集孔径阵列射电望远镜单元方向图建模需求，评估两种商业电磁代码对SKA-Low单台站的建模精度，发现除少数临界频率外误差可保障波束形成器效率超99%。
2023-06-11 astro-ph.IM
A next-generation Very Large Array
在这篇文章中，我们总结了下一代超大型阵列（ngVLA）的关键科学目标和参考设计，该阵列预计将在21世纪30年代运行。ngVLA是一种干涉测量阵列，其灵敏度和空间分辨率是当前VLA和ALMA的10倍以上，将在跨越$\sim 1.2 -116$ GHz的频率下工作，从而使其本身与ALMA和SKA 1高度互补。因此，ngVLA将通过同时提供以下能力来解决现代天文学中广泛的悬而未决的问题：揭示太阳系类似物的形成;用天体化学探测行星系统和生命的初始条件;描述从第一个十亿年到现在的星系的组装，结构和演化;使用银河系中心的恒星作为重力的基本测试;了解多信使天文学时代恒星和超大质量黑洞的形成和演化。
2017-11-27 astro-ph.IM
The Next Generation Very Large Array: A Technical Overview
下一代甚大阵列（ngVLA）是一个天文观测站，计划在厘米波长（25至0.26厘米，对应于1.2 GHz至116 GHz的频率范围）上运行。该观测台将是一个合成射电望远镜，由大约214个反射器天线组成，每个天线直径18米，以相控或干涉方式运行。我们提供了一个概述的ngVLA的当前系统设计。主要的系统元素，如天线，接收电子设备和中央信号处理的概念。我们还描述了目前正在进行的主要开发活动，以推进设计。
2018-06-21 astro-ph.IM
The Non-Imaging CHErenkov Array (NICHE): A TA/TALE Extension to Measure the Flux and Composition of Very-High Energy Cosmic Rays
非成像切伦科夫阵列（NICHE）与TA/TALE位于同一地点，将在其初始部署中测量10^16 eV以下至10^18 eV的宇宙射线的通量和核成分。此外，低能量阈值可以通过计数器重新部署或通过包括额外的计数器而显著降低到宇宙射线拐点以下。NICHE使用易于部署的探测器来测量空气簇射切伦科夫信号的振幅和时间扩展，以实现Xmax和能量的逐事件测量，每个都具有出色的分辨率。NICHE将具有足够的面积和角度接受度，以便与TA/TALE探测器有显著重叠，从而允许能量交叉校准。模拟的NICHE性能表明，该阵列具有区分几种不同成分模型以及测量银河宇宙线光谱末端的能力。
2013-07-15 astro-ph.IM
Radio wavefront of very inclined extensive air-showers: a simulation study for extended and sparse radio arrays
无线电探测正在成为探测宇宙粒子引起的空气簇射的一种既定技术。这在最高能量下尤其如此，其中需要非常大的检测区域。对空气簇射发射的射电波阵面形状的正确描述，可以重建其母粒子的性质。在这篇文章中，我们表明，对于天顶距大于60°的簇射-那些由巨大的无线电阵列探测宇宙粒子引起的广泛的空气簇射的目标-，无线电波前的点源样描述允许约束簇射轴的横向位置在几米之内。接下来，我们证明了重建的点源的纵向位置与引发簇射的宇宙射线的性质相关。有待进一步的系统研究，以确定这一参数的稳健性及其作为宇宙射线组成研究代用指标的有效性。
2022-09-30 astro-ph.IM
Very High Angular Resolution Science with the Square Kilometre Array
平方公里阵列（SKA）的初步规格要求碟形阵列总收集面积的25%位于距离核心180公里以上的地方，最大基线至少为3000公里。该阵列将在0.5 - 10 GHz下提供约40 - 2 mas的角分辨率，在500 MHz带宽的8小时积分中，图像灵敏度达到< 50 nJy/束。鉴于这些规格，SKA的高角分辨率组件将能够以毫弧秒尺度的角分辨率探测< 200 K的亮温。本文的目的是集中讨论SKA将促成的新的和重要的高角分辨率科学的广泛范围，并在这样做时，讨论作为SKA一部分的长基线的优点。我们强调这样一个事实，即高角分辨率要求基线大于1000公里，提供了丰富的科学案例，从天体物理学的许多领域的项目，包括重要的贡献，关键SKA科学。
2011-11-28 astro-ph.IM
The influence of the Sun and Moon on the observation of very high energy gamma-ray sources using EAS arrays
本研究针对地面EAS阵列昼夜观测甚高能伽马射线源时未考虑日月影响的问题，估算了日月靠近源视线时的观测影响，提出数据分析策略以避免低估伽马辐射。
2024-05-21 astro-ph.IM
High-precision Measurements of Ionospheric TEC Gradients with the Very Large Array VHF System
我们已经使用了一个相对较长的，连续的甚高频观测明亮的宇宙射电源（天鹅座A）与甚大阵（VLA），以证明该仪器的能力，研究电离层。这种干涉仪和其他类似的干涉仪可以在比许多其他仪器更广泛的尺度上观察电离层总电子含量（TEC）波动。我们已经表明，与明亮的源，VLA可以测量差分TEC值之间的天线对（delta-TEC）的精度为0.0003 TECU。在这里，我们详细介绍了用于实现这一精度水平的数据简化和处理技术。此外，我们展示了利用这些高精度的三角洲TEC测量计算TEC梯度观察到的阵列，以及小规模的TEC梯度表面内的波动的技术。一个配套文件详细介绍了专门的频谱分析技术，用于表征这些数据中的波动特性。
2012-01-18 astro-ph.IM physics.space-ph
VLSS Redux: Software Improvements applied to the Very Large Array Low-frequency Sky Survey
我们目前的数据处理和分析，最近用于重新减少甚大阵（VLA）低频巡天（VLSS）数据的改进的细节。所描述的算法在数据简化包Obit中实现，包括智能加窗以减少清洁偏置、改进的自动射频干扰去除、改进的亮源剥离和高阶泽尼克拟合以模拟电离层相位贡献。一个额外的，但较少的技术改进是使用原始VLSS目录作为计算电离层校正的同频/同分辨率参考，允许更高的精度和更高的数据百分比的解决方案被发现。我们还讨论了新的算法提取源目录和分析电离层波动存在的数据。改进的减少技术导致了实质性的改进，包括六个以前未公布的领域（调查面积的1%）的图像，并减少了50%的清洁偏差。成像的最大角尺寸大约增加了一倍，编目的来源数量增加了35%，达到95，000个。
2012-05-21 astro-ph.IM
A Study of the Compact Water Vapor Radiometer for Phase Calibration of the Karl G. Janksy Very Large Array
我们报告的紧凑型水蒸气辐射计（CWVR）的NSF的卡尔G原型的实验室测试结果。Jansky甚大阵列（VLA），一个围绕22 GHz水蒸气线的五通道设计。可降水量的波动会导致大气亮度的波动，这被认为是成比例的相位波动的天文信号所看到的天线。水蒸气辐射测量包括使用辐射计来测量大气亮度发射的变化以校正相位波动。满足< -20 dB的CWVR通道隔离要求，表明任何两个通道之间的功率泄漏< 1%。增益稳定性测试表明，通道1需要维修，通道2至5的输出计数波动与CWVR外壳环境温度呈负相关，温度每变化1 ℃，计数变化约为405。经过温度校正后，单通道和通道差增益稳定度< 2 x 10^-4，在t = 2.5 - 10^3 s内可观测增益稳定度< 2.5 x 10^-4，均满足要求。总体而言，测试结果表明，CWVR满足动态范围，通道隔离和增益稳定性的规格，以在天线上测试。未来的工作包括建造更多的CWVR和测试VLA天线的相位相关性，以评估WVR不仅用于VLA，而且用于下一代超大型阵列（ngVLA）。
2018-07-04 astro-ph.IM
Very Large Array Sky Survey (VLASS) white paper: Go deep, not wide
卡尔G。Jansky甚大阵列（VLA）是目前世界上最强大的厘米波长望远镜。然而，在几年内，这种笼统的说法将不再完全正确，因为出现了一种新的具有改进测量能力的前SKA射电望远镜。本白皮书探讨了敏感区域参数空间的一个区域，通过VLA巡天（VLASS）投资数千小时将产生一个独特的数据集，具有广泛的科学实用性和遗产价值，直到SKA时代：一个覆盖A配置几平方度的深全极化L波段巡天。可以用深VLASS解决的科学包括星系演化、使用射电弱透镜的暗能量和暗物质以及宇宙磁性。在具有大量多波长数据的油田中进行的深VLASS也将提供黄金标准多波长目录，以通知更广泛和更浅的调查，如SKA1调查。
2013-12-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Next-Generation Very Large Array: Supermassive Black Hole Pairs and Binaries
下一代甚大阵列（ngVLA）有可能成为发现和研究成对超大质量黑洞的主力，无论是在大分离（对偶）还是在紧束缚系统（二元）中。在本章中，我们概述了研究这些超大质量对的科学案例，并总结了可以在无线电波长下发现它们的发现方法：包括形态学，光谱和时域识别。这项工作的一个关键方面是，多信使二进制黑洞的研究可能与ngVLA结合使用脉冲星定时阵列技术的引力波搜索时。然而，长基线干涉测量（>>1000公里）将使这种可能性更大，因为它扩大了红移范围，在这个范围内，可以分辨和研究两个独立的黑洞产生的无线电发射。
2018-08-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Key Science Goals for the Next Generation Very Large Array (ngVLA): Report from the ngVLA Science Advisory Council
这份文件描述了一些基本的天体物理学问题，这些问题需要在毫米和厘米波长上的观测能力，远远超过现有的或已经计划的望远镜。本报告中总结的结果是根据国家射电天文台的一项请求，为未来的美国国家射电天文台开发关键的科学案例。S.-下一代甚大阵（ngVLA）ngVLA的收集面积大约是Jansky VLA的10倍，工作频率从1 GHz到116 GHz，带宽高达20 GHz，具有紧凑的核心，可实现高表面亮度灵敏度，并将基线扩展到至少数百公里，最终跨越整个大陆，以提供高分辨率成像。ngVLA建立在Jansky VLA和ALMA的科学和技术遗产的基础上，旨在为我们对行星，星系和黑洞的理解提供下一个飞跃。
2017-11-27 astro-ph.IM
COSMIC: An Ethernet-based Commensal, Multimode Digital Backend on the Karl G. Jansky Very Large Array for the Search for Extraterrestrial Intelligence
本文介绍了部署于Karl G. Jansky甚大阵列的新型COSMIC数字后端系统，旨在通过搜寻技术特征开展更全面、灵敏且高效的地外文明搜寻，并详述了其软硬件设计及未来计划。
2023-11-27 astro-ph.IM
Distributed image reconstruction for very large arrays in radio astronomy
Laboratoire Joseph-Louis Lagrange（约瑟夫-路易·拉格朗日实验室）；Université de Nice Sophia-Antipolis（尼斯索菲亚·安提波利斯大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸天文台）
目前和未来的无线电干涉阵列，如LOFAR和SKA的特点是一个悖论。它们的大量受体（高达数百万）在理论上允许前所未有的高成像分辨率。同时，超大数量的样本使得数据传输和计算负载（相关性和校准）的数量级太高，以至于不允许任何当前现有的图像重建算法实现或甚至接近理论分辨率。我们在这里调查分散和分布式图像重建策略，选择，传输和处理的总数据的一小部分。所提出的方法所产生的MSE的损失进行了评估，理论和数值上简单的测试用例。
2015-07-02 astro-ph.IM cs.CV
A search for narrowband technosignatures from LTT 3780 with the Allen Telescope Array and the Karl G. Jansky Very Large Array
SETI Institute（SETI研究所）；Berkeley SETI Research Center, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校伯克利SETI研究中心）；Department of Physics and Astronomy, University of New Mexico（新墨西哥大学物理与天文系）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天体物理研究所）；Breakthrough Listen, University of Oxford, Department of Physics（牛津大学物理系突破聆听计划）；Mydon Solutions (Pty（Mydon解决方案公司）
该研究利用艾伦望远镜阵列和卡尔·G·扬斯基甚大阵列，对LTT 3780系统进行无线电技术特征观测，搜索1-10GHz窄带多普勒漂移信号，未发现候选信号，给出功率限制，展示了互补策略用于系外行星研究，为未来联合调查探路。
2026-07-09 astro-ph.IM
A Monte Carlo template-based analysis for very high definition imaging atmospheric Cherenkov telescopes as applied to the VERITAS telescope array
我们提出了一个复杂的似然重建算法，用于成像切伦科夫望远镜的簇射图像分析。重建算法基于相机像素幅度与基于蒙特卡罗模型的预测的比较。簇射参数由似然函数的最大化确定。作为淋浴适合参数的函数的可能性的最大化使用数值非线性优化技术来执行。CAT和H.E.S.S.已经开发了相关的重建技术。实验，并提供了一个更精确的方向和能量重建的光子诱导簇射相比，第二时刻的相机图像分析。示例显示的性能的分析模拟伽马射线数据从VERITAS阵列。
2015-09-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Enhancing the spectral response of filled bolometer arrays for submillimeter astronomy
未来的亚毫米波段天体物理研究任务需要高灵敏度、大视场的探测器。测辐射热计阵列可以在非常宽的频带上满足这些要求。我们描述了一种技术，使测辐射热计阵列，使用四分之一波长腔有一个高的光谱响应在大多数的亚毫米波段。该技术基于在阵列的正面上添加抗反射电介质层。最佳参数（层厚度和到阵列的距离）由2D解析代码确定。该一般原理适用于Herschel PACS测辐射热计（针对60 - 210微米波段进行了优化）。作为一个例子，我们实验证明，PACS阵列覆盖的138微米厚的硅层可以提高光谱响应的一个因素1.7在450微米波段。
2010-11-04 astro-ph.IM physics.ins-det
Very large SiPM arrays with aggregated output
在这项工作中，我们将记录的设计和性能的SiPM为基础的光电探测器的表面积为100厘米的$^2$设想作为一个替代光电倍增管。将来自94个SiPM的信号相加以产生聚集输出，该聚集输出在液氮中在整个表面上表现出低于100 cps的暗计数率（DCR）、优于13的信噪比和优于5.5 ns的定时分辨率。该模块在5 V时提供约360 mW的功率，在100 $Ω$差分线上的动态范围超过500个光电子。该装置与室温下的操作兼容，DCR增加了约6个数量级。
2022-01-12 astro-ph.IM physics.ins-det
Detection methods for the Cherenkov Telescope Array at very-short exposure times
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将是下一代甚高能（VHE）伽马射线天文学的地面观测站，部署了数十台高灵敏度和快速反应的切伦科夫望远镜。它将覆盖广泛的能量范围（20 GeV - 300 TeV），具有前所未有的灵敏度。为了使科学回报最大化，将向观测站提供一个在线软件系统，该系统将对科学数据进行首次实时分析。这项研究调查了用于短期探测伽马射线源的现有科学工具和分析技术的精确度和准确度，包括天空定位、探测重要性以及如果实现重要探测，对积分光子通量的初步估计。范围是评估算法的实现在CTA的实时分析的可行性。在这方面的贡献，我们提出了一个总体概述的方法和一些结果的测试情况下的短期检测的伽马射线暴余辉，作为VHE对应的引力波事件。
2021-08-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Extragalactic source population studies at very high energies in the Cherenkov Telescope Array era
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代地面$γ$射线天文台。相对于当前的成像大气切伦科夫望远镜（IACT），它将提供更高数量级的灵敏度和更大的能量覆盖范围（20 GeV - 300 TeV）。尽管IACT具有出色的灵敏度，但其特征在于有限的视场，这使得对新来源的盲目搜索非常低效。幸运的是，$\textit{Fermi}$ -LAT合作最近发布了一个新的目录，其中包含了大面积望远镜（LAT）在其运行的前7年中在10 GeV - 2 TeV范围内探测到的1，556个源（3FHL目录）。这个星表是目前最合适的描述天空，将积极访问CTA。在这里，我们讨论了一个详细的分析河外源人口（主要是耀变体），将在不久的将来研究CTA。该分析基于根据预期阵列配置和3FHL目录中报告的信息构建的模拟。这些结果表明CTA将在河外TeV源群研究方面提供改进，这些研究将由重点科学项目和专门的提案进行。
2017-09-12 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
A Thousand Earths: A Very Large Aperture, Ultralight Space Telescope Array for Atmospheric Biosignature Surveys
现代科学的一个突出的、多学科的目标是研究潜在的类地行星的多样性，并在其中寻找生命。这一目标需要大胆的新一代太空望远镜，但即使是最雄心勃勃的设计，也希望能够描述几十个潜在的宜居行星。这样的样本可能太小，无法真正理解系外地球的复杂性。我们在这里描述了一个概念性的概念，一个新的空间天文台，旨在表征1,000过境exe-earth候选人。Nautilus概念的基础是一组可充气航天器，携带直径非常大（8.5米）、重量非常轻的多级衍射光学元件（MODE透镜）作为光收集元件。目前太空望远镜的典型反射镜被MODE透镜所取代，其面密度轻10倍，对未对准的敏感度低100倍，从而实现了轻质结构。MODE镜片可以通过模塑成型进行成本效益高的复制。与目前的空间望远镜模式相比，Nautilus飞行任务概念有可能通过复制组件和相同的轻型单元望远镜，大大降低制造和发射成本以及飞行任务风险。Nautilus的设计目的是调查最远300 pc距离的过境系外地球的生物特征，从而对承载生命的行星的频率和特性以及系外地球的多样性进行严格的统计探索。
2019-06-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Role of Radio Observations in Studies of Infrared-Bright Galaxies: Prospects for a next-generation Very Large Array
今天的大部分恒星质量是在宇宙还不到现在年龄的一半时在星系中形成的（即，$1 \lesssim z \lesssim 3$）。虽然这可能标志着星系演化最关键的时期之一，但我们目前还没有一个关于这个时期星系盘内冷分子气体的径向范围和分布以及相关恒星形成的清晰图像。这样的观测对于正确估计这些星系将气体转化为恒星的效率以及解释控制这种效率的各种能量过程至关重要。长波长（即，远红外到无线电）观测对于穿透与尘埃、红外明亮星系相关的高水平消光至关重要，这些星系在这些时期驱动恒星质量组装。在这篇文章中，我们将讨论如何下一代甚大阵列将采取变革性的一步，我们的理解星系形成和演化提供的能力，同时研究的相对分布分子气体和恒星形成的sub-kpc尺度不受尘埃的大人口的典型星系在早期宇宙探测未来的远红外空间任务。
2022-07-15 astro-ph.GA astro-ph.IM
The Very Large Array Low-frequency Sky Survey Redux (VLSSr)
我们提出的结果，最近重新减少的数据从甚大阵（VLA）低频巡天（VLSS）。我们使用VLSS星表作为天空模型来校正数据中的电离层失真，并在73.8 MHz下创建一组新的天空图和相应的星表。VLSS Redux（VLSSr）的分辨率为75角秒，平均地图RMS噪声水平为$σ\sim0.1$ y波束$^{-1}$。净偏置是$0.66\timesσ$，理论上最大角尺寸是36弧分。六个以前未成像的领域包括在VLSSr，其中有一个不间断的天空覆盖超过9.3 SR以上的不规则的南部边界。最终目录包括92，964个来源。VLSSr改进了原始VLSS在一些领域，包括大源的成像，图像灵敏度，和清洁的偏见，但最关键的改进是更换不准确的初级束校正，导致源通量的错误，而变化作为半径的函数在VLSS中最近的指向中心。
2014-04-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
