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
Energy estimation of cosmic rays by air shower radio signals
Faculty of physics, Semnan university（塞姆南大学物理学院）
提出基于CoREAS模拟的宇宙线空气簇射能量重建方法，通过比较密集天线阵与SURA配置的电场强度导出比例因子，实现能量估计且对簇射核心位置不敏感，模拟测试最大误差约11%。
2026-06-27 astro-ph.IM
Implementing the De-thinning Method for High Energy Cosmic Rays Extensive Air Shower Simulations
为了模拟宇宙射线与地球大气层的相互作用，需要高度复杂的计算资源，已经开发了几种统计技术来简化这些计算。通常的细化算法是通过在级联的演化中为代表性粒子分配权重来减少二次粒子的数量。然而，由于这是一种具有信息损失的压缩方法，因此需要在不引入人为偏差的情况下恢复二次粒子的原始通量。在这项工作中，我们提出了我们的版本的去薄化算法的初步结果，用于重建宇宙射线和光子在能量范围$10^{15} < E/\mathrm{eV} < 10^{17}$发起的广泛的空气阵雨的薄化模拟。
2015-03-27 astro-ph.IM
Reconstruction of cosmic ray air shower core location at SURA experiment
本文提出一种基于模拟密集参考阵列比较信号强度的方法，用于在SURA实验中重建宇宙线空气簇射核心位置，最小误差约6 m，并给出了优化建议。
2024-10-21 astro-ph.IM
A Deep Learning-based Reconstruction of Cosmic Ray-induced Air Showers
我们描述了一种使用深度学习技术重建由宇宙射线引起的空气簇射的方法。我们模拟了一个由地面粒子探测器组成的观测站，这些探测器在规则的网格上具有固定的位置。探测器对穿越簇射粒子的响应是作为时间的函数的信号幅度，其提供关于横向和纵向簇射性质的信息。为了利用专门用于局部模式识别的卷积网络技术，我们将所有信息转换为检测器的图像状网格。通过这种方式，网络处理多个特征，例如第一个粒子的到达时间和时间轨迹的优化特征。宇宙射线到达方向的重建质量证明是具有竞争力的解析重建算法。重建的簇射方向，能量和簇射深度显示了预期的提高分辨率更高的宇宙线能量。
2017-10-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detection of extensive cosmic ray air showers by measuring radio emission
迄今为止，宇宙线空气簇射已被地面上广泛使用的闪烁计数器阵列探测到。同时采用了大气切伦科夫探测方法，该方法的观测周期仅限于无月夜。宇宙线空气簇射射电辐射的探测方法不是新的，而是比较古老的方法。用自触发系统的方法尚未探测到宇宙线空气簇射的无线电发射。如果有射电辐射的探测方法，就不存在像切伦科夫计数器那样的观测极限。高射频（RF）技术的发展可能使探测大范围空气簇射的无线电发射成为可能。可提供实验室校准的探针。利用这些天线，我们可以直接从宇宙线空气簇射中获得射频的绝对强度。检测无线电发射的主要问题是信号水平相当低。热噪声尤其是背景噪声源。对这些问题和检测方法进行了讨论。我们还描述了一种天线检测方法，以产生自触发信号和一种方法来识别空气簇射事件的自然和人工噪声。
2019-07-19 astro-ph.IM hep-ex
ShowerModel: A Python package for modelling cosmic-rayshowers, their light production and their detection
宇宙线观测站必须依靠蒙特卡罗模拟进行设计、校准和数据分析。详细的模拟在计算上要求很高。我们提出了一个名为ShowerModel的基于Python的软件包，用于模拟宇宙射线簇射、它们的光产生以及一系列望远镜的检测。它是基于参数化的切伦科夫和宇宙射线诱导的空气簇射的荧光发射。该软件包允许模拟荧光望远镜，成像空气切伦科夫望远镜，广角切伦科夫探测器或任何混合设计。ShowerModel被认为是一种加速计算的工具，不需要完全模拟，或者可以补充复杂的蒙特卡罗研究和数据分析（例如，作为交叉检查）。它也可以用于教育目的。
2021-02-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Correlations in energy in cosmic ray air showers radio-detected by CODALEMA
本文研究了由超高能宇宙射线引发的空气簇射的无线电探测方法的能量响应。CODALEMA实验的数据分析表明，宇宙射线的初级能量与无线电信号中心估计的电场幅度之间存在很强的相关性。其对簇射特性的敏感性表明，可以实现小于20%的能量分辨率。它还表明，不仅洛伦兹力，而且还有与簇射发展过程中产生的所有带电粒子成比例的另一种贡献，可以在天线测量的电场峰值的幅度中发挥重要作用（作为相干性或电荷过剩）。
2012-10-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measurement of the cosmic-ray energy spectrum above $10^{16}$ eV with the LOFAR Radboud Air Shower Array
详细介绍了用LOFAR Radboud气簇阵（LORA）测量的大范围气簇的能量重建。LORA是一个位于荷兰LOFAR射电望远镜中心的粒子探测器阵列。这项工作的目的是提供一个准确的和独立的能量测量的空气簇射测量通过其无线电信号与LOFAR天线。使用测量的簇射大小和从空气簇射模拟获得的宇宙射线能量之间的参数化关系进行能量重建。为了说明LORA的能力，全粒子宇宙射线能谱已被重建，假设宇宙射线仅由能量范围在$\sim2\times10^{16}$和$2\times10^{18}$ eV之间的质子或铁核组成。结果是兼容的文献值和不断变化的质量组成的过渡区从银河系到河外起源的宇宙射线。
2015-07-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic-ray measurements with an array of Cherenkov telescopes using reconstruction of longitudinal profiles of air showers
提出了一种利用切伦科夫望远镜重建簇射电子纵剖面的方法。我们展示了如何由望远镜阵列收集的切伦科夫光可以转化为作为大气深度的函数的电子数。该方法是使用空气簇射和简化的望远镜模拟验证。重建的深度，其中簇射有最大数量的电子（$\mathrm{X_{max}}$）打开的可能性，宇宙射线成分的研究与切伦科夫望远镜的能量范围从10到100 TeV。在$\mathrm{X_{max}}$重建中获得小于16 $\mathrm{g/cm^{2}}$的分辨率。
2022-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measuring temporal characteristics of the Cherenkov radiation signal from extensive air showers of cosmic rays with a wide field-of-view telescope addendum to the Yakutsk array
自2012年以来，宽视场切伦科夫望远镜一直在雅库茨克阵列实验的周围工作。它的主要功能是测量由宇宙射线的大范围空气簇射引起的切伦科夫辐射信号的波形。对望远镜收集的数据集进行分析，目的是重建簇射发展的参数，以及阵列探测器其余部分测量的主要簇射特征。在本文中，所观察到的切伦科夫辐射信号的持续时间作为簇射核心距离的函数被用来估计簇射最大值的深度以不同的方式，基于模型模拟的结果。
2022-02-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio interferometry applied to the observation of cosmic-ray induced extensive air showers
我们开发了一种射电干涉技术，用于观测宇宙粒子引发的大范围空气簇射。在这个证明的原则研究中，我们表明，广泛的空气淋浴的属性可以得到高精度的一个简单的方式。当不同的接收器之间的时间同步低于$\sim$ 1纳秒，可以实现，方向重建分辨率的$< 0.2^\circ$和分辨率上的簇射最大值的深度$<10$ g/cm $^2$获得在整个参数范围内的研究，甚至更高的精度为倾斜的传入方向。此外，通过将所开发的方法应用于密集的无线电天线阵列，可以显着降低无线电检测大范围空气阵雨的能量阈值。所提出的方法可以被纳入操作和未来的宇宙粒子观测站，其高精度，它有可能在解开超高能宇宙粒子通量的组成发挥关键作用。
2022-01-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Universality and template synthesis of cosmic ray air shower radio emission
准确预测宇宙射线空气簇射的无线电发射依赖于计算要求高的蒙特卡罗模拟，如CoREAS。我们的目标是加快这一进程，通过半解析合成模型，同时保持高精度，使用模拟无线电脉冲作为模板。我们提出了我们的关键概念，专注于发展的粒子级联和经验的影响，本地产生的无线电信号的模板处理。在这种情况下，来自小部分空气簇射的无线电发射的普遍性也变得重要，而大多数以前的研究都集中在远距离可观测的积分量上。
2019-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Computational Challenges and Opportunities of Simulating Cosmic Ray Showers at Global Scale
银河宇宙射线是从银河系遥远的角落流入太阳系的高能粒子，一些低能粒子来自太阳，与太阳耀斑有关。地球大气层是高能宇宙射线的理想探测器，宇宙射线与空气分子核相互作用，导致广泛的空气簇射传播。近年来，人们对宇宙射线测量的应用越来越感兴趣，其范围从空间/地球天气监测，基于宇宙射线μ子断层扫描的国土安全，通过航空旅行对健康的辐射影响等。佐治亚州立大学已经开发了一个模拟程序（基于欧洲核子研究中心开发的GEANT 4软件包），用于研究大气中的宇宙射线簇射。这一模拟研究的结果将提供有关与地理位置有关的宇宙射线簇射剖面的前所未有的知识，并大大提高宇宙射线应用的适用性。在本文中，我们提出了计算的挑战和机会进行宇宙射线雨模拟在全球范围内使用各种计算资源，包括XSEDE。
2018-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.comp-ph
Machine learning driven reconstruction of cosmic-ray air showers for next generation radio arrays
针对下一代射电阵列，本文提出用图神经网络重建宇宙射线簇射参数（方向、核心、能量、Xmax），基于CoREAS模拟库训练，为IceCube-Gen2等提供可扩展方案。
2025-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio Detection of ultra-high-energy Cosmic-Ray Air Showers
本文介绍射电天线探测超高能宇宙射线大气簇射的原理、观测站及近期成果，强调其精度媲美传统技术，并展望其在下一代实验及搜寻光子和中微子中的作用。
2025-02-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measuring extensive air showers with Cherenkov light detectors of the Yakutsk array: The energy spectrum of cosmic rays
利用雅库茨克阵列的空气切伦科夫光探测器研究了10^15 eV ~ 6*10^19 eV范围内的宇宙射线能谱。大气中广泛的空气簇射的相对论性电子（包括正电子）产生的光子的总通量被用作初始粒子引发簇射的能量估计。根据先前的测量结果，所得到的宇宙射线的微分通量分别在能量为3*10^15 eV和~10^19 eV处表现出膝盖和脚踝的特征。比较观测数据与模拟的膝盖和脚踝地区，以选择模型的银河系和河外成分的宇宙射线更好地描述测量的能谱。
2009-02-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
The impact of the air-fluorescence yield on the reconstructed shower parameters of ultra-high energy cosmic rays
准确了解荧光产额及其对大气特性（如压力、温度或湿度）的依赖关系，对于在使用荧光技术的实验中获得宇宙射线初级能量的可靠测量至关重要。在这项工作中，几组荧光产率数据（即绝对值和猝灭参数）进行了描述和比较。一个简单的程序来研究重建的簇射参数（能量和簇射最大深度）作为主要功能的函数的假设的荧光产率的影响已经开发。作为应用，研究了碰撞截面的水汽和温度依赖性对荧光产额的影响及其对重建初始能量和簇射最大深度的影响。
2010-11-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio signatures of cosmic-ray showers with deep in-ice antennas
本文提出FAERIE框架，耦合CoREAS与GEANT4模拟深冰中宇宙线簇射的射电辐射，以研究其对超高能中微子探测的背景影响，并为宇宙线否决系统设计提供依据。
2024-09-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Feasibility of Correlated Extensive Air Shower Detection with a Distributed Cosmic Ray Network
本研究探究全球宇宙射线探测器网络对远距离同时性广延空气簇射的探测灵敏度，验证CRAYFIS实验在两种用户规模下的探测能力，为超高能宇宙线相关新现象观测提供新途径。
2021-02-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Enhancing the cosmic-ray mass sensitivity of air-shower arrays by combining radio and muon detectors
空气簇射的μ子和电磁成分对初级宇宙粒子的质量很敏感。这些成分的大小可以用地面上的粒子探测器来测量，电磁成分也可以通过其在大气中的无线电发射来间接测量。对于非常倾斜的簇射，电磁粒子不会到达地面。相反，大气对无线电辐射是透明的，其在地面上的足迹随着天顶角的增加而增加。因此，无线电技术提供了一个可靠的检测在整个范围内的天顶角，特别是倾斜阵雨。在这项工作中，结合的无线电发射的介子的质量灵敏度进行了研究的情况下，使用CORSIKA蒙特卡罗模拟的EeV的能量范围内的阵雨的皮埃尔俄歇天文台的网站。它示出，无线电μ子组合具有优越的质量分离能力，特别是倾斜的淋浴，相比，建立质量可观的，如μ子和电子的组合或淋浴最大值Xmax。精确测量超高能宇宙射线的能量依赖质量组成对于了解其仍然未知的起源至关重要。因此，μ介子和无线电探测器的组合可以提高未来空气簇射阵列的科学性能，并为现有阵列提供一个有希望的升级选择。
2019-05-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characterization of Atmosphere-Skimming Cosmic-Ray Showers in High-Altitude Experiments
本文利用ZHAireS-RASPASS模拟程序研究了高海拔实验中大气掠射宇宙线簇射的特性，分析了纵向剖面涨落与能量、方向、质量的关系，并确定了利于探测的到达方向范围，为高海拔及气球载实验设计与数据解释提供参考。
2024-07-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Polarisation signatures in radio for inclined cosmic-ray induced air-shower identification
自主无线电检测，即，用独立的无线电阵列探测空气簇射是下一代天体粒子探测器需要克服的主要技术挑战之一。在这种情况下，我们研究模拟无线电信号的极化签名，以识别宇宙射线和中微子引发的相关空气簇射。我们比较了两个无线电发射源（电荷过剩和地磁），并表明，前者几乎可以忽略不计的倾斜（天顶角$>65^{\circ}$）宇宙线空气簇射。这基于总电场沿局部磁场方向的投影，在DAQ级提供了有效的背景抑制标准。对于测量三个正交极化的天线，即使在在线处理中，也可以很容易地计算出这个相关的量。独立于实验天线布局，我们估计，假设噪声事件的随机极化，从$\approx 72\%$（对于非有利的探测器位置）到$\approx 93\%$（对于有利的位置）的噪声诱导事件的拒绝和87%（93%）的触发效率与$3σ$（$5σ$）触发阈值水平应该是可以实现的。我们还表明，中微子引起的阵雨提出了一个电荷过剩地磁信号比高达$\sim 10$倍高于宇宙射线阵雨。虽然这一特性使得通过这里开发的方法识别中微子诱导的簇射具有挑战性，但它提供了一个有效的标准来离线区分宇宙射线和中微子原色。较强的电荷过剩发射也将有助于重建空气簇射参数，如核心位置。
2022-11-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray and Cosmic Ray Astrophysics from 10 TeV to 1 EeV with the large-area ($>$10 km$^2$) air-shower Detector SCORE
我们建议探索到目前为止测量不良的宇宙射线和伽马射线天空（加速器天空）的能量范围从10 TeV到1 EeV。新的物理学问题可能会在伽马射线天文学最后剩下的观测窗口中得到解决。宇宙加速器和空气簇射探测技术提供的非常高的束流能量自然意味着天体粒子物理学和粒子物理学的基本问题之间的纠缠。新的大面积（10公里$^2$）广角（1 sr）空气切伦科夫探测器SCORE（宇宙起源探测器研究）是基于非成像切伦科夫光前采样与1米$^2$的顺序敏感的大面积探测器模块。横向光子密度和到达时间分布将被采样到距离簇射核心很远的地方。物理动机，探测器的概念和第一次模拟结果将被提交。
2009-09-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Energy spectrum of cascade showers generated by cosmic ray muons in water
用切伦科夫水量能器（CWC）NEVOD测量了水中μ子级联簇射产生的切伦科夫辐射的空间分布。这一结果允许改进的技术处理叶栅簇射与未知轴的CWC响应分析的手段。讨论了高能量级联簇射事件的选择和参数重建技术。本文给出了宇宙线μ子在大天顶角下产生的能量范围为100 GeV - 20 TeV的级联簇射谱的初步测量结果及其与预期的比较。
2017-01-16 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Calibration of a Shower Lead-Scintillation Spectrometer by Cosmic Radiation
本文介绍了一台设计用于能量为0.1 - 1.0 GeV的高强度光子和电子束中的夹层式簇射铅闪烁谱仪的宇宙μ子定标结果。结果发现，谱仪的相对能量分辨率取决于宇宙μ子进入谱仪在垂直平面的角度，而不依赖于在水平面的进入角度。谱仪的相对能量分辨率为16%。在光谱仪前面放置一个额外的铅闪烁组件，将光谱仪的相对能量分辨率提高到9%。
2020-04-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Observing Cosmic-Ray Extensive Air Showers with a Silicon Imaging Detector
本文提出利用硅成像探测器斯巴鲁HSC观测宇宙射线广延空气簇射的新方法，可测量单个次级粒子，并展示了重建初级宇宙射线入射方向的潜力。
2023-10-12 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Simulations of reflected radio signals from cosmic ray induced air showers
本文计算了考虑地球表面反射的超高能宇宙射线引起的大范围空气簇射发射的相干射电脉冲。结果已经获得了一个模拟程序，计算在表面平面反射后从簇射粒子的贡献。详细讨论了辐射的性质，强调反射的影响。的频谱的形状被示出是密切相关的观察者相对于簇射轴的角度，在切伦科夫方向变得最难。在一个固定的观察角度的通量的强度示出的比例与初级粒子能量的平方非常好的精度指示的相干方面的排放。本文的模拟方法为气球和卫星对地观测实验的能量重建提供了依据。它们也可以用于现有和未来实验方案的专门研究。
2015-02-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
A novel method for the absolute energy calibration of large-scale cosmic-ray detectors using radio emission of extensive air showers
超高能宇宙射线撞击大气层会产生大量次级粒子。对这些空气簇射以无线电波形式辐射的能量进行测量，能够精确地测量宇宙射线能量。与成熟的荧光技术相比，无线电测量对大气条件的依赖性较小，因此可能会显着降低宇宙射线能量测量的系统不确定性。大气对兆赫无线电波是透明的，无线电辐射可以用经典电动力学的第一性原理计算，这是两个吸引人的方面。这种方法将讨论的工程无线电阵列（AERA）的皮埃尔俄歇宇宙射线天文台。AERA在30 - 80 MHz频带内探测能量超过$10^{17}~$ eV的大范围空气簇射的无线电发射，由150多个自主无线电台组成，覆盖面积约为17 $~$ km $^2$。它与俄歇低能量探测器扩展位于同一地点，能够与各种其他测量技术相结合。
2017-06-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Reconstructing the cosmic-ray energy from the radio signal measured in one single station
短的无线电脉冲可以从高能宇宙射线和中微子的簇射中测量到。虽然通常需要几个天线站来重建空气簇射的能量，但我们描述了一种新的方法，该方法仅依赖于在一个天线站中测量的无线电信号。利用$80-300$ MHz的宽频带，我们在一个真实的Monte Carlo集上获得了优于15%的统计能量分辨率.该方法是从中微子诱导簇射的无线电信号中重建能量的一个步骤，也是宇宙射线无线电阵列的一个有前途的工具。特别是对于其中空气簇射几何形状由独立检测器提供的混合阵列，该方法即使在稀疏阵列的情况下也提供了对簇射能量的精确处理。
2019-08-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio detection of Cosmic-Ray Air Showers and High-Energy Neutrinos
本文介绍了粒子级联的射电辐射，概述了各种实验，并解释了空气簇射特性的射电测量方法。最后讨论了射电技术在高能天体粒子物理中的应用前景。由于数字无线电实验的成功运作，以及对发射的定量理解的提高，无线电探测又回到了广泛的空气簇射的有前途的技术名单上。无线电探测器的阈值约为100 PeV，对研究最高能量的银河宇宙射线和所有类型的超高能河外粒子特别有用。LOPES、CODALEMA、AERA、LOFAR和Tunka-Rex等各种天线阵列已经表明，无线电测量可以与其他技术在精度上竞争，特别是在到达方向、能量和簇射最大值的位置方面。无线电技术的科学潜力似乎在与粒子探测器结合时达到最大，这增加了空气簇射测量的总精度。这对于更好地分离不同的初级粒子（如伽马射线光子、中微子或不同类型的原子核）至关重要。除了空气簇射外，无线电技术还可用于稠密介质中的粒子级联。ARA、ARIANNA和ANITA等几个开创性的实验目前正在寻找由冰中的超高能中微子引起的级联。此外，未来的几个项目将同时针对高能宇宙射线和中微子。SKA将在月球风化层中搜寻中微子和宇宙射线引发的级联，并为空气簇射测量提供前所未有的细节。最后，像GRAND、SWORD或EVA这样具有巨大曝光量的无线电探测器正在被考虑用于研究最高能量的宇宙射线和中微子。
2017-01-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Particle density fluctuations and correlations in low energy Cosmic-Ray showers simulated with CORSIKA
目前对宇宙射线的研究主要集中在高能粒子进入大气层并产生单个广延空气簇射（EAS）。然而，有模型预测，高能粒子的相互作用可能会导致远离地球的宇宙射线团（CRE）。它们可以被观察到，因为一些能量相对较低的相关空气簇射散布在一个大区域上。宇宙射线极端分布观测站（CREDO）的目标是利用来自不同探测器和观测站的所有可用数据搜索CRE，包括分布在大面积上的小型但众多的探测器。这种测量的解释需要在一个非常宽的能谱的EAS属性的精确信息。低能量EAS分析使用事件从CORSIKA，程序进行空气簇射模拟。初级宇宙线粒子的能量范围从1 TeV到4000 TeV。研究了地平面的二次粒子，以获得它们的密度涨落和位置相关性。虽然在多重性分布中观察到的波动与随机一致，但更详细的分析表明，在选定的粒子附近，其他粒子的密度比在没有相关性的情况下预期的要高。该分析的结果可用于进一步的计算，例如，在没有特殊模拟的情况下获得EAS的检测概率。
2021-11-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio detection of Extensive Air Showers (ECRS 2016)
宇宙射线空气簇射的主要由地磁产生的无线电发射的探测提供了空气切伦科夫和空气荧光探测的替代方案，因为它不限于晴朗的夜晚。像这些已建立的方法一样，无线电信号对量热能量和电磁簇射分量的最大值的位置敏感。这使得天线阵列成为粒子探测器阵列的理想延伸，其能量超过初级宇宙射线粒子的阈值约100 PeV。在过去的几年里，宇宙射线空气簇射的数字无线电技术再次取得了重大进展，现在有一个一致的图像，由几次测量证实的发射机制。AERA和Tunka-Rex天线阵列的最新结果证实，簇射能量的绝对准确性与其他探测技术一样好。此外，对无线电信号簇射最大值的敏感性已经在通卡-雷克斯的空气切伦科夫测量的直接比较中得到证实。密集天线阵列LOFAR在宇宙射线质量组成的准确性方面已经可以与现有技术相媲美。在未来，新一代的无线电实验可能会推动这一领域的发展：要么为倾斜的宇宙射线或中微子簇射提供极大的曝光量，要么像澳大利亚的SKA核心那样，提供极其详细的测量。
2017-01-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Overview on the Tunka-Rex antenna array for cosmic-ray air showers (ICRC 2017)
通卡-雷克斯是一个$3\,$ km的$^2$大型天线阵，用于西伯利亚靠近贝加尔湖的TAIGA天文台的宇宙射线空气簇射。2016年秋季，通卡-雷克斯已经扩展到总共63个站，每个站都配备了SALLA天线，用于在$30-80\,$ MHz频段内运行的两个极化方向。所有的天线站都由现场的其他宇宙射线探测器触发，即，通卡-雷克斯与通卡-格兰德闪烁探测器阵列同时运行，并在晴朗的夜晚与通卡-133非成像空气-切伦科夫阵列同时运行。与以前的测量相比，白天和恶劣天气的触发使年暴露量增加了一个数量级，预计更高密度的天线将提高准确性-特别是宇宙射线质量组成。除了通卡-雷克斯的地位和潜力的概述最近发表的结果将被提交：通过比较无线电和空气切伦科夫信号相同的空气阵雨，通卡-雷克斯精度最重要的淋浴参数已被确定。方向精度约为$1^\circ$，对于高质量事件，簇射极大值深度精度$X_\mathrm{max}$优于$40\,$ g/cm $^2$，能量精度优于$15\,\%$。当使用Tunka-133测量的簇射几何形状时，甚至可以仅使用单个天线站来粗略估计簇射能量和$X_\mathrm{max}$。此外，通过使用完全相同的外部校准源的天线在LOPES实验中，我们已经表明，不同的空气簇射阵列的绝对能量尺度可以相互比较在$10\,\%$精度。因此，Tunka-Rex将提高TAIGA对能量高于$0.1\,$ EeV的宇宙…
2017-08-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Air Shower Observation by a Simple Structured Fresnel lens Telescope with Single Pixel for the Next Generation of Ultra-High Energy Cosmic Ray Observatory
为了弄清超高能宇宙射线（UHECR）的起源，需要改进统计和对质量组成敏感的观测。由于通量小，未来将不可避免地扩大UHECR观测站;然而，升级目前使用的探测器将是昂贵的。因此，我们正在开发一种新的荧光探测器用于UHECR观测。建议的荧光探测器，称为宇宙射线空气荧光菲涅尔透镜望远镜（CRAFFT），具有非常简单的结构，可以观察到的空气簇射的纵向发展。此外，CRAFFT有可能大大降低为UHECR研究建立一个大型观测站的成本。我们在望远镜阵列现场部署了四个CRAFFT探测器，并进行了测试观测。我们已经成功地观察到10个空气簇射事件使用CRAFFT。因此，CRAFFT可以成为实现下一代UHECR观测站的解决方案。
2019-03-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
On the influence of statistics on the determination of the mean value of the depth of shower maximum for ultra high energy cosmic ray showers
超高能宇宙射线的化学成分仍不确定。皮埃尔·俄歇天文台和HiRes协作组在测量阵雨达到最大发展Xmax时的平均值和大气深度波动方面获得的最新结果不一致。通过与空气簇射模拟的比较可以看出，虽然俄歇数据可以解释为能量大于~ 2-3x10^18 eV的重核逐渐跃迁，但HiRes数据与质子占主导地位的组成一致。在参考文献[1]中，有人提出，对俄歇观测到的Xmax平均值与质子期望值的偏差的一种可能的解释，可能源于Xmax分布的近似指数形状所产生的统计偏差，以及作为初级能量函数的事件数的减少。在本文中，我们考虑一个更好的描述的Xmax分布，并表明，可能的偏差在俄歇数据是至少一个数量级小于一个假设指数分布时得到的。因此，我们的结论是俄歇数据的质子预期的偏差是不可能解释这样的统计效应。
2012-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Identification of the primary mass of inclined cosmic ray showers from depth of maximum and number of muons parameters
在目前的工作中，我们进行了研究的混合探测器采用荧光望远镜和粒子探测器在地面上使用模拟数据的高能宇宙射线质量识别能力。它涉及到分析广泛的阵雨与天顶角超过60度，利用联合分布的最大深度和μ子大小在地面水平作为质量鉴别参数。的相关性和灵敏度的主要质量进行了研究。两种不同的技术-聚类算法和神经网络-采用分类的大规模身份的事件的基础上。典型的识别性能的实现结果的报告和讨论。该分析可以以非常直接的方式扩展到垂直簇射，或者可以补充来自不同类型探测器的额外的可分辨观测值。
2013-06-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Auger Engineering Radio Array and multi-hybrid cosmic ray detection (TAUP 2015)
俄歇工程射电阵列（AERA）旨在探测高能宇宙射线引起的空气簇射。作为皮埃尔·俄歇天文台的延伸，它测量粒子探测器、荧光望远镜以及俄歇μ子和地面阵列填充物的μ子放大器的补充信息。AERA对大范围空气簇射的所有基本参数都很敏感，如到达方向、能量和簇射最大深度。由于无线电发射纯粹是由簇射的电磁分量引起的，与AMIGA μ子计数器结合使用，如果与AMIGA μ子计数探测器结合使用，AERA非常适合单独测量簇射中的电子和μ子。除了簇射最大值的深度之外，电子数和μ子数的比值也是一次粒子质量的量度。
2017-05-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Accelerator measurements of magnetically-induced radio emission from particle cascades with applications to cosmic-ray air showers
五十年来，宇宙射线空气簇射一直通过其无线电发射被探测到。我们提出了第一个实验室测量，验证空气淋浴建模中使用的电动力学模拟。SLAC的一项实验提供了在存在磁场的情况下来自带电粒子级联的射频辐射的束测试，这是宇宙射线空气簇射的模型系统。该实验提供了一套受控的实验室测量，以与超高能宇宙射线空气簇射探测所依赖的RF发射的粒子级模拟进行比较。我们比较模拟数据的强度，线性与磁场，角分布，偏振，和光谱内容。特别是，我们证实了现代的预测，在电介质中的磁致发射形成一个圆锥体，峰值在切伦科夫角，并表明模拟再现系统的不确定性内的数据。
2016-04-22 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Loss of coherence and change in emission physics for radio emission from very inclined cosmic-ray air showers
本文针对极倾斜宇宙射线大气簇射，发现了其无线电辐射中存在新的极化模式与相干性损失，打破了仅含Askaryan和横向电流的经典描述，为下一代实验探测与重建提供了指导。
2024-04-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Classification and Recovery of Radio Signals from Cosmic Ray Induced Air Showers with Deep Learning
来自空气簇射的无线电发射使宇宙粒子运动学和身份的测量成为可能。在连续背景噪声中，在宽带兆赫天线中检测无线电信号。我们提出了两个深度学习概念及其应用于模拟数据时的性能。第一个网络将时间轨迹分类为信号或背景。对于大于3的信噪比，我们实现了约90%的真阳性率，假阳性率低于0.2%。另一个网络用于从背景中清除时间轨迹，并恢复源于空气簇射的无线电时间轨迹。在这里，我们实现了轨迹中包含的能量的分辨率约为20%，而没有信号轨迹的$80\%$的偏差。所获得的频谱从射频干扰的信号中清除，并显示出预期的形状。
2019-03-18 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Radio detection of cosmic ray air showers in the digital era
1965年，科学家发现宇宙射线空气簇射发射频率低于100 MHz的脉冲无线电信号。然而，在20世纪60年代和70年代经过一段时间的密集研究之后，对探测技术的兴趣几乎完全消失了。随着强大的数字信号处理技术的出现，在新千年开始时开始了通过宇宙射线的无线电发射来测量宇宙射线空气簇射的新尝试。从适度的小规模数字原型设置开始，该领域在过去十年中已经发展，成熟和发展非常显着。今天的第二代数字无线电探测实验包括多达数百个无线电天线或覆盖面积达17公里的$^{2}$。我们详细了解广泛的空气簇射中无线电发射的物理学，并制定了分析战略，以准确地从无线电信号中得出与初级宇宙射线粒子的天体物理学有关的参数，特别是它们的能量、到达方向和质量估计值。在取得这些成功的同时，无线电信号的物理特性所固有的局限性也变得越来越明显。本文回顾了近十年来宇宙线物理研究的进展和现状，讨论了射电辐射物理的研究范式及其实验证据，最后讨论了射电探测技术在未来宇宙线物理研究中的应用潜力。
2016-01-26 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
