Optical Intensity Interferometry with the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）具有前所未有的夜空观测集光面积，在光学恒星天文学方面也具有巨大的潜力，特别是作为一种多元件强度干涉仪，实现亚毫角秒角分辨率成像。光学天文学所达到的空间分辨率的这种数量级的增加将揭示旋转扁平恒星的表面及其周盘和风的结构，或近距离双星之间的气体流动。从光的二阶相干性来重建图像是可行的，光的二阶相干性被测量为不同望远镜中记录的光子之间到达时间的时间相关性。这种技术（曾经由汉伯里·布朗和特维斯开创）只通过电子信号连接望远镜，实际上对大气湍流和望远镜光学系统的缺陷不敏感。探测器和望远镜的要求与成像空气切伦科夫天文台的要求非常相似，主要区别在于信号处理（计算成对望远镜中单个相机像素之间的互相关）。对较亮恒星的观测不受天空亮度的限制，允许在明亮的月亮时期有效地使用CTA。虽然已经提出了其他概念来实现常规振幅（相位）类型的千分之一级光学干涉仪，无论是在空间还是在地面上，它们的复杂性使它们比CTA更远，因此可能成为天文学中第一个千分之一级光学成像仪。
2012-04-16 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
I3T: Intensity Interferometry Imaging Telescope
我们提出了一种新的方法，基于汉伯里布朗和Twiss强度干涉，转换切伦科夫望远镜的等效光学望远镜。我们表明，基于使用从量子光学应用中借来的光子学组件，我们可以恢复所观察到的源的空间细节下降到切伦科夫望远镜的衍射极限，由其直径设置在平均观测波长。为此，我们建议应用孔径合成技术从成对和三重相关的子光瞳强度，为了重建的图像的天体源从其傅立叶模量和相位信息，尽管大气湍流。我们研究的方法，即限制幅度的灵敏度，其实施现有的或未来的高能量阵列切伦科夫望远镜。我们表明，尽管其光学质量差，非常大的光学望远镜正在建设中，切伦科夫望远镜可以提供衍射限制成像的天体源，特别是在可见光，下降到紫色波长。
2021-05-18 astro-ph.IM
Astrophysical measurements with the VERITAS Stellar Intensity Interferometer
成像大气切伦科夫望远镜长期以来一直被视为潜在的光收集器，用于长基线光学强度干涉测量观测。切伦科夫望远镜的强度干涉测量法非常适合于在短光波长下研究O/B/A型恒星的空间结构。这种观测与目前这一代光学振幅干涉仪的观测相辅相成，后者通常限于较长的波长。自2018年10月以来，已为VERITAS天文台开发了专用的强度干涉测量仪器，并进行了工程测试和观测。在这里，报告了使用两台VERITAS望远镜的第一批结果。该系统已经扩展到另外两台望远镜，使所有四台VERITAS望远镜都能进行SII观测。
2019-08-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Stellar Intensity Interferometry: Prospects for sub-milliarcsecond optical imaging
使用千米阵列的空气切伦科夫望远镜，强度干涉测量法可以提高光学天文学的空间分辨率一个数量级，使快速旋转的恒星的图像与结构在其拱星盘和风，或映射出模式的非径向脉动整个恒星表面。强度干涉测量法（由汉伯里·布朗和特维斯开创）仅通过电子方式将望远镜连接起来，实际上对大气湍流和光学缺陷不敏感，允许在长基线和大气团上进行观测，也可以在短光波长下进行观测。所需的具有非常快的探测器的大型望远镜正在以分布在几平方公里范围内的切伦科夫望远镜阵列的形式出现。数字信号处理使得能够合成非常多的基线，同时利用电子时间延迟跟踪恒星，从而在软件中合成光学干涉仪。模拟观测表明，在m（v）=8附近的极限星等，在紫色中达到约30微弧秒的分辨率。信噪比有利于高温源和发射线结构，并且与光学通带无关，无论是单个谱线还是宽光谱连续区。强度干涉测量提供了源图像的任何空间频率分量的模数（但不是相位）;因此，图像重建需要相位恢复技术，如果干涉测量（u，v）平面的足够覆盖是可行的。实验正在进行中;试验望远镜已经架设，大型切伦科夫望远镜的连接试验也已进行。本文回顾了这种干涉测量方法，鉴于空气切伦科夫望远镜阵列提供的新的可能性，并概述了观测计划，应该成为现实已经在不久的将来。
2012-07-03 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.optics
Optic detectors calibration for measuring ultra-high energy extensive air showers Cherenkov radiation by 532 nm laser
PMT矩阵的标定是切伦科夫跟踪探测器数据处理的关键。此外，由于取决于季节，天气等大气中的气溶胶丰度的高度可变性，在测量期间需要对大气透明度进行持续监测。为此目的，除了传统的方法外，还使用了激光大气探测站。
2014-12-24 astro-ph.IM
Temporal signatures of the Cherenkov light induced by extensive air showers of cosmic rays detected with the Yakutsk array
我们分析的信号的时间特性从宽视场（WFOV）切伦科夫望远镜（CT）检测广泛的空气簇射（EAS）的宇宙射线（CR）与雅库茨克阵列的表面探测器重合。我们的目的是揭示EAS的测量特性和物理性质之间的因果关系。
2016-04-18 astro-ph.IM
Detection of tau neutrinos by Imaging Air Cherenkov Telescopes
本文研究了用切伦科夫成像望远镜寻找非常倾斜的簇射来探测1-1000 PeV能量范围内的τ中微子的可能性。中微子引起的τ轻子从地球逃逸可能会衰变并引发空气簇射，这可以通过荧光或切伦科夫望远镜检测到。我们在这里提出了一个研究的探测潜力的地球掠过中微子考虑到中微子在地壳中的相互作用，当地的物质分布在不同的探测器站点，在空气中的发展τ诱导阵雨和探测切伦科夫光子与IACT。我们分析了相机焦平面上的模拟淋浴图像，并基于Hillas参数实现了通用重建链。我们发现，目前的IACTs可以区分大气簇射诱导的τ中微子从背景的强子簇射在PeV-EeV的能量范围。我们提出的中微子触发效率得到的几个配置正在考虑下一代切伦科夫望远镜，即切伦科夫望远镜阵列。最后，对于一些代表性的中微子光谱预计从天体物理来源，我们比较预期的事件率在运行IACT的预期专用冰立方中微子望远镜。
2016-06-06 astro-ph.IM
Detection of tau neutrinos by Imaging Air Cherenkov Telescopes
本文研究了用切伦科夫成像望远镜寻找非常倾斜的簇射来探测1-1000 PeV能量范围内的τ中微子的可能性。中微子引起的τ轻子从地球逃逸可能会衰变并引发空气簇射，这可以通过荧光或切伦科夫望远镜检测到。我们在这里提出了一个研究的探测潜力的地球掠过中微子考虑到中微子在地壳中的相互作用，当地的物质分布在不同的探测器站点，在空气中的发展τ诱导阵雨和探测切伦科夫光子与IACT。我们分析了相机焦平面上的模拟淋浴图像，并根据Hillas参数实现了通用重建链。我们发现，目前的IACTs可以区分大气簇射诱导的τ中微子从背景的强子簇射在PeV-EeV的能量范围。我们提出的中微子触发效率得到的几个配置正在考虑下一代切伦科夫望远镜，即切伦科夫望远镜阵列。最后，对于一些代表性的中微子光谱预计从天体物理来源，我们比较预期的事件率在运行IACT的预期专用冰立方中微子望远镜。
2015-08-12 astro-ph.IM
Design study of an air-Cherenkov telescope for harsh environments with efficient air-shower detection at 100 TeV
望远镜，设计与半导体为基础的光传感器，有可能检测切伦科夫或荧光发射的宇宙射线在大气中。这种望远镜在偏远的恶劣环境中具有高的占空比和效率。考虑到这些仪器相对较低的成本和鲁棒性，这项技术可能会被证明是有趣的，特别是如果大量部署现有和未来的扩展宇宙射线和伽马射线探测器，包括Pierre Auger天文台，HAWC，IceCube和CTA。它们有可能提高这些仪器探测高能伽马射线和宇宙射线空气簇射的灵敏度。此外，对于中微子望远镜来说，这种技术可以被证明是一种有效的宇宙射线否决权。在这方面的贡献，目前的动机，设计和发展的原型SiPM为基础的空气切伦科夫望远镜。初步的敏感性研究的结果，和准备的系统进行首次测试，包括那些建议的南极显示。
2015-11-05 astro-ph.IM
Gamma/Hadron Separation in Imaging Air Cherenkov Telescopes Using Deep Learning Libraries TensorFlow and PyTorch
在这项工作中，我们比较了两个开源机器学习库PyTorch和TensorFlow，作为拒绝成像空气切伦科夫望远镜（IACT）检测到的强子背景事件的软件平台。利用蒙特卡罗模拟对TAIGA-IACT望远镜的背景抑制质量进行了评估。这两个库提供的各种神经网络算法可以很容易地在各种类型的数据上进行测试，这对于各种成像空气切伦科夫实验是有用的。这项工作是Astroparticle.online项目的一个组成部分，该项目与TAIGA和KASCADE实验合作，欢迎任何天体粒子实验加入。
2018-12-04 astro-ph.IM
Extending the observation limits of Imaging Air Cherenkov Telescopes toward horizon
成像大气切伦科夫望远镜用于50 GeV - 50 TeV的甚高能区的地基γ射线天文学，通常进行空气簇射观测，直到天顶距~60 °。超过该极限，空气柱密度迅速增加，切伦科夫光吸收开始起主要作用。由于缺乏适当的光透射校准方法，研究人员在天顶距60度的情况下进行常规测量受到限制。我们把切伦科夫光中的空气簇射的观测范围扩大到几乎地平线。本文利用孔径测光技术对大天顶距观测中大气切伦科夫光透射率进行了定标。随着对给定源的更长时间的观测，这种观测技术可以大大增加切伦科夫望远镜的收集面积和事件统计，用于光谱的非常高的能量部分。对少数几个候选源的最高能量伽马射线谱的研究可以为银河系宇宙射线的起源提供线索。我们表明，MAGIC非常大的天顶距观测产生的收集面积超过一平方公里。对于选定的来源，这正在成为与切伦科夫望远镜阵列预期的目标收集区域相媲美。
2019-03-12 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
Reconstruction of Cherenkov radiation signals from extensive air showers of cosmic rays using data of a wide field-of-view telescope
描述了宽视场切伦科夫望远镜的工作原理。探测宇宙射线（CR）的广泛空气簇射（EAS）是基于与雅库茨克阵列信号的重合。望远镜的数据采集系统产生与EAS发展参数有关的信号：据推测，大气中的阵雨年龄和阵雨最大值的位置。在这里，我们描述了用于重建切伦科夫辐射信号的信号处理方法CR阵雨。信号参数的分析结果在确认的切伦科夫辐射信号的持续时间与簇射核心的距离的已知的相关性。所测量的芯距离依赖性用于设置沿着EAS轴的切伦科夫辐射强度高于半峰幅度的区域的尺寸的上限。
2019-12-27 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
EASpy: Fast simulation of fluorescence and Cherenkov light from extended air showers at large zenith angles
本文提出 EASpy 框架，利用正负电子分布参数化快速模拟大天顶角下的广延大气簇射，准确计算切伦科夫与荧光辐射，在保证与 CORSIKA 等标准工具高度一致的同时大幅降低计算时间，并首次发现大天顶角下簇射图像随冲击距离增加而变宽变长的效应。
2023-07-27 astro-ph.IM
Optimization of large homogeneous air Cherenkov arrays and application to the design of a 1TeV-100TeV gamma-ray observatory
在时间的大型空气切伦科夫阵列正在讨论未来的伽马射线观测站，我们审查的目标能力和主要设计参数之间的关系，同时考虑到建设成本。作为一个应用程序的例子，我们描述了一个望远镜阵列优化1 TeV和几个100 TeV之间的观测，并使用详细的模拟来估计其性能相比，科学目标。
2009-09-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Parametrization of the angular distribution of Cherenkov light in air showers
空气簇射产生的切伦科夫光对地面伽马射线和宇宙射线观测站观测到的信号有很大贡献。然而，没有描述这种现象是可用的，涵盖小和大角度的簇射轴的区域。为了填补这一空白，切伦科夫光子的角分布的参数化进行的物理动机的参数函数。模型参数的约束，使用模拟的伽马射线和质子簇射的能量在TeV到EeV的区域。其结果是，一个新的参数化，提高了以前的作品的精度。这里提出的结果可用于重建簇射成像切伦科夫望远镜以及在重建簇射轮廓与荧光探测器。
2021-02-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cherenkov light from Horizontal Air Shower
我们目前的水平EAS模拟结果的重点是测量切伦科夫光的机会，从空气阵雨在平流层气球高度（如。EUSO-SPB2）。对于在38公里高度的1平方米的紫外光探测器，到地球大气层边缘的最大水平距离约为1000公里，这表示大气层的深度为10000 g/cm 2。EAS电子元件产生的切伦科夫光在到达探测器的过程中会被大气散射，对探测光没有贡献。最有希望的方案依赖于EAS μ子在距离探测器约300公里范围内发射的能量超过100 GeV的光的探测（需要在高海拔产生切伦科夫光和μ子在很长的距离内生存）。在这种情况下，我们可能期望测量切伦科夫光从质子诱导EAS的能量在1 e17和1 e18 eV之间，下限与信号的强度有关，上限是由于CR通量的几何因子的产品。
2019-09-27 astro-ph.IM
Demonstration of stellar intensity interferometry with the four VERITAS telescopes
光学波段的高角分辨率观测为恒星天体物理学提供了有价值的见解，可以直接测量恒星的基本参数，探测恒星大气、星周盘、快速旋转恒星的伸长和造父变星的脉动。大多数恒星的角尺寸在1毫角秒或更小的量级，要在空间上分辨这种尺度的恒星盘和特征，需要使用基线在数百米量级的望远镜阵列的光学干涉仪。我们报告成功实施的恒星强度干涉测量系统的四个VERITAS成像大气切伦科夫望远镜。利用该系统测量了大犬座$β$和猎户座$ε$两颗亚质量恒星的角直径，测量精度优于5%。该系统利用离线的方法，在每个望远镜记录的星光强度波动相关后观察。该技术可以很容易地扩展到数十到数百个望远镜，提供了一种能力，已被证明在技术上具有挑战性的当代光学振幅干涉观测站。这项工作证明了用成像大气切伦科夫望远镜阵列作为强度干涉仪进行天体物理测量的可行性，以及在未来的天文台（如切伦科夫望远镜阵列）中集成强度干涉测量系统的前景。
2020-07-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
Stellar intensity interferometry of Vega in photon counting mode
恒星强度干涉测量是一种基于测量恒星发出的光的二阶空间相关性的技术。这些测量提供的物理信息是发射源的角尺寸和结构。目前正在全世界范围内努力对由长基线隔开的望远镜和未来的切伦科夫望远镜阵列进行恒星强度干涉测量。我们描述了这种类型的实验，实现在Asiago天文台（意大利），在其中，我们进行了第一次测量的相关计数光子重合在后处理通过一个单光子软件相关器和利用完全的量子特性的光从一颗恒星发出。我们成功地检测到织女星在零基线的时间相关性，并进行了测量的相关性的预测基线$\sim$ 2公里。Vega在零基线处的平均离散相干度为$< g^{(2)} > \, = 1.0034 \pm 0.0008$，提供信噪比为$S/N \gtrsim 4$的检测。在公里基线上没有检测到相关性。测量结果与Vega角直径为3.3 mas的源的空间相干性的预期程度一致。从Asiago实验中获得的经验将有助于今后在切伦科夫望远镜长基线阵列上进行恒星强度干涉测量。
2021-07-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
Asymmetry of the angular distribution of Cherenkov photons of extensive air showers induced by the geomagnetic field
空气簇射中切伦科夫光的角分布与簇射电子和正电子的角分布密切相关。由于带电粒子在广泛的空气簇射被偏转的磁场的地球，变形的角分布的切伦科夫光，这将是近似对称的簇射轴，如果没有磁场的存在，是预期的。在这项工作中，我们研究了切伦科夫光分布的变化作为一个函数的方位角在垂直于簇射轴的平面。据发现，由地磁场引起的不对称性是最显着的阵雨演变的早期阶段和阵雨到达几乎垂直于当地地磁场的矢量。此外，它表明，忽略切伦科夫光的方位角不对称性可能会导致显着的下或高估的切伦科夫光信号，特别是在当地的地磁场是强的网站。基于CORSIKA模拟，切伦科夫光的方位分布依赖于垂直于簇射轴的磁场分量和局部空气密度被参数化。这种参数化提供了一种有效的近似方法，用于估计宇宙线和伽马射线实验中簇射模拟和重建的切伦科夫光分布的不对称性，在这些实验中观察到能量高于10^14 eV的簇射的切伦科夫信号。
2014-05-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Application of Graph Networks to background rejection in Imaging Air Cherenkov Telescopes
针对成像大气切伦科夫望远镜的强子背景排除难题，提出将探测图像转为图结构、用图卷积网络分类的新算法，性能优于现有机器学习及深度学习方法。
2023-11-07 astro-ph.IM
Zenith angle dependence of the cosmic ray rate as measured with Imaging air-Cherenkov Telescopes
用成像空气切伦科夫望远镜观测到的大范围空气簇射的速率与天顶距有关。这种效应源于观测到的簇射到望远镜的几何距离随着天顶距的增加而增加。本文研究了这如何改变观测图像，以及这如何影响触发率作为天顶距的函数。所讨论的影响包括切伦科夫光产额的变化，在大气中的吸收，光子密度的孔径和图像的大小在焦平面的望远镜。基于一个简单的大气模型和著名的第一性原理的发展广泛的空气簇射，天顶距的依赖关系表示解析。大部分光从簇射芯发射的假设和数学近似允许导出仅用与基础物理学直接关联的三个自由参数很好地描述天顶距依赖性的解析表达式。这表明进一步研究这些拟合参数如何与大气和仪器的属性相关联。利用第一台G-APD切伦科夫望远镜的观测数据，拟合函数与观测数据吻合较好。对于宇宙射线的触发率，所得到的参数与朴素的期望是一致的。
2019-02-11 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
Towards the Intensity Interferometry Stellar Imaging System
即将推出的大型光收集器阵列部署，以利用大气切伦科夫辐射的伽玛射线天文学在超过100 GeV，激发了越来越多的兴趣，在天文学中的应用强度干涉测量。事实上，计划中的多达100台望远镜的阵列将提供近5,000个基线，范围从不到50米到超过1000米。最近和持续的信号处理技术的发展加强了这种兴趣。重新审视恒星强度干涉成像是很好的科学动机。它将填补振幅干涉仪留下的短波长（B/V波段）和高角分辨率（< 0.1mas）的空白。这也将是利用量子光学进行天文观测的第一步，也是重要的一步，从而为未来的天文台铺平道路。在本文中，我们概述了科学的情况下，技术方法和时间表的强度干涉仪的建设和操作在可见光使用伽玛射线天文学空气切伦科夫望远镜作为接收器。
2009-06-17 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
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
The Discovery of Cherenkov Radiation and its use in the detection of extensive air showers
当高能宇宙射线进入地球大气层时会产生带电粒子的级联：研究这些“广泛的空气簇射”是为了获得1014 eV以上粒子的能谱、到达方向分布和质量组成的信息，在这些信息中，使用气球或卫星携带的仪器进行直接观测变得不切实际。在电磁波谱的可见光和紫外线范围内的光的检测在这项工作中起着关键作用，涉及的两个过程是切伦科夫光的发射和荧光辐射的产生。在本文中，我将概述切伦科夫过程发现的一些历史，并描述它在地面广泛的空气簇射研究中的应用。
2011-01-24 astro-ph.IM physics.hist-ph
Trinity: An Imaging Air Cherenkov Telescope to Search for Ultra-High-Energy Neutrinos
掠地中微子是那些以浅角度穿过地壳的中微子。对于超高能（E > 1 PeV; UHE）的掠地τ中微子，由中微子-地球相互作用产生的τ轻子很有可能在衰变之前从地面出现。当这种情况发生时，衰变的τ粒子会引发相对论亚原子粒子的空气簇射，这些粒子会发出切伦科夫辐射。为了观测这种切伦科夫辐射，我们建议建立三一天文台。使用一种新颖的光学结构设计，指向地平线，三一将观察切伦科夫辐射从上行中微子诱导的空气阵雨。由于对1- 10，000 PeV能量范围内的中微子敏感，Trinity的预期灵敏度将发挥独特的作用，填补IceCube观测到的天体物理中微子与无线电UHE中微子探测器的预期灵敏度之间的差距。
2021-09-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Event reconstruction with the proposed large area Cherenkov air shower detector SCORE
建议SCORE探测器由一个大阵列的光收集模块设计的广泛的空气簇射的切伦科夫光阵面采样，以检测高能量的伽马射线。探测器站的大间距使得可以以合理的努力覆盖巨大的区域，从而实现高达约几个10 PeV的能量的良好灵敏度。本文介绍了SCORE的事件重建算法，并用它在角分辨率、能量分辨率、簇射深度分辨率和γ/强子分离等方面获得了预期的探测器性能。
2009-09-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Stellar intensity interferometry: Experimental steps toward long-baseline observations
目前正在进行实验，准备用空气切伦科夫望远镜阵列进行强度干涉测量。在盐湖城附近的Bonneville Seaview站点，已经建立了一个试验台天文台，在23米的基线上安装了两台3米的切伦科夫空气望远镜。正在建造照相机，并配备控制电子设备，用于离线或在线分析数据。在隆德天文台（瑞典）、以色列理工学院和犹他大学（美国），已经建立了模拟恒星观测的实验室强度干涉仪，并正在进行实验，使用各种模拟和数字放大器，达到1.4纳秒时间分辨率，分析来自实验室望远镜对的信号。
2010-09-28 astro-ph.IM
Results and plans to apply interferometry to air shower observations at the Pierre Auger Observatory
本研究基于皮埃尔·俄歇天文台AERA的观测数据，首次将干涉测量法应用于数千次倾斜空气簇射观测以重建簇射参数，并介绍了为AugerPrime升级的新射电探测器启用干涉测量法的相关计划。
2025-09-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Possibility of Using a Satellite-Based Detector for Recording Cherenkov Light from Ultrahigh-Energy Extensive Air Showers Penetrating into the Ocean Water
我们估计了切伦科夫辐射的反射分量，它是在海洋表面上一次能量为10^20 eV的大范围空气簇射的发展过程中产生的。已经表明，在TUS实验的条件下，在荧光轨迹末端的反射切伦科夫光子的闪光可以在天顶距高达20度的簇射中被识别。
2011-10-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
NICHE: The Non-Imaging CHErenkov Array
由于测量技术固有的不确定性和/或对解释数据所需的强子蒙特卡罗模拟模型的依赖性，精确测量膝关节周围和膝关节以上（~ 10 ^15.5 eV）的宇宙线（CR）核成分一直是困难的。用空气荧光测量校准的切伦科夫空气簇射信号的测量提供了一种方法，以提供在大能量范围内的核组成演化的精确测量。NICHE将使用宽间距、非成像切伦科夫计数器阵列来测量空气簇射切伦科夫信号的振幅和时间扩展，以提取CR核成分测量值，并将切伦科夫能量和成分测量值与TA/TALE荧光和表面探测器测量值进行交叉校准。
2012-12-26 astro-ph.IM
3D simulation for Cherenkov emissions in Extensive Air Showers
本文报道了广泛空气簇射（EAS）中切伦科夫光子辐射的三维数值模拟。CORSIKA是用于描述EAS的最广泛使用的蒙特卡罗生成器，但由于所需的大量数据存储和运行时间，不建议计算EAS在超高能量下的切伦科夫光发射。所提出的BinTheSky是一个框架来模拟切伦科夫光发射使用的空间信息产生的蒙特卡洛发生器。光在淋浴器中发射，传播并衰减到地面。该框架使人们能够计算光的空间，时间和方向分布在地面或在给定的高度，而超高能宇宙线实验的通常方法依赖于模拟的纵向簇射发展和参数化的横向簇射分布。
2017-02-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
IceAct, small Imaging Air Cherenkov Telescopes for IceCube
IceAct是一种建议的表面阵列的成本效益和紧凑的硅光电倍增器（SiPM）为基础的小型（50厘米）成像空气切伦科夫望远镜以上的冰立方冰探测器。与冰立方的冰内和表面组件相一致，它形成了一个混合探测器，可以将切伦科夫光图像，表面粒子足迹和广泛的空气簇射的冰内μ子轨道的信息结合起来进行新的测量。2019年1月，两个新版本的IceAct望远镜演示器安装在地理南极的IceTop表面探测器中心，具有61 SiPM像素和改进的光学系统。结合这两个望远镜和IceCube的信息，可以测试初级粒子识别，探测器校准和否决能力的性能。我们介绍了该项目的现状和即将到来的数据采集季节在南极冬季的前景。
2019-08-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
The VERITAS-Stellar Intensity Interferometry (VSII) survey of Stellar Diameters
VERITAS成像空气切伦科夫望远镜（IACT）阵列在2019年增加了高速焦平面电子设备，以允许其用于恒星强度干涉测量（SII）观测。自2019年1月以来，VERITAS恒星干涉仪（VSII）在416 nm的有效光波长下对39颗不同的亮星和双星系统（$m_V < 3.74$）进行了超过250小时的月光观测。这些观测结果测量了几颗恒星的直径，分辨率超过5%。本次演讲将描述VSII调查和分析的现状。
2021-08-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
On the Estimation of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers Using the Steepness Parameter of the Lateral Distribution of Cherenkov Radiation
利用蒙特卡罗模拟的广泛的空气阵雨，我们表明，最大深度的阵雨，$X_{max}$可以估计使用$P=Q(100)/Q(200)$，在100和200米的簇射核心，这是已知的切伦科夫辐射在地面上的横向分布的陡度参数的切伦科夫光子密度的比率。一个简单的二次模型已拟合到一组数据从模拟广泛的空气淋浴，有关的陡度参数和淋浴的最大深度。然后在另一组模拟淋浴器上对该模型进行了测试。模拟的阵雨的实际最大深度与从切伦科夫光的横向分布获得的最大深度之间的平均差约为9 $g/cm^2$。此外，一个更直接的估计从$P$的初始粒子的质量的可能性进行了研究。这两个量之间的指数关系已被拟合。将该模型应用到另一组簇射中，我们发现初级粒子的估计质量与实际质量之间的平均差异小于0.5原子质量单位。
2021-06-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Stellar Intensity Interferometry: Astrophysical targets for sub-milliarcsecond imaging
强度干涉测量允许非常长的光学基线和亚毫角秒结构的观察。利用计划中的千米级短波长切伦科夫望远镜阵列，强度干涉测量法可能会将光学天文学所达到的空间分辨率提高一个数量级，从而促使人们详细研究快速旋转的热恒星的形状及其星周盘和风的结构，或者绘制出恒星表面非径向脉动的图案。强度干涉测量中的信噪比有利于高温源和发射线结构，并且与光学通带无关，无论是单个谱线还是宽光谱连续区。主要的候选源已经在明亮和炽热的恒星中被确定。观测模拟的望远镜配置设想的大型切伦科夫设施，在软件中合成众多的光学基线，确认几十微弧秒的分辨率是可行的许多天体物理目标。
2010-09-29 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
Lateral Distribution Function of Extensive Air Showers Cherenkov Light and Stable Laws: Fast Modelling Method for the CORSIKA Code
本文提出用二维分数稳定分布近似切连科夫光横向分布函数，基于 CORSIKA 模拟，实现类似 NKG 的快速建模方法。
2024-11-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sensitivity to Atypical Tau Initiated Air Showers For a High-Altitude Optical Cherenkov Detector
ANITA合作组最近宣布观测到两个上行宇宙线簇射，其出射角分别为$27^{\circ}$和$35^{\circ}$，重建能量为$\sim$ 0.6~EeV。向上的空气簇射（UAS）预计来自地球内部天体物理中微子相互作用产生的τ轻子。然而，在出射角大于$20^{\circ}$时，tau从中微子中出射的概率小于$10^{-7}$，这使得标准模型难以解释这些信号。如果被其他实验证实，这些高能事件将加强物理学超越标准模型的论点。拟议的EUSO-SPB 2和POEMMA仪器都将配备光学切伦科夫探测器，以测量无人机系统的切伦科夫发射，如果瞄准地平线以下足够低的地方，原则上也可以捕获这些事件。对切伦科夫通道的观测将有助于排除这些事件的人为和其他解释。我们在这里提出的灵敏度ANITA anamolous事件的气球和卫星为基础的切伦科夫探测器，可以实现在即将到来的EUSO-SPB 2任务和拟议的POEMMA任务，分别。
2019-10-02 astro-ph.IM hep-ph
The Potential of Water-Cherenkov Air Shower Arrays for detecting transient sources of high-energy astrophysical neutrinos
本文研究水切伦科夫空气簇射阵列探测10 GeV至100 TeV高能中微子瞬变源的能力，提出利用站点双面光传感器、信号时间特征与机器学习的方法，并证明其与IceCube及Hyper-Kamiokande等实验具有互补性。
2024-06-13 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
An analysis method for data taken by Imaging Air Cherenkov Telescopes at very high energies under the presence of clouds
成像式大气切伦科夫望远镜（IACTs）的有效观测时间在γ射线源探测中起着重要作用，特别是在低通量时。这个时间受到大气条件的强烈限制。由云的存在引起的切伦科夫光的显著消光降低了光子探测率，并且还使适当的数据分析复杂化或甚至不可能。然而，对于大气传输相对较高的云，高能量簇射仍然可以产生足够的切伦科夫光子，以允许它们被IACT检测到。在本文中，我们研究了不同的云传输的小尺寸望远镜阵列的探测能力的退化。我们显示了预期的变化的能量偏差，能量和角分辨率和有效收集面积所造成的吸收层位于2.5和4.5公里以上的观测水平。我们演示了简单的校正方法重建的能量和有效收集面积。结果，在云存在期间观测到的源通量被确定为具有小于20%的系统误差。最后，我们表明，所提出的校正方法可以用于云在海拔高于5公里a.s.l.。因此，在某些多云条件下采集的数据分析将不需要额外的耗时的蒙特卡罗模拟。
2020-09-28 astro-ph.IM
Optimized analysis method for indirect dark matter searches with Imaging Air Cherenkov Telescopes
我们提出了一个专门的分析方法，间接暗物质搜索成像空气切伦科夫望远镜。通过使用全似然分析，我们充分利用了暗物质起源的伽马射线谱中预期的独特特征，相对于标准分析链实现了更好的灵敏度。我们描述的方法和表征其一般性能。我们还比较了它的灵敏度与目前的标准，几个暗物质湮灭模型，获得的增益高达10倍的顺序。我们计算改进的限制，可以达到使用这种新的方法，作为一个例子，现有的几个基准模型的估计，以及最近的结果从VERITAS观测矮球状星系Segue 1。此外，我们估计切伦科夫望远镜的单色线信号的灵敏度。对MAGIC和CTA可以实现的改进进行了预测。最后，我们讨论了如何将这种方法应用于一个全球性的，灵敏度优化的间接暗物质搜索，结合了当代所有切伦科夫天文台的结果。
2012-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
A simulation study on few parameters of Cherenkov photons in extensive air showers of different primaries incident at various zenith angles over a high altitude observation level
本文研究了不同能量和不同天顶距的$γ$射线、质子和铁等初级粒子在广泛空气簇射（EAS）中产生的切伦科夫光子的横向密度、到达时间和角位置分布。本研究是我们早期工作\cite{Hazarika}的扩展，涵盖了广泛的能量范围的地基$γ$射线天文学与广泛的天顶距（$\le 40^\circ$）的初级粒子，以及扩展到研究角分布模式的切伦科夫光子在EAS。这种类型的研究是重要的区分$γ$射线发起的阵雨强子阵雨在地面的$γ$射线天文学，其中大气切伦科夫技术（ACT）正在使用。重要的是，这样的研究提供了一般的$γ$射线和强子簇射的性质的洞察力。在这项工作中，CORSIKA 6.990模拟代码用于生成EAS。与文献\cite{Hazarika}的情况类似，本文还发现，当初始粒子的类型、能量和天顶距的函数参数取不同值时，切伦科夫光子的横向密度分布和到达时间分布几乎分别与函数$ρ_{ch}(r) = ρ_{0}\;e^{-βr}$和$t_{ch}(r) = t_{0}e^{Γ/r^λ}$一致。切伦科夫光子相对于簇射轴的角位置分布随初始类型、能量和天顶距的不同而呈现出不同的特征。
2018-03-10 astro-ph.IM
Modeling the Optical Cherenkov Signals by Cosmic Ray Extensive Air Showers Directly Observed from Sub-Orbital and Orbital Altitudes
今后在亚轨道和轨道高度观测地球大气层的基础上进行的实验计划包括光学切伦科夫照相机，以观测高能宇宙辐射通过与地球及其大气层相互作用而产生的大范围空气簇射。正如其他地方所讨论的，特别相关的是由天体物理中微子掠过地球并在地球上相互作用而引发的向上移动的簇射的情况。切伦科夫相机，通过观察地球的边缘，也可以探测到能量从小于一个PeV到最高能量（几十个EeV）的宇宙射线。使用定制的计算方案，以确定预期的光学切伦科夫信号，从这些高能宇宙射线，我们估计的灵敏度和事件率的球载和卫星为基础的仪器，我们的分析集中在极端宇宙空间天文台搭载超压气球2（EUSO-SPB 2）和极端多信使天体物理学探测器（POEMMA）实验。我们发现预期的事件率大于每小时的实验实时时间的数百个事件，从而能够从亚轨道和轨道高度对切伦科夫探测技术进行有希望的全面测试，以及可以用于理解仪器响应的保证信号。
2021-06-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status of the VERITAS Stellar Intensity Interferometry (VSII) System
VERITAS成像空气切伦科夫望远镜阵列（IACT）于2019年增加了高速焦平面电子设备，允许使用VERITAS进行恒星强度干涉测量（SII）观测。从那时起，已经实施了几项改进，以提高VERITAS恒星强度干涉仪（VSII）的灵敏度，并提高夜间数据处理的速度。这张海报将描述使用IACT阵列在可见光波段进行超高分辨率（亚毫角秒）天文观测的情况。海报展示将包括VERITAS-SII焦平面、数据采集和数据分析系统的描述。海报最后介绍了VSII仪器未来升级的计划。
2021-08-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
Monte Carlo Study on the Large Imaging Air Cherenkov Telescopes for >10 GeV gamma ray astronomy
成像空气切伦科夫望远镜（IACTs），如HESS，MAGIC和VERITAS，通过在非常高的能量伽马射线域（主要在100 GeV和10 TeV之间）显示许多令人兴奋的结果，很好地展示了它们的性能。重要的是研究我们可以在这个能量范围内提高多少灵敏度，但通过扩展这种IACT技术，将能量覆盖范围和灵敏度扩展到新的领域，更低和更高的能量也很重要。为此，我们采用新技术、先进的光电探测器和超快读出系统，通过蒙特卡罗模拟对大型IACT阵列进行了优化，特别是在10 GeV到100 GeV的能量范围内获得最佳灵敏度。我们将报告具有先进技术的大型IACT阵列的性能及其局限性。
2009-06-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
The background from single electromagnetic subcascades for a stereo system of air Cherenkov telescopes
MAGIC实验是一个非常大的成像空气切伦科夫望远镜，对低能（E <100 GeV）VHE伽马射线敏感，自2004年以来一直在运行。人们发现，在100 GeV以下，IACT中的伽马/强子分离变得更加困难[Albert et al 2008]由两台大型望远镜组成的系统最终可能会被包含来自仅一个电磁子级联或两个伽马子级联的切伦科夫光的强子事件触发，这些子级联是单个pi^0衰变的产物。这可能是实验灵敏度在100 GeV以下下降的原因。本文用蒙特卡罗模拟研究了两台MAGIC望远镜在立体模式下的系统。探测到的图像具有与初级伽马射线相似的形状，并且它们具有小尺寸（主要低于400个光电子（p.e.））其对应于低于100 GeV的初级伽马射线的能量。来自单个或两个电磁子级联的背景集中在200 GeV以下的能量。最后，将背景事件的数量与蟹状星云的VHE伽马射线过量事件的数量进行比较。所研究的背景在250 p.e.以下的尺寸的简单切割中幸存。因此实验的灵敏度在较低的能量下恶化。
2009-11-30 astro-ph.IM
Cross Calibration of Imaging Air Cherenkov Telescopes with Fermi
一个更新的模型的同步辐射和逆康普顿发射从人口的高能电子的蟹状星云被用来重现测量的光谱能量分布从无线电到高能γ射线。通过比较预测的逆康普顿分量和最近费米测量的星云辐射，就有可能确定星云中的平均磁场，并推导出潜在的电子能量分布。模型计算，然后可以用来交叉校准费米观测与地面的空气簇射测量。由此产生的能量校准因子的推导和可用于结合广泛的能量测量费米与地面测量。
2010-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gadolinium Loaded Cherenkov Detectors for Neutron Monitoring in High Energy Air Showers
对高能宇宙射线中子的监测对于宇宙射线水切伦科夫探测器特别有意义，因为已经发现在高能空气簇射的初始通过之后到达的强缓发中子束。在本文中，我们探讨的可能性，建立大面积的高能中子监测器使用钆水契伦科夫探测器（WCD）。GEANT 4模拟光子生产WCD被用来估计最大的检测效率为一个假设的系统。要求一系列中子感生伽马射线闪烁分布在一个延长的时间段（高达20μs）被证明是一个有效的方法来区分高能中子相互作用从其他背景。结果表明，4-15%的中子探测效率可能是可能的，使用钆负载的检测系统超过200兆电子伏。钆负载的大小也被证明是显着修改的模拟探测器的定时响应。
2021-12-23 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Limits to the energy resolution of a single Air Cherenkov Telescope at low energies
地面上的光子密度是所有基于切伦科夫光测量的实验中的基本量，例如在成像空气切伦科夫望远镜（IACT）中。IACT通常并成功地用于搜索和研究甚高能（VHE）伽马射线源。在切伦科夫实验中，从初级强子（主要是质子）中分离初级光子的困难在较低的能量下变得更大。我已经计算了纵向和横向的密度分布和它们的波动，在低能量的基础上蒙特卡罗模拟（垂直伽玛级联和质子簇射），检查可能的测量上的探测器参数的影响。相对密度波动显着高于质子比光子诱导簇射。考虑到有限的探测器视场（FOV）意味着这两种类型的初级粒子的这些计算的分布的变化，并导致相对波动的放大。由于瑞利和米氏散射的吸收有影响的平均值，但不改变相对波动。切伦科夫光子的总数是更敏感的观测高度在伽马级联比质子簇射在低初级能量。在所研究的尺寸范围内（从240 m^2到960 m^2），密度的相对波动并不取决于反射体的尺寸。这意味着，一个单一的望远镜与一个镜子面积大于MAGIC望远镜不能实现更好的能量分辨率比估计和本文提出的。纵向和横向分布之间的相关性是更明显的初级伽玛射线比初级质子阵雨。
2009-02-02 astro-ph.IM
Exploration of a 100 TeV gamma-ray northern sky using the Tibet air-shower array combined with an underground water-Cherenkov muon-detector array
为了观测10 - 1000 TeV能量范围内的宇宙伽马射线，我们提出了一个10000 m^2的地下水切伦科夫μ子探测器（MD）阵列，该阵列与西藏空气簇射（AS）阵列一起工作。通过利用伽马射线引起的空气簇射与宇宙射线引起的空气簇射相比含有少得多的μ子这一事实，预计西藏AS阵列对10 TeV以上的天体伽马射线信号的灵敏度将有显着提高。我们进行了详细的蒙特卡罗模拟，以评估西藏AS+MD阵列对天体TeV γ射线信号的可达到的灵敏度。根据模拟结果，西藏AS+MD阵列将能够拒绝99.99%的100 TeV的背景事件，保留83%的伽马射线事件。在20 - 100 TeV附近，西藏AS+MD阵列的灵敏度将比目前的西藏AS阵列好约20倍。西藏AS+MD阵列将测量天体TeV伽马射线源的方向及其能谱的截止点。此外，Tibet AS+MD阵列将与成像大气切伦科夫望远镜以及费米伽马射线太空望远镜和朱雀和MAXI等X射线卫星一起进行多波长观测，并对源进行形态学研究，以寻求宇宙射线加速机制的强子性质的证据。
2009-07-27 astro-ph.IM
