The Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) on the Herschel Space Observatory
光电探测器阵列照相机和光谱仪是欧空局远红外和亚毫米观测台的三个科学仪器之一。它采用两个Ge：Ga光电导体阵列（应力和未应力），每个16 × 25像素，和两个填充硅测辐射热计阵列，分别为16 × 32和32 × 64像素，在60-210μ m波长范围内执行积分场光谱和成像光度学。在测光模式下，它同时成像两个波段，60-85μ m或85-125μ \m和125-210μ m，视场约为1.75“x3.5”，每个波段的采样接近奈奎斯特光束。在光谱模式下，它成像的视场为47“x47”，分辨率为5x 5像素，瞬时光谱覆盖率为~ 1500 km/s，光谱分辨率为~ 175 km/s。我们总结了仪器的设计，描述了观测模式，校准，和数据分析方法，并提出我们目前的评估仪器的在轨性能的基础上的性能验证测试。PACS已全面投入使用，实现的性能接近或优于发布前的预测。
2010-05-20 astro-ph.IM
First tests and long-term prospects of Geigermode avalanche photodiodes as camera sensors for IACTs
盖革模式雪崩光电二极管（G-APD）是一种新型的光电探测器，可以探测单光子。这种类型的二极管可能会成为下一代成像空气切伦科夫望远镜中光电倍增管（PMT）的替代品。展望了其发展前景、局限性和发展方向。报告了第一次测试的结果。
2009-07-05 astro-ph.IM
A Design Method of an Ultra-Wideband and Easy-to-Array Magic-T: A 6-14 GHz Scaled Model for a mm/submm Camera
提出一种单层介质/金属结构魔T的设计方法，通过去除传统匹配约束并利用电路仿真器优化阻抗，在6-14 GHz缩比模型上实现了约180 μm宽CPCL，回波损耗<-20 dB，幅度不平衡<0.1 dB，相位不平衡<0.5°，适用于毫米/亚毫米相机。
2024-05-25 astro-ph.IM
Studies of the Influence of Moonlight on Observations with the MAGIC Telescope
地基成像大气切伦科夫技术是目前最强大的甚高能伽马射线观测方法。凭借其专门设计的相机和读出系统，MAGIC望远镜也能够在夜空背景光相对较高的夜晚进行观测。与没有月亮的黑夜观测相比，这使得MAGIC占空比延长了30%。在这里，我们调查的影响，增加了背景光的单像素水平，并显示在月光条件下的观测性能是一致的与黑夜观测。
2009-07-06 astro-ph.IM
Performance of the MAGIC telescopes after the major upgrade
MAGIC是一个由两台切伦科夫大气成像望远镜组成的系统，位于西班牙的加那利群岛。在2011年和2012年夏天，它进行了重大升级。升级的主要分系统是MAGIC-I照相机及其触发系统和两台望远镜的读出系统。我们使用观测的蟹状星云采取低和中等天顶距评估的MAGIC立体声系统的关键性能参数。对于低天顶距观测，MAGIC望远镜的标准触发阈值约为50 GeV。在50小时的观测中，220 GeV以上类蟹状星云光谱的点源的积分灵敏度为蟹状星云通量的（0.66 +/- 0.03）%。角分辨率，定义为二维高斯分布的sigma，在几百GeV的能量下低于0.07度，而能量分辨率约为16%。我们调查了系统的不确定性对MAGIC望远镜升级后的数据的影响。我们估计，系统的不确定性可以分为以下几个部分：< 15%的能量标度，11 - 18%的通量归一化和+/-0.15的能谱的斜率。
2015-08-19 astro-ph.IM
The Topo-trigger: A new stereo trigger for lowering the energy threshold of IACTs
在这篇文章中提出的硬件的目的是降低MAGIC望远镜的能量阈值，而不显着增加数据采集速率。为了实现这一目的，我们开发了一个额外的触发级别，它依赖于两个MAGIC相机中发出触发的位置，以排除意外事件。这允许降低鉴别器阈值（DT），从而导致仪器的能量阈值降低。我们使用标准的MAGIC Monte Carlo（MC）模拟了地形触发的概念，并使用真实的望远镜数据进行了测试。在本文中，我们展示了这些测试的概念和结果。
2015-09-11 astro-ph.IM
Physics performance of the upgraded MAGIC telescopes obtained with Crab Nebula data
MAGIC是一个由两个成像大气切伦科夫望远镜组成的系统，位于加那利群岛的拉帕尔马，旨在观测能量超过50 GeV的伽马射线。最近，它经历了相机，数字触发器和读出系统的升级。升级导致望远镜性能的改善，特别是在较低能量范围内。我们使用蒙特卡罗模拟和蟹状星云数据的大样本来评估升级后的MAGIC望远镜的性能。研究了系统的微分灵敏度、积分灵敏度、角分辨率和能量分辨率。
2013-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Direct Comparison of SiPM and PMT Sensor Performances in a large-size imaging air Cherenkov telescope
本文通过在MAGIC望远镜中安装基于SiPM的探测器模块，在夜空背景噪声下直接比较了SiPM与PMT的性能，为IACTs传感器升级提供了实测依据。
2024-04-22 astro-ph.IM
The Topo-trigger: a new concept of stereo trigger system for imaging atmospheric Cherenkov telescopes
成像大气切伦科夫望远镜（IACT），例如大型大气伽马射线成像切伦科夫（MAGIC）望远镜，努力达到尽可能低的能量阈值。在这样做时，触发系统是一个关键因素。降低触发阈值受到环境光（所谓的夜空背景（NSB））产生的意外触发的快速增加的阻碍。在本文中，我们提出了一个拓扑触发器，被称为拓扑触发器，拒绝事件的基础上，他们在望远镜相机的相对取向。我们在MAGIC望远镜中模拟和测试了触发选择算法。该算法使用蒙特卡罗模拟进行了测试，并显示出85%的意外立体触发的拒绝，同时保留99%的伽马射线。该触发系统的全面实施将在能量阈值处实现10%至20%的收集面积增加。仪器的分析能量阈值预计将降低约8%。在使用当前触发器配置获取的真实MAGIC数据上测试选择算法，未发现类似$γ$的事件丢失。
2016-03-14 astro-ph.IM
Highlights of the MAGIC Telescopes
MAGIC的两个17米直径的甚高能伽马射线望远镜现在已经以立体模式运行了两年。仪器的性能进行了评价：能量高于300 GeV的积分灵敏度为0.76%螃蟹单位（10%螃蟹单位微分灵敏度低于100 GeV）和分析阈值能量为50 GeV。过去两年观测的重点是测量蟹状星云的光谱，从~50 GeV到~50 TeV;探测到能量高达400 GeV的蟹状星云脉冲星，测量了P1和P2的能谱;在VHE发现两个新的射电星系。（NGC 1275和IC-310）;类星体3C 279和PKS 1222+21中没有能量截止和发现快速变化; VHE的发现和许多blazar的特征;英仙座星系团VHE发射的上限和矮椭球体中暗物质湮灭的上限，以及100 GeV和3 TeV之间的电子+正电子谱的测量。MAGIC目前正在对读出和触发电子设备以及第一台望远镜的照相机进行重大升级。
2011-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
The major upgrade of the MAGIC telescopes, Part I: The hardware improvements and the commissioning of the system
MAGIC望远镜是两个成像大气切伦科夫望远镜（IACT），位于加那利群岛的拉帕尔马。这些望远镜的设计目的是测量由伽马射线引发的空气簇射中的切伦科夫光，能量范围从50 GeV到50 TeV以上。这两台望远镜分别于2004年和2009年建造，拥有不同的相机，触发器和读出系统。在2011-2012年，MAGIC合作进行了一次重大升级，使立体系统统一，提高了其整体性能并简化了维护。特别是，更换了第一台望远镜的照相机、接收器和触发器，并升级了两台望远镜的读数。本文（第一部分）描述了升级的细节以及MAGIC的基本性能参数，如原始数据处理，系统的死区时间，电子链的线性度和噪声源。在第二部分中，我们描述了升级后的系统的物理性能。
2015-04-30 astro-ph.IM
Towards SiPM camera for current and future generations of Cherenkov telescopes
到目前为止，目前的地基成像大气切伦科夫望远镜（IACT）在最佳情况下的能量阈值在~30至50 GeV（H.E.S.S.）范围内。（二）魔术望远镜。最低能量的伽玛射线簇射产生低光强图像，不能有效地从强子背景的主导图像中分离出来。在较低能量下提高望远镜性能的一种具有成本效益的方法是使用具有优越光子探测效率（PDE）的新型光电传感器。目前最好的市售超双碱光电倍增器（PMT）具有约30- 33%的PDE，而来自某些制造商的硅光电倍增器（SiPM，也称为MPPC，GAPD）显示出约40- 45%的光子检测效率。使用这些器件可以降低仪器的能量阈值，并且由于SiPM的固有特性（例如极好的单光电子分辨率）可以改善背景抑制。与光电倍增管相比，SiPM更紧凑，响应速度快，工作电压低，对磁场不敏感。SiPM可以在高背景照明下操作，这将允许在部分月光、黄昏和黎明期间也操作IACT，从而增加仪器占空比。我们正在测试切伦科夫望远镜的SiPM，如MAGIC和CTA。在这里，我们将概述我们的设置和第一次测量，我们在德国慕尼黑和西班牙巴塞罗那的两个独立实验室进行。
2014-10-19 astro-ph.IM physics.ins-det
A study on Performance Boost of a 17~m class Cherenkov telescope with a SiPM-based camera
本文以 MAGIC 为例评估将第三代 IACT 的 PMT 相机替换为 SiPM 相机且基本保留光学系统的效果，发现 200 GeV 以下灵敏度最高可提升至 2 倍。
2023-09-19 astro-ph.IM hep-ex
The major upgrade of the MAGIC telescopes, Part II: A performance study using observations of the Crab Nebula
MAGIC是一个由两个成像大气切伦科夫望远镜组成的系统，位于西班牙加那利群岛的拉帕尔马。2011年和2012年夏季，该望远镜进行了一系列升级，包括更换MAGIC-I相机及其触发系统，以及升级两台望远镜的读出系统。我们使用观测的蟹状星云采取低和中等天顶距评估的MAGIC立体声系统的关键性能参数。对于低天顶距观测，MAGIC望远镜的标准触发阈值为~ 50 GeV。在50小时的观测中，对220 GeV以上类蟹状星云点源的积分灵敏度为蟹状星云通量的（0.66 ± 0.03）%。在这些能量下，定义为2维高斯分布的sigma的角分辨率< 0.07度，而能量分辨率为16%。我们还重新评估了系统不确定性对升级后MAGIC望远镜所拍摄数据的影响。我们估计，系统的不确定性可以分为以下几个部分：< 15%的能量标度，11-18%的通量归一化和+/-0.15的能谱幂律斜率。
2015-02-20 astro-ph.IM
Light-Trap: A SiPM Upgrade for Very High Energy Astronomy and Beyond
随着大气切伦科夫成像技术（IACT）的发展，γ射线天文学已成为天体物理学中最有趣和最富有成果的领域之一。目前的IACT望远镜阵列（MAGIC、H.E.S.S、VERITAS）使用光电倍增管探测伽马射线与大气相互作用产生的光学/近紫外切伦科夫辐射。对于下一代IACT实验，正在研究用硅光电倍增器（SiPMs）取代PMT的可能性。SiPM的主要缺点是其有限的有效面积（导致相机读出的成本和复杂性增加）以及其对不想要的波长的敏感性。在这里，我们提出了一种新的方法来建立一个相对低成本的像素组成的SiPM附加到PMMA光盘掺杂的波长移位器。该像素比单个标准SiPM收集更大面积的光，并提高了对近紫外光的灵敏度，同时拒绝背景。我们描述的检测器的设计，也可以在其他领域的检测面积和成本是至关重要的应用程序。我们目前的模拟和实验室测量的像素原型和现场测试的结果与7像素集群安装在一个魔术望远镜相机。
2017-09-01 astro-ph.IM physics.ins-det
Silicon Photomultiplier Research and Development Studies for the Large Size Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代大气切伦科夫望远镜成像设施;两个站点将覆盖两个半球。CTA将在甚高能伽马射线天文学中达到前所未有的灵敏度、能量和角分辨率。每个CTA阵列将包括四个大尺寸望远镜（LST），旨在覆盖CTA灵敏度的低能范围（$\sim$ 20 GeV至200 GeV）。在基线LST设计中，焦平面相机将配备265个光电探测器集群;每个集群将包括7个光电倍增管（PMT），入口窗口直径为1.5英寸。PMT设计基于成熟可靠的技术。最近，硅光电倍增器（SiPM）作为竞争者出现。目前，SiPM具有优点（例如，较低的工作电压和对高照明水平的耐受性）和缺点（例如，较高的电容和串扰率），但这种技术仍然很年轻，发展迅速。SiPM技术在光子探测效率和每平方毫米探测器面积的价格方面有很强的潜力优于PMT技术。虽然SiPM的优势已被证明适用于高密度、小尺寸的相机，但它尚未被证明适用于大面积相机，如LST相机。我们正在努力为LST相机开发基于SiPM的模块，考虑到可能的相机升级。我们将介绍我们正在探索的解决方案，以平衡具有竞争力的性能和对整体LST相机设计的最小影响。
2015-08-28 astro-ph.IM physics.ins-det
The Gamma-ray Cherenkov Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）是一个即将建立的甚高能伽马射线地面观测站。CTA将由北半球和南半球的两个成像大气切伦科夫望远镜阵列组成，并将结合不同类型的望远镜，以实现前所未有的性能和能量覆盖范围。伽玛射线切伦科夫望远镜（GCT）是CTA提出的小型望远镜之一，用于探索从几TeV到数百TeV的能量范围，视场$\gtrsim 8^\circ$和角分辨率为几角分。GCT的设计采用了双镜Schwarzschild-Couder光学器件和基于密集像素光电探测器的紧凑型相机以及定制电子器件。在这方面的贡献，我们提供了一个GCT项目的概述，重点是原型开发和测试，目前正在进行中。我们介绍了2015年底在巴黎-默东天文台进行的第一次望远镜活动期间获得的结果，在此期间，我们用GCT多阳极光电倍增管相机原型记录了来自大气阵雨的第一批切伦科夫图像。我们还讨论了第二个GCT相机原型的发展与硅光电倍增器作为光传感器，并计划朝着实现CTA的贡献。
2016-10-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prototype Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array: Commissioning the Optical System
在弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台已经建造了一个原型施瓦兹希尔德-库德望远镜（pSCT），作为切伦科夫望远镜阵列天文台（CTAO）中型望远镜的候选者。CTAO目前正进入项目的早期建设阶段，一旦完成，它将大大改善多波长和多信使观测中的甚高能量伽马射线探测部分，因为与当前一代地基伽马射线观测站H.E.S.S.相比，它的灵敏度、角分辨率和视场都有显著提高，魔法与真理pSCT采用双非球面镜设计，包括$9.7$ m主镜和$5.4$ m次镜，两者均为分段式。为原型望远镜选择的Schwarzschild-Couder（SC）光学系统（OS）实现了$8$度的宽视场，同时减小了焦平面板的尺度，从而实现了基于硅光电倍增器（SiPM）的前所未有的紧凑（$0.78$ m直径）高分辨率相机（$6$ mm/ $0.067$度，每个成像像素具有$11,328$像素）的实现。该望远镜的操作系统被设计为消除球面像差和彗差，并使像散最小化，以从根本上改善离轴成像，从而相对于传统的单反射镜望远镜在所有视场内提高角分辨率。pSCT的快速和高成像分辨率操作系统配备了具有挑战性的亚毫米级精度定制对准系统，在2020年首次探测蟹状星云之前，该系统已成功地用$2.9$ arcmin的轴上点扩散函数（PSF）进行了演示。报告了正在进行的和未来的调试活动。
2021-10-14 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.optics
