The Auger Engineering Radio Array (AERA) is currently detecting cosmic rays of energies at and above 10^17 eV at the Pierre Auger Observatory, by triggering on the radio emission produced in the associated air showers. The radio-detection technique must cope with a significant background of man-made radio-frequency interference, but can provide information on shower development with a high duty cycle. We discuss our techniques to handle the challenges of self-triggered radio detection in a low-power autonomous array, including triggering and filtering algorithms, data acquisition design, and communication systems.
Digital Electronics for the Pierre Auger Observatory AMIGA Muon Counters
“俄歇μ子和地面阵列填充”(AMIGA)项目为皮埃尔俄歇天文台提供直接μ子计数能力,并将其能量探测范围扩展到0.3 EeV。它目前由61个探测器对(切伦科夫表面探测器和埋μ子计数器)分布在一个750米的三角形网格上的23.5平方公里的区域。每个计数器依赖于分段的闪烁体模块,该闪烁体模块在给定时隙在每个闪烁体段上存储逻辑“0”和“1”的训练。μ子计数器数据以320 MHz进行采样和存储,从而允许检测单个光电子和实施离线触发器,该离线触发器旨在减轻多像素PMT串扰和暗速率不良效应。采集由围绕低功耗Cyclone III FPGA构建的数字电子设备执行。本文介绍了数字电子学设计,内部和外部同步方案,硬件测试,并从天文台的第一个结果。
Detection of ultra-high-energy cosmic rays in the southern hemisphere with FAST: data acquisition and preliminary results
Graduate School of Science, Osaka Metropolitan University(大阪公立大学研究生院理学研究科);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所);Department of Physical and Chemical Science, University of L’Aquila(拉奎拉大学物化科学学院);High Energy Astrophysics Institute and Department of Physics and Astronomy, University of Utah(犹他大学高能天体物理研究所及物理与天文学系);Center for Particle Physics Siegen, University of Siegen(锡根大学锡根粒子物理中心);Earthquake Research Institute, University of Tokyo(东京大学地震研究所);INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所格兰萨索国家实验室)
Trigger and data rates expected for the CTA Observatory
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一项旨在建立下一代极高能$γ$射线观测站的倡议。其预期的大有效面积($\mathcal{O}(10^{7} \mathrm{m}^2)$)和低至25 GeV的能量阈值意味着对触发和数据采集系统的挑战。官方CTA Monte Carlo Production-1模拟分析得出阵列触发速率为$\mathcal{O}$(10 kHz),数据速率范围为$\mathcal{O}$(100 MB/s)至$\mathcal{O}$(1000 MB/s),具体取决于读出场景。
Design, upgrade and characterization of the silicon photomultiplier front-end for the AMIGA detector at the Pierre Auger Observatory
AMIGA(Auger Muons and Infill for the Ground Array)是皮埃尔·俄歇天文台(Pierre Auger Observatory)的升级版,通过测量广泛空气簇射(EAS)的μ子含量来补充超高能宇宙射线(UHECR)的研究。它由61个水切伦科夫探测器阵列组成,间距更密,并与用于μ子密度测量的地下闪烁探测器相结合。每个探测器由三个闪烁模块组成,每个模块的$^2$探测面积为10米,埋深2.3米,总探测面积为30米$^2$。硅光电倍增器传感器(SiPM)测量穿过模块的带电粒子产生的闪烁光的量。在本文中,前端电子学的设计,以处理这些SiPM的信号和测试结果,从实验室和皮埃尔俄歇天文台的描述。与我们以前的原型相比,新的电子设备表现出更高的性能,更高的效率和更低的功耗,它有一个新的采集系统,具有更大的动态范围,允许测量更接近淋浴核心。新的采集系统是基于对宇宙射线簇射的μ子成分在探测器中产生的总电荷信号的测量。