The relevance of fluorescence radiation in Cherenkov telescopes
切伦科夫望远镜对大范围空气簇射产生的大气荧光也很敏感。然而,成像空气切伦科夫望远镜IACT和广角切伦科夫探测器WACD的重建算法忽略了这一贡献。在本文中,我们评估的荧光污染的切伦科夫信号的MC模拟在两种切伦科夫望远镜和一些典型的观测情况。海拔2200米观测高度的结果。地示出了此外,IACTs作为荧光望远镜的可行性和能力进行了讨论的一些几何计算的援助。
2018-10-03 astro-ph.IM hep-ex
Development of a SiPM Camera for a Schwarzschild-Couder Cherenkov Telescope for the Cherenkov Telescope Array
我们提出了一种新的11328像素的硅光电倍增器(SiPM)相机的发展与地面切伦科夫望远镜与Schwarzschild耦合器光学作为一个可能的中型望远镜的切伦科夫望远镜阵列(CTA)使用。精细像素化的相机采样空气簇射图像,其光学分辨率是当前切伦科夫望远镜中使用的相机的两倍多。更高分辨率的优点是更好地重建事件,从而改善背景抑制和重建伽马射线事件的角分辨率,这对于例如银河粒子加速器的形态研究和寻找河外源周围的伽马射线晕至关重要。将如此大量的像素封装到仅半平方米的区域中,并将快速读数直接连接到传感器的背面是一项具有挑战性的任务。对于原型相机开发,使用来自Hamamatsu的具有硅通孔(TSV)技术的SiPM。我们给出了相机设计的状态报告,并强调了一些技术进步,使这一发展成为可能。
2015-09-08 astro-ph.IM
A Pointing Solution for the Medium Size Telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列校准的一个重要方面是指向,这使得每个望远镜能够精确对准,因此可以将天空中的位置转换为切伦科夫相机平面中的点,反之亦然。中型望远镜(MST)的指向校准的最佳方法是在望远镜的碟中安装光学CCD相机,在数据采集期间同时捕获切伦科夫相机和夜空中星星的位置。这种方法的适应性在本程序中提出。
2016-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Mirror production for the Cherenkov telescopes of the ASTRI Mini-Array and of the MST project for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是TeV $γ$射线光谱区的下一个地面$γ$射线天文台,采用成像大气切伦科夫技术。它是以将近70台不同级别直径的望远镜为基础的- LST、MST和SST分别为23米、12米和4米-将安装在两个半球的两个地点(加那利群岛的拉帕尔马和智利的帕拉纳尔附近)。为了实现如此多望远镜的分段主镜,将生产数千个大于1 m $^2$的反射镜瓦。几乎与此同时,应科院正在特内里费(加那利群岛)实施微型阵列,由九个直径为4米的双镜切伦科夫望远镜组成(与SST非常相似)。我们利用冷玻璃塌陷复制技术完成了应科院MA的全部九台望远镜和两台MST望远镜(共400个部分)的镜面生产。介绍了大规模生产所取得的质量结果,并对所采用的检测方法和途径进行了讨论。它们对于MST和SST CTA望远镜的大规模生产(反射面近3000 m $^2$)的质量保证过程的采用和优化将非常有用。
2022-02-03 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
Background rejection using image residuals from large telescopes in imaging atmospheric Cherenkov telescope arrays
识别由μ子产生的切伦科夫光被认为是一种有希望的方法,以显着提高成像大气切伦科夫望远镜(IACT)阵列在高能量下的背景抑制能力。然而,μ子识别仍然是一项具有挑战性的任务,有效的算法仍在开发中。我们提出了一种方法,而不是识别切伦科夫光的μ子,我们只是考虑存在的切伦科夫光以外的主簇射图像的IACTs与大的镜子面积。我们证明了在H.E.S.S.五个望远镜的阵列,这种方法导致在所有能量超过1 TeV的背景抑制改善。特别地,在能量高于20 TeV时,抑制功率可以提高因子$\sim3-4$,同时保持原始伽马射线效率的$\sim90\%$。
2022-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Deep unsupervised domain adaptation applied to the Cherenkov Telescope Array Large-Sized Telescope
本文针对深度学习模型在切伦科夫望远镜阵列真实数据中遭遇领域偏移的问题,将无监督领域自适应方法引入最先进的事件重建模型,有效减少领域差异并提升了性能。
2023-08-24 astro-ph.IM
Performance of Silicon Photomultipliers for the Dual-Mirror Medium-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
在甚高能域(E > 30 GeV)的伽马射线观测可以利用大气粒子簇射中几纳秒切伦科夫闪光的成像。在过去的25年里,光电倍增管一直被用作探测γ射线感生切伦科夫光的主要光敏器件,但随着硅光电倍增器(SiPMs)的迅速发展,光电倍增管受到越来越多的挑战。我们正在努力确定中型Schwarzschild-Couder望远镜(SCT)的最佳光电传感器,这些望远镜被提议在其核心能量范围内贡献切伦科夫望远镜阵列灵敏度的重要部分。我们提出了最新的SiPM的能力,从滨松,SensL,和Excelitas公司,我们在我们的实验室的特点,并比较他们的SiPM装备的原型SCT相机,正在建设中。
2015-08-25 astro-ph.IM
Status of the Schwarzchild-Couder Medium-Sized Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)计划成为下一代甚高能(VHE; E > 100 GeV)伽马射线天文台。预计CTA将提高当前一代VHE实验的灵敏度,如VERITAS,HESS和MAGIC,一个数量级。CTA计划由两个切伦科夫望远镜阵列组成,具有三个主镜尺寸。一个基于双镜Schwarzchild-Couder设计的概念验证望远镜正在F.L.的VERITAS网站上建造。位于美国亚利桑那州南部的惠普尔天文台,是中型望远镜的候选设计。望远镜的建造将于2017年初完成,该项目的现状在这里介绍。
2016-10-12 astro-ph.IM
CTbend: A Bayesian open-source framework to model pointing corrections for Cherenkov telescopes
切伦科夫望远镜的指向存在缺陷,例如与望远镜机械结构的弯曲有关。这些缺陷必须测量,建模,并最终校正,以实现最佳的望远镜指向精度。指向偏差的测量通常是在望远镜指向不同恒星时进行的,并且CCD相机监视恒星图像到焦平面中心的偏移。这些测量中的异常值可能会传播到指向模型中,并导致模型预测不精确。CTbend是一个简单且独立的开源框架,它使用贝叶斯分析和异常值弹性似然函数来模拟Cherenkov望远镜的指向,并使用TPoint等参数标准模型。该框架描述如下。
2021-08-02 astro-ph.IM
Improved performances of the NectarCAM, a Medium-Sized Telescope Camera for the Cherenkov Telescope Array
NectarCAM是一种用于探测80 GeV至30 TeV切伦科夫光的相机。它将装备切伦科夫望远镜阵列天文台(CTAO)的中型望远镜。该相机由265个模块组成,覆盖8度的视野。每个模块由7个配备光导的光电倍增管(PMT)和一个执行数据捕获的前端板组成。NectarCAM基于NECTAr芯片,该芯片结合了1GHz采样的开关电容阵列和12位模数转换器(ADC)。NectarCAM相机目前正在CEA Paris-Saclay(法国)进行集成。在这方面的贡献,我专注于正在进行的性能测试,其表征和校准部署前的CTAO北网站。
2022-04-27 astro-ph.IM
Cross Calibration of Telescope Optical Throughput Efficiencies using Reconstructed Shower Energies for the Cherenkov Telescope Array
成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)要进行可靠的事件重建,需要对光通量效率进行标定。在目前的设施中,这是通过使用由μ子产生的环形图像来实现的。在这里,探索一种互补的方法,通过望远镜之间的成对比较实现IACT阵列的元素的交叉校准,重点关注其对即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的适用性。相互校准的一个特定类型的望远镜使用逐事件比较的淋浴图像振幅先前已被证明恢复相对望远镜的光学响应。提出了一种利用重建能量作为图像振幅的替代方案的方法,使得IACT阵列内不同类型的望远镜之间能够进行交叉校准。两个合理的CTA布局的蒙特卡罗研究表明,这种校准程序恢复的相对望远镜响应效率在百分之几的水平。
2015-10-22 astro-ph.IM
Perspectives With The GCT End-to-end Prototype Of The Small-Sized Telescope Proposed For The Cherenkov Telescope Array
在切伦科夫望远镜阵列(CTA)的框架内,GCT(伽马射线切伦科夫望远镜)团队正在建造一个双镜望远镜,作为CTA小尺寸望远镜的原型之一。该望远镜基于Schwarzschild-Couder(SC)光学设计,这是地基切伦科夫天文学的创新解决方案,它允许紧凑的望远镜结构,轻质大视场(FoV)相机,并在整个FoV上实现良好的角分辨率。我们回顾了望远镜的不同机械和光学组件。为了满足他们的需求,巴黎原型车将在2016年运行数周。在这个框架内,估计的预期性能的原型已经取得了,基于蒙特卡罗模拟。特别是在高夜空背景(NSB)的背景下,蟹状星云的可观测性。
2016-10-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Large Size Telescope camera support structures for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)大尺寸望远镜(LST)的摄像机支撑结构的设计是基于椭圆拱形几何形状,沿其正交投影由两组对称的稳定绳索加强。最小的相机位移,最小的重量,最小的望远镜反射镜上的阴影,结构的最大强度和快速动态稳定方面的主要要求导致了碳纤维塑料增强(CFPR)技术的应用。这项工作提出的设计,静态和动态性能的望远镜满足关键规格的主要科学目标的CTA LST,例如伽马射线暴检测。
2013-07-11 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
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
Estimation of the height of the first interaction in gamma-ray showers observed by Cherenkov telescopes
极高能量的伽马射线进入大气层后会引发广泛的空气簇射(EAS)。由EAS引起的切伦科夫光可以通过地面望远镜观察到,以研究初级伽马射线。决定EAS演化的一个重要参数是初级粒子的第一次相互作用的高度。然而,切伦科夫望远镜无法直接测量这个变量。我们研究了两个简单的,独立的方法估计的第一个相互作用的高度。我们测试的方法,使用蒙特卡罗模拟的4个大尺寸望远镜(LST),是目前建造的切伦科夫望远镜阵列(CTA)天文台的一部分。我们发现,使用这样一个估计的参数在γ/强子分离可以带来一个温和的改善(~10-20%)的灵敏度在能量范围内~30-200 GeV。
2018-07-30 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
Studies of the nature of the low-energy, gamma-like background for Cherenkov Telescope Array
即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目预计将为切伦科夫望远镜在低能(<~100 GeV)范围内提供前所未有的灵敏度。为了充分利用望远镜的潜力,可能需要修订伽马/强子分离的标准分析方法。我们通过识别主要由π0(或另一个中性介子)衰变的单个电磁子级联或双子级联组成的事件来研究背景的组成。我们应用CTA的标准模拟和分析链来评估标准分析拒绝此类事件的潜力。
2017-09-13 astro-ph.IM
Upgrade of the VERITAS Cherenkov Telescope Array
VERITAS切伦科夫望远镜阵列自2007年秋季以来一直在全面运作,并已达到或超过其设计规格。我们正在准备一项升级计划,目标是降低能量阈值并提高VERITAS在所有可获得能量下的灵敏度。在升级的基线计划中,我们将重新安置四个望远镜中的一个,用更高效率的光电倍增管取代光电传感器,并安装一个新的触发系统。此外,在升级的增强方案中,我们预计将建造第五台望远镜并安装主动反射镜对准系统。
2009-07-28 astro-ph.IM
Towards final characterisation and performance of the GCT prototype telescope structure for the Cherenkov Telescope Array
伽玛射线切伦科夫望远镜(GCT)是一种创新的双镜解决方案,为未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)的小尺寸望远镜提出,能够成像宇宙伽玛射线引起的簇射,能量从几TeV到300 TeV。望远镜光学设计所基于的Schwarzschild Couder设计使得快速望远镜(主镜直径4 m,焦距2.3 m)的构造成为可能,该望远镜具有与紧凑的光电传感器(例如用于相机的多阳极或硅光电倍增器(分别为MAPM和SiPM))良好匹配的板尺度。2015年11月,巴黎天文台Meudon站点上的原型GCT使用基于MAPM的相机首次看到来自空气簇射的切伦科夫光。在这方面的贡献,我们首先报告的原型GCT望远镜的性能在其评估阶段。其次,我们在2017年春季举行的观测活动中展示了望远镜配置。最后,我们描述的望远镜结构的研究,如指向和跟踪性能。
2017-09-12 astro-ph.IM
Gamma/hadron segregation for a ground based imaging atmospheric Cherenkov telescope using machine learning methods: Random Forest leads
给出了一个地基大气切伦科夫望远镜观测到的$γ$ -强子分离的详细实例研究。我们已经评估和比较了各种监督机器学习方法,如随机森林方法,人工神经网络,线性判别方法,朴素贝叶斯分类器,支持向量机以及传统的动态超切方法,通过模拟触发事件与蒙特卡洛方法,并将结果应用到切伦科夫望远镜。证明了随机森林方法是对$γ$ -强子分离最敏感的机器学习方法。
2014-10-20 astro-ph.IM
Towards Robotic Operation with the First G-APD Cherenkov Telescope
第一个G-APD切伦科夫望远镜是一个成像空气切伦科夫望远镜自2011年以来在Observatorio del Roque de los Muchachos运行。FACT合作的主要目标之一是实现望远镜的机器人操作。自2011年以来,FACT是远程操作的。为了减少人类干预的必要性,开发了几个程序,最著名的是shifthelper和pycustos库。该软件监控望远镜系统和环境条件,并在需要人为干预的情况下调用移位器。这将导致FACT成为第一个在常规观察期间所有移位器都处于睡眠状态的IACT。这里介绍的软件是开源的,并在MIT许可证下。
2018-06-05 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
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
The Cherenkov Telescope Array: layout, design and performance
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将成为下一代甚高能伽马射线天文台。由于望远镜的数量增加了十倍,其最先进的设计,CTA预计将大大提高现有仪器的准确性和灵敏度。详细的蒙特卡罗模拟用于进一步优化望远镜的数量和阵列布局,并使用选定的望远镜设计的更新模型来估计观测站的性能。这些研究在本文件中介绍了位于拉帕尔马岛(西班牙)和帕拉纳尔(智利)附近的两个CTA站,以及不同的操作和观测条件。
2021-08-10 astro-ph.IM
On the possiblity of using vertically pointing Central Laser Facilities to calibrate the Cherenkov Telescope Array
中央激光设施是一个由激光器组成的系统,该激光器放置在距离光探测器阵列一定距离处,通常在垂直方向上发射快速光脉冲,目的是校准该阵列。在校准运行期间,所有探测器都指向给定高度的激光束的同一部分。中央激光设施用于目前运行的各种超高能宇宙射线和成像大气切伦科夫望远镜阵列。考虑到未来的切伦科夫望远镜阵列,类似的设备可以在不同的波长上对整个装置进行快速校准。相对精度(即每个望远镜相对于阵列其余部分的相对精度)应优于5%,而绝对校准应达到4- 11%的精度,如果满足某些设计要求。此外,还可以在几天到几年的时间尺度上对每个望远镜的灵敏度进行精密监测。
2014-04-22 astro-ph.IM
Development of an ASIC for Dual Mirror Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
我们已经开发了一个专用集成电路(ASIC)的光电倍增管(PMT)的波形数字化,这是非常适合的Schwarzschild-Couder光学系统正在开发的切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目。"目标" ASIC的关键特性是能够以1 GSa/s或更快的采样速度并行读取16个通道。与配备64通道多阳极光电倍增管(MAPMT)的焦平面相结合,目标数字化仪将使CTA能够实现比当前切伦科夫望远镜更宽的视场,并显着降低相机和读出电子设备的每通道成本。我们还开发了一个原型相机模块,由4个TARGET ASIC和一个64通道MAPMT组成。我们报告了相机模块和TARGET ASIC本身的性能测试结果。
2011-10-21 astro-ph.IM
Prototyping Hexagonal Light Concentrators Using High-Reflectance Specular Films for the Large-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
我们已经开发了一个原型六角形聚光器的切伦科夫望远镜阵列的大尺寸望远镜。为了最大化焦平面相机像素对大气切伦科夫光子的光电探测效率并降低能量阈值,已经开发了具有92-99%的非常高的反射率的镜面膜来覆盖光集中器的内表面。原型在最重要的入射角下具有约95至105%的相对阳极灵敏度(其可粗略地视为收集效率)。聚光器原型的设计,模拟,生产过程和性能测量的报告。
2017-11-07 astro-ph.IM hep-ex
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
Baseline telescope layouts of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代甚高能伽马射线天文学的地面仪器。它将把现有望远镜的灵敏度提高一个数量级,并提供从20 GeV到300 TeV的能量覆盖范围。这一改进将分别利用分布在北半球和南半球两个地点的0.4和4.5公里$^2$上的三种不同尺寸的总共19和99台望远镜来实现。在过去几年中,经过三次不同的大型蒙特卡洛生产的共同努力,这里介绍了两个CTA站点的基线布局,这些布局应该在几年的建设后出现。
2017-09-01 astro-ph.IM
Probing Neural Networks for the Gamma/Hadron Separation of the Cherenkov Telescope Array
我们将卷积神经网络与经典的提升决策树进行了比较,用于分离由伽马射线产生的大气粒子簇射与粒子诱导背景。我们进行比较的两种技术应用于模拟观测数据从切伦科夫望远镜阵列。然后,我们研究了这两种方法产生的受试者工作特征(ROC)曲线,并讨论了两者之间的异同。我们发现,神经网络在特定条件下优于经典技术。
2019-07-04 astro-ph.IM
Atmospheric monitoring and array calibration in CTA using the Cherenkov Transparency Coefficient
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代天文台,使用不同类型的切伦科夫望远镜探测由极高能伽马射线引发的粒子簇射。对地球大气层的良好了解,在探测技术中起着热量计的作用,对于CTA的校准至关重要。大气层对切伦科夫光的透明度的变化,以及阵列中单个望远镜的校准不正确,导致能量尺度上的大系统不确定性。切伦科夫透明度系数(CTC),在H.E.S.S.该实验量化了从切伦科夫望远镜在科学观测期间获得的数据中确定的平均大气透明度。只要阵列上的大气条件是均匀的,每个望远镜获得的透明度值也可用于校准单个望远镜的响应。与目前正在运行的实验(如H.E.S.S.)相比,由于天文台的复杂性和望远镜相机的多样性,CTC在CTA中的应用提出了挑战。我们在这里提出的第一个可行性研究的结果,扩展的CTC概念CTA的目的是相互校准的望远镜阵列和监测大气层。
2017-09-14 astro-ph.IM
Pointing System for the Large Size Telescopes Prototype of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列天文台的大型望远镜原型(LST-1)的指向系统应确保切伦科夫照相机中点状源的伽马射线图像映射到天空坐标,精度优于14角秒。望远镜变形的详细研究进行,以解开不同的变形和量化他们的贡献,错过指向,学习如何纠正他们,最后如何设计系统离线和在线指向校正。LST-1指向精度系统由安装在抛物面中心的几个设备组成:Stardiider相机(SG),相机位移监视器(CDM),两个倾斜仪,四个测距仪和一个光轴参考激光器(OARL),与Cherenkov相机周围安装的LED一起工作。在线指向校正基于弯曲模型,如现有IACT目前所做的。离线校正将结合SG和CDM相机完成的测量进行。SG将以5角秒的精度提供切伦科夫相机中心相对于天空坐标的位置,而CDM将以优于5角秒的精度提供由OARL光斑定义的望远镜光轴相对于切伦科夫相机中心的偏差。在专用试验台上的实验室测量表明,SG、CDM和倾角仪都能达到所需的指向精度。
2019-08-04 astro-ph.IM
Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是伽马射线天文学的下一个主要地面观测站。利用CTA,将在几十GeV至100 TeV的极高能量伽马射线范围内研究伽马射线源,其灵敏度比当前一代仪器高出10倍。我们讨论了拟议中的美国CTA的贡献,包括成像大气切伦科夫望远镜与Schwarzschild-Couder(SC)光学。SC望远镜的主要特点是8度的宽视场,一个精细像素化的相机,硅光电倍增器作为光子探测器,以及一个紧凑和节能的1 GS/s读出。本文讨论了光学系统和相机的发展。
2014-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status of the Medium-Sized Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代地面伽马射线天文观测站的国际项目,能量范围从20 GeV到300 TeV。核心能量范围内的灵敏度将由多达40个中型望远镜(MST)主导。具有12米直径反射器的Davies-Cotton类型的MST目前处于原型阶段。一个全尺寸的机械望远镜结构已经在柏林组装完成。该望远镜部分配备了不同的反射镜原型,目前正在测试和评估其性能特征。将给出一份关于MST样机的望远结构、驱动组件和光学系统的详细报告。
2015-09-04 astro-ph.IM
Observing the sky at extremely high energies with the Cherenkov Telescope Array: Status of the GCT project
切伦科夫望远镜阵列是未来几十年地基伽马射线天文学的主要全球项目。相对于目前的仪器,性能将得到显着改善,允许对高能宇宙的新见解[1]。名义上的CTA南部阵列将包括一个由70个4米望远镜组成的子阵列,分布在几平方公里的范围内,以极高的能量研究天空,并在多TeV的能量范围内打开一个新的窗口。伽马射线切伦科夫望远镜(GCT)是该子阵列的拟议望远镜设计之一。GCT原型在2015年首次在天空中记录了切伦科夫光。在2016年的评估阶段之后,2017年成功进行了新的观察。GCT合作计划于2018-2019年在智利的CTA基地安装其首批望远镜和相机,并为随后的CTA生产阶段提供一些望远镜。
2017-09-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Schwarzschild-Couder telescope for the Cherenkov Telescope Array: Development of the Optical System
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代甚高能(VHE)伽马射线观测的地面实验。它将把几十个具有不同孔径的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)集成到一个天文仪器中。CTA合作的美国部分已经提出并正在开发一种新型的IACT设计,该设计采用Schwarzschild-Couder(SC)消球差双镜光学系统。与传统的单镜戴维斯-科顿IACT相比,SC望远镜的设计可以适应宽视场,显着提高成像分辨率。此外,SC望远镜的缩小版尺寸使其与由硅光电倍增器组装的高度集成相机兼容。在这份报告中,我们报告的SC光学系统,这是努力建设一个全尺寸的原型望远镜在亚利桑那州南部的弗雷德劳伦斯惠普尔天文台这种类型的发展状况。
2013-07-15 astro-ph.IM
Muons as a tool for background rejection in Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope arrays
在宇宙射线质子和原子核引发的空气簇射中,μ介子的存在被公认为是将这种簇射与伽马射线引发的簇射分开的有力工具。然而,到目前为止,这种方法已被充分利用,只有地面粒子探测阵列。我们探讨了使用切伦科夫光μ子作为背景抑制工具成像大气切伦科夫望远镜阵列在最高能量的可行性。我们采用的切伦科夫光从个别μ子的分析模型,允许快速模拟大量的阵雨在混合模式。这使我们能够以可接受的计算时间成本探索非常高的背景抑制功率范围。我们表明,非常大($\gtrsim$ 20米镜直径)的望远镜,有效的识别μ子光可能会导致高达10 $^{-5}$的背景抑制水平,同时保持高效率的伽马射线。虽然在成像切伦科夫望远镜阵列的数据分析中有效利用μ子切伦科夫光仍然存在许多挑战,但我们的研究表明,对于至少包含一个大型望远镜的阵列,这是一个非常值得努力的工作。
2021-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Approximating the Lateral Distribution Function of Cherenkov Radiation as a Function of the Particle Type for Tunka-133 Array
本文的主要工作是分析广泛空气簇射(EAS)中粒子的切伦科夫辐射的横向分布函数(LDF)。利用CORSIKA程序对Tunka-133阵列条件下的垂直簇射的许多基色在膝区附近的1 PeV初级能量下进行了切伦科夫辐射LDF的模拟。根据切伦科夫光LDF的数值模拟结果,对几个粒子重新设置了参数化多项式函数集,作为初级粒子类型的函数。对垂直EAS级联中的几种初级粒子,用近似的切伦科夫辐射LDF与用CORSIKA程序模拟的Tunka-133阵列的LDF进行了比较。
2018-10-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prototyping the graphical user interface for the operator of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个计划中的伽马射线天文台。CTA将在南部站点包含大约100个成像大气切伦科夫望远镜(IACT),在北部站点包含大约20个。之前的IACT实验使用了多达五台望远镜。随后,CTA的操作员的图形用户界面(GUI)的设计涉及到新的挑战。我们提出了一个GUI原型,其概念正在开发的合作与专家从人机交互领域。该原型基于Web技术;它集成了Python Web服务器,Web Sockets和使用d3.js JavaScript库生成的图形。
2016-08-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Dark Matter Programme of the Cherenkov Telescope Array
在过去的几十年里,已经积累了大量的证据证明暗物质的存在。与此同时,人们也做了很多努力来试图确定什么是暗物质。间接搜索着眼于宇宙中暗物质被认为是丰富的地方,并寻找可能的湮灭或衰变签名。切伦科夫望远镜阵列代表了下一代切伦科夫成像望远镜,在南半球和北半球各有一个站点,将能够以前所未有的灵敏度和几十GeV以上的角分辨率观测所有天空。CTA联盟将进行一项雄心勃勃的间接暗物质搜索计划,我们在这里报告最光明的前景。
2017-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
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
Estimation of the atmospheric absorption profile with isotropic background events observed by Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本文提出一种直接利用成像大气切伦科夫望远镜数据、通过比较晴天与有云时切伦科夫光纵向分布来测量大气云参数的新方法,模拟表明其能以百分之几精度重建云透射率,并能以几百米精度重建低天顶角下的云高。
2024-04-02 astro-ph.IM
Searching for tau neutrinos with Cherenkov telescopes
切伦科夫望远镜有能力通过寻找非常倾斜的簇射来探测能量范围为1- 1000 PeV的高能τ中微子。如果由τ中微子产生的τ轻子从地球或山脉中逃逸,它将衰变并在空气中引发簇射,这可以通过空气簇射荧光或切伦科夫望远镜检测到。在本文中,我们提出了详细的蒙特卡罗模拟相应的事件率VERITAS和两个建议切伦科夫望远镜阵列网站:流星陨石坑和Yavapai牧场,其中使用代表AGN中微子通量模型,并考虑到地形条件的探测器网站。中微子灵敏度的计算取决于观测时间和能谱的形状,但在某些情况下,与冰立方探测器的相应中微子灵敏度相当,甚至更好。对于VERITAS和所考虑的切伦科夫望远镜阵列站点,由于周围山脉的存在,预期的中微子灵敏度比MAGIC站点高出3倍。
2014-07-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cherenkov Telescopes as Optical Telescopes for Bright Sources: Today's Specialised Thirty Metre Telescopes?
成像大气切伦科夫望远镜(IACT)使用具有角分角分辨率的大孔径(~ 10 - 30米)光学望远镜来探测大气中的TeV伽马射线。我表明,IACT非常适合于明亮光源(V <= 8 - 10)的光学观测,因为这些光源比天空背景更亮。它们的优势在快速的时间尺度上尤其明显。因此,IACT是研究许多光学现象的理想工具,包括凌日系外行星和最明亮的伽马射线暴。原则上,IACT可以通过秒长曝光实现这些物体的毫米级测光。我还考虑了IACTs的光谱学的潜力,发现它们的角分辨率差限制了它们在高光谱分辨率中的用途,除非开发出复杂的仪器。IACT的高光子收集率对于精确的偏振测量是潜在有用的。最后,我简要讨论了超大型低分辨率望远镜的更广泛的可能性,包括10”分辨率望远镜和星载望远镜。
2011-06-15 astro-ph.IM
Properties and Performance of Two Wide Field of View Cherenkov/Fluorescence Telescope Array Prototypes
宽视场切伦科夫/荧光望远镜阵列是大型高空空气簇射观测站项目的主要组成部分之一。作为切伦科夫和荧光探测器,采用了灵活和移动的设计,便于重新配置的望远镜阵列。在西藏的ARGO-YBJ实验场地建造了两台原型望远镜并成功运行。介绍了这些望远镜的特点和性能。
2011-12-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Building Medium Size Telescope Structures for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是能量范围从20 GeV到300 TeV的地基伽马射线天文学的未来仪器。它的灵敏度将超过当代实验的$\sim$ 10倍,由三种尺寸的望远镜提供便利。核心能量区的性能将由具有12米直径反射器的中型望远镜主导。在柏林建造了望远镜结构的全尺寸机械原型。正在评估原型的性能,并进行优化,其中包括促进组装程序和大规模生产的可能性。我们介绍了从原型到预生产望远镜的发展现状,这些望远镜将部署在最终地点。
2016-10-10 astro-ph.IM
A pointing solution for the medium size telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)中望远镜的指向能力是仪器校准的一个关键方面。它描述了天空中的一个位置是如何被转换到望远镜的焦平面上的,并允许对大气粒子簇射进行精确的定向重建。中型望远镜(MST)指向校准的最佳方法是利用安装在碟形天线中心的CCD相机,它可以同时拍摄夜空和焦平面。该解决方案的技术实施和测试结果采取了一个为期一年的MST原型在柏林/Adlershof。还将显示与模拟数据和原型望远镜的测试运行期间采取的实际数据指向校准精度的调查。
2017-09-12 astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array: Science Goals and Current Status
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是计划在未来十年及以后建立的主要地面伽马射线观测站。CTA由两个大型大气切伦科夫望远镜阵列(一个在南半球,一个在北半球)组成,与现有仪器相比,CTA将具有更高的角分辨率,更宽的能量范围,灵敏度提高约一个数量级。CTA的科学计划将是丰富和多样的,涵盖宇宙粒子加速,极端环境的天体物理学,以及超越标准模型的物理学前沿。本文概述了CTA的科学目标,并涵盖了该项目的现状。
2019-04-27 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Divergent pointing with the Cherenkov Telescope Array for surveys and beyond
银河系和河外巡天是切伦科夫望远镜阵列(CTA)的两个主要遗产项目,提供了能量超过数十GeV的宇宙的无偏见视图。考虑到切伦科夫望远镜有限的视场($<10^\circ$),这些项目所需的时间很长。CTA的许多望远镜将允许充分利用新的指向模式,其中望远镜指向彼此略微偏移。这种发散指向模式导致阵列视场($\sim 14^\circ$或更大)的增加,与正常指向相比具有竞争性性能。我们在这里提出了不同的阵列配置和望远镜数量的发散指向的性能的研究。我们简要地讨论了使用发散指向调查的前景。
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Formation of Condensation on Cherenkov Telescope Mirrors
成像大气切伦科夫望远镜的反射镜在几个方面与传统天文望远镜的反射镜不同,尤其是它们暴露在元素中。可能出现的问题之一是在某些大气条件下观察期间在镜子上形成冷凝,这对望远镜的操作具有重要影响。这篇文章讨论了为什么望远镜的反射镜遭受冷凝,并描述了大气条件和反射镜的设计,这可能是有问题的。
2013-07-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Enhancement of the Yakutsk array by atmospheric Cherenkov telescopes to study cosmic rays above $10^{15}$ eV
雅库茨克阵列增强项目的目的是创建一个研究最高能量银河宇宙射线(CR)的仪器--它们的来源、能谱和质量组成。此外,将有独特的能力,调查之间的过渡区银河系和银河系外的组成部分的CR。我们计划利用成熟的适合于$E>10^{15}$ eV能区的成像大气切伦科夫望远镜技术测量簇射的纵向结构参数,例如,与$X_{max}$相关的切伦科夫信号的角分布和时间分布以及CR的质量组成。雅库茨克阵列的主要优点,如广泛的空气簇射的多分量测量,和基于切伦科夫光测量的模型独立的CR能量估计,将被创建的仪器继承。
2010-11-18 astro-ph.IM
Performance of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是世界上最大和迄今为止最灵敏的高能伽马射线观测站。它将能够以前所未有的能量和方向精度探测来自极微弱源的伽马射线,能量范围从20 GeV到300 TeV以上。来自详细的蒙特卡罗模拟的未来CTA观测台的性能在这两个CTA网站在帕拉纳尔(智利)和拉帕尔马岛(西班牙)的贡献。
2017-09-26 astro-ph.IM