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
Performance of a Small Array of Imaging Air Cherenkov Telescopes sited in Australia
随着TeV伽马射线天文学进入切伦科夫望远镜阵列(CTA)时代,人们希望有能力即时跟踪瞬态现象,并连续监测能量高于$10^{12}$ eV的伽马射线通量。为此,需要一个全球性的成像空气切伦科夫望远镜网络,为CTA观测和补充性连续监测提供触发。位于澳大利亚的IACT阵列将对南半球天空的覆盖做出重大贡献。在这里,我们调查了一个小的IACT阵列的适用性,以及不同的设计因素如何影响其性能。蒙特卡罗模拟是根据CTA的小型望远镜(SST)和中型望远镜(MST)设计制作的。望远镜之间的基线距离越大,角分辨率越高,最高可达277米,1000米高度的能量阈值低于0米高度。MSTs的$\sim$ 300 GeV能量阈值比SST的$\sim$ 1.2 TeV阈值更适合于观测瞬态。在1000米处的4个MST的阵列估计从4小时的观测中得到5.7 $σ$探测到RS蛇夫座样新星爆发。我们的结论是,在澳大利亚的一个网站的四个MST级IACT阵列将理想地补充CTA的能力。
2022-06-16 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
Prototype Open Event Reconstruction Pipeline for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是目前正在建设的下一代伽马射线天文台。它的灵敏度将比当前一代的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)提高5到10倍,它将能够从两个站点的组合中观察整个天空:西班牙拉帕尔马的北部站点和智利帕拉纳尔的南部站点。CTA也将是第一个开放的伽马射线观测站。因此,数据分析管道被开发为开源软件。事件重建管道接受望远镜的原始数据,并对其进行处理,为更高级别的科学工具提供合适的输入。它的主要任务包括重建每个记录的簇射的物理性质,并提供相应的仪器响应函数。CTIPE是一个框架,提供算法和工具,以促进原始数据校准、图像提取、图像参数化和事件重建。其主要重点是目前模拟数据的分析,但它也已成功地应用于第一个CTA原型望远镜,如大型望远镜1(LST-1)获得的数据分析。pyirf是一个计算IACT仪器响应函数的库,需要从重建的事件列表中获得光谱和光变曲线等物理结果。在这两个基础上,protopipe是CTA事件重建管道的原型。将介绍这些软件包的最新发展。
2021-10-21 astro-ph.IM
A Systematic Assessment of Data Volume Reduction for IACTs
本文系统评估了针对CTAO等IACT阵列的数据量缩减算法,重点提出一种基于时间的聚类算法,在保留低水平信号像素方面显著增强,并在不同观测条件下验证了其稳健性,为高效数据存储提供解决方案。
2025-02-26 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 Atmospheric Monitoring Strategy for the Cherenkov Telescope Array
大气切伦科夫成像技术(IACT)在天文学中是不寻常的,因为大气实际上构成了探测器系统的固有部分,望远镜通过在大气深处产生和传输切伦科夫光子来间接探测非常高能量的粒子。这意味着对大气的精确测量、表征和监测是成功运行IACT系统的核心。切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代IACT天文台,其雄心勃勃的目标是通过分布在$^2$数量级区域的大(23米)、中(12米)和小(4米)望远镜阵列,将现有设施的灵敏度提高一个数量级,同时相应提高角度和能量分辨率,扩大能量覆盖范围。整个天空覆盖将通过在两个地点运行实现:一个在北半球,一个在南半球。这一程序将涵盖候选地点的特征和大气校准策略。CTA将利用一套仪器和分析技术进行大气建模和监测,包括指向预报、观测站操作的智能指向选择和离线数据校正。
2015-01-05 astro-ph.IM
Towards a Flexible Array Control and Operation Framework for CTA
切伦科夫望远镜阵列(CTA)\cite{CTA:2010}将是目前成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的继任者,如H.E.S.S.,魔法与真理与当前一代IACT相比,CTA的灵敏度将提高约一个数量级。能量范围将从远低于100 GeV扩展到100 TeV以上。为了实现这些目标,CTA将由两个阵列组成,每个半球一个,由50-80个望远镜组成,并由三种不同的望远镜类型组成,具有不同的镜子尺寸。这将是第一个开放的观测极高能量$γ$射线天文学的天文台。CTA的阵列控制工作组目前正在评估最适合CTA等项目的现有技术。所考虑的解决方案包括ALMA通用软件(ACS)、OPC统一架构(OPC UA)和用于批量数据传输的数据分发服务(DDS)。第一个应用程序,如自动观察调度和控制软件的一些原型仪器已经开发。
2012-11-23 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Using Muon Rings for the Calibration of the Cherenkov Telescope Array: A Systematic Review of the Method and its Potential Accuracy
对成像大气切伦科夫望远镜(IACT)中μ子产生的环形像的分析,为标定IACT的光通量和监测其光学点扩散函数(PSF)提供了一种强有力的、精确的方法。这种方法首先由Whipple合作在90年代初提出,并由所谓的第二代IACT实验:H.E.S.S.魔法与真理在这里,我们回顾了这些仪器所取得的进展,并探讨了该方法的适用性,形成未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的不同类型的望远镜作为主要的吞吐量校准方法。我们发现了一些以前的作者尚未考虑到的额外的系统性影响,并提出了一些新的分析方法,包括这些分析。需要对硬件和分析进行轻微修改,以确保此类校准工作与CTA所需的一样准确。我们推导出分析估计的预期μ介子的数据速率的光学吞吐量校准,相机像素平场和监测的光学点扩散函数。可实现的统计和系统的方法的不确定性进行了评估。
2019-07-09 astro-ph.IM
Dielectric Coatings for IACT Mirrors
用于甚高能伽马射线天文学的成像大气切伦科夫望远镜需要在大约300和550 nm之间的波长具有高反射率的反射镜。这种镜子的当前标准反射层是铝。由于长期暴露在环境中,它们多年来不断退化。已经开发了新的和改进的介电涂层,以增强其对环境影响的抵抗力并延长其可能的寿命。此外,这些定制的涂层具有超过95%的反射率,旨在显着降低夜空背景的贡献。这种涂层的发展与面积达2平方米和低应用温度的镜子,以适应复合材料用于切伦科夫望远镜阵列(CTA)和广泛的耐久性测试的结果的新的反射镜subbastries。
2013-07-17 astro-ph.IM
Light-Trap: A SiPM Upgrade for VHE Astronomy and Beyond
甚高能(VHE,E>100 GeV)区域的地基伽马射线天文学已迅速成为当今天体物理学中最有趣和最富有成效的子领域之一。利用成像大气切伦科夫技术(IACT)重建来自宇宙的入射伽马射线光子的能量和方向,前几代和当前几代IACT望远镜(例如Whipple,MAGIC,HESS和VERITAS)已经揭示了几个源类别。下一代指向IACT实验,切伦科夫望远镜阵列(CTA),将在更宽的能量范围内提供更高的灵敏度和更好的角分辨率。随着CTA的发展,IACT指向阵列的未来正朝着拥有越来越多的望远镜(以及相机)的方向发展,因此开发具有可接受的光收集效率的低成本像素的需求是明确的。实现上述目标的主要途径之一是用硅-PM(SiPM)代替光电倍增管(PMT)作为IACT望远镜相机中的像素。然而,SiPM尚未成熟到足以取代PMT,原因有几个:对不需要的较长波长的敏感性,而在短波长下缺乏敏感性,物理面积小,成本高,光学串扰和暗速率。在这里,我们提出了一种新的方法来建立相对低成本的SiPM为基础的像素,利用波长偏移材料的磁盘,它克服了这些缺点,通过收集光在一个更大的面积比标准的SiPM和提高灵敏度,以更短的波长,同时减少背景。我们的目标是优化这些像素的设计,将它们集成到一个实际的7像素集群中,该集群将被插入到MAGIC相机中,并在实际观测过程中进行测试。模拟结果,实验室测量和集群的设计和发展的现状将提交。
2017-10-21 astro-ph.IM
Using Muon Rings for the Optical Throughput Calibration of the Cherenkov Telescope Array
利用成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)观测到的μ子环图像,为标定IACTs的光通量和监测其光学点扩散函数提供了强有力的手段。我们研究了μ子环图像是否可以用作未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)望远镜的主要光学通量校准方法,并发现与以前的工作相比,有几个额外的系统效应。为了确保该方法达到CTA所需的准确度,需要考虑这些系统效应,并对硬件和分析进行微小修改。我们推导出分析估计预期μ介子数据速率用于光学吞吐量校准,监测的光学点扩散函数,可实现的统计和系统的不确定性,并探讨潜在的μ介子环图像作为相机像素平场的辅助方法。
2019-07-19 astro-ph.IM
Silicon photomultiplers in Very High Energy gamma-ray astrophysics
在过去的十年中,硅光电倍增器(SiPM)在实验和应用中占据了一席之地,其中光电倍增管在几十年中一直是占主导地位的光电传感器。用于甚高能(VHE,E $>$ 50 GeV)伽马射线天文学的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)也经历着同样的过程。到目前为止,FACT是唯一使用SiPM的IACT。在切伦科夫望远镜阵列(CTA)中,下一代VHE伽马射线天文台计划建造至少70台配备SiPM的望远镜。第一批原型已经建成,目前正在试运行。在这里,我们讨论了一些VHE伽马射线天文学中使用SiPM的优点和缺点,并提供了一个简短的概述不同的发展有关的使用SiPM在IACT。
2020-05-14 astro-ph.IM
Deep-learning-driven event reconstruction applied to simulated data from a single Large-Sized Telescope of CTA
当极高能量的伽马射线在地球大气层的高处相互作用时,它们会产生级联的粒子,引起切伦科夫光的闪烁。成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)检测到这些闪光,并将其转换为可以分析的簇射图像,以提取原始伽马射线的属性。IACTs的主要背景是由宇宙强子产生的空气簇射图像组成,具有几个数量级的典型噪声信号比。用于区分伽马射线引发的图像和强子引发的图像的标准技术是基于经典的机器学习算法,例如随机森林,该算法对从图像中提取的一组手工参数进行操作。同样地,使用这些参数来执行初级伽马射线的能量和到达方向的推断。基于卷积神经网络(CNN)的最先进的深度学习技术有可能提高事件重建性能,因为它们能够自主地从原始图像中提取特征,利用在参数化过程中被淘汰的像素信息。在这里,我们介绍了通过应用深度学习技术重建来自单个下一代IACT的蒙特卡洛模拟事件所获得的结果,即切伦科夫望远镜阵列(CTA)的大型望远镜(LST)。我们使用CNN将伽马射线诱导的事件与强子事件分开,并重建前者的属性,将其性能与标准重建技术进行比较。三个独立的实现基于CNN的事件重建模型已被用于这项工作中,产生一致的结果。
2021-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Competition between Increasing and Decreasing Effects of the Afterpulsing Rate of PMTs during Night-Sky Observations
本文研究了IACTs中PMTs的后脉冲率在夜空观测中的增减竞争效应,发现高压光照导致的减少抵消了氦气渗入引起的增加,维持了PMTs的长期性能。
2025-04-28 astro-ph.IM
On the Use of Cherenkov Telescopes for Outer Solar System Body Occultations
成像大气切伦科夫望远镜(IACT)是一组非常大的光学望远镜,非常适合对明亮光源进行快速测光。我调查他们的潜力,在观测恒星掩星的小物体在外太阳系,Transjovian对象(TJO)。这些掩星在地球上投射出衍射图案。目前的电离层相干层析成像阵列能够探测柯伊伯带内半径小于100米的物体和5000天文单位以内半径1公里的物体。未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)将拥有更大的能力。由于这些阵列包括几个望远镜,它们可以测量TJO的速度而不退化,以及TJO和背景恒星的大小。我使用Fisher矩阵分析估计可达到的精密度。使用CTA,这些参数估计的精度将达到几个百分点。我考虑了不同TJO种群的成员(包括半人马座、柯伊伯带天体(KBO)、奥尔特云天体以及天王星和海王星的卫星和特洛伊人)发生可检测掩星的频率。IACT阵列的高灵敏度意味着,当它们在黄道附近观测时,可能每O(10)小时就能探测到一次KBO掩星。IACT还可以对许多其他TJO人群设定有用的限制。
2014-10-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Status and performance results from NectarCAM -- a camera for CTA medium sized telescopes
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是第一个伽马射线天文学地面观测站。随着一百多个第四代成像大气切伦科夫望远镜(IACT)分布在两个大阵列中,CTA将达到前所未有的灵敏度,角分辨率和光谱覆盖范围。需要三类IACT- 40个中型望远镜(MST),8个大型望远镜(LST)和70个小型望远镜(SST)-来覆盖整个CTA能量范围(20 GeV至300 TeV)。NectarCAM是一台切伦科夫相机,设计用于配备CTA的中型望远镜,覆盖中心能量范围从100 GeV到30 TeV,视场为8度。它基于模块化设计,数据通道使用NECTAr芯片,该芯片配备GHz采样开关电容阵列和12位模数转换器(ADC)。相机将包括265个模块,每个模块由7个光电倍增管(PMT)和一个前端板组成,执行数据捕获,在触发决定后以高达10 kHz的速率通过以太网发送数据。本文概述了目前正在CEA Paris-Saclay(法国)集成的第一台NectarCAM相机的状态。此外,我们将讨论的校准策略和目前的性能结果,从CEA巴黎-萨克雷测试台,并从第一个数据下采取的一个真正的天空原型的中型望远镜(MST)的结构在Adlershof(德国)。
2019-09-04 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
The Cherenkov Telescope Array On-Site integral sensitivity: observing the Crab
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是未来在甚高能(VHE)领域的大型天文台。它的工作能量在20 GeV到300 TeV之间,将由数十个成像空气切伦科夫望远镜(IACT)组成,分布在南半球和北半球几平方公里的大面积上。CTA/DATA On-Site Analysis(OSA)是一个专门开发专用管道和算法的系统,用于CTA现场重建、数据质量监测、科学监测和观测期间的实时科学警报。OSA积分灵敏度计算在这里的最研究的源在伽马射线,蟹状星云,为一组曝光范围从1000秒到50小时,使用完整的CTA南方阵列。选择蟹状星云作为OSA积分灵敏度的第一个例子的原因有两个:(i)这个源的特点是具有覆盖整个CTA能量范围的宽光谱;(ii)在撰写本文时,它代表VHE中的标准烛光,并且它经常被用作IACT灵敏度的单位。评估了不同蟹状星云发射模型对CTA积分灵敏度的影响,以强调在OSA用例评估中需要CTA科学目标的代表性光谱。使用最完整的模型作为输入的OSA积分灵敏度,我们得到一个显着的检测蟹状星云(约10%的流量),即使是1000秒的曝光,能量阈值小于10 TeV。
2016-08-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Stellar Intensity Interferometric Capabilities of IACT Arrays
对附近主序星和双星系统的亚毫弧秒成像可以提供恒星现象的关键信息,如旋转变形,吸积效应和星点(太阳黑子)周期的普遍性。在光波段(U/V)实现这种分辨率水平需要使用具有千米级基线间隔的稀疏干涉望远镜阵列。目前的地面VHE伽马射线观测站,如VERITAS、HESS和MAGIC,采用直径> 10 m的光学成像大气切伦科夫望远镜(IACT)阵列,望远镜间距>80 m,因此非常适合使用Hanbury Brown和Twiss(HBT)干涉测量法在U/V波段进行亚毫角秒天文成像[1,2]。我们描述了仪器的发展,用于增强IACT阵列进行恒星强度干涉(SII)成像。使用伪随机和热(黑体)光进行实验室测试,以证明高速(250 MHz)数字化电子设备在长时间(数分钟至数小时)内连续记录光子强度的能力,并验证使用离线软件相关性来计算相干度的平方。然后,我们使用作为干涉观测填充傅立叶倒易图像平面,并应用标准的反演技术,以恢复原始的2-D源图像。廉价的基于光纤的亚纳秒多箱(白兔[3])同步定时的商业可用性使得SII能够扩展到大于10 km的基线,理论上允许分辨率<100 $μ$弧秒的U/V波段成像。本文介绍了VERITAS IACT天文台阵列(亚利桑那州阿马多)和未来CTA IACT天文台(西班牙加那利群岛和智利帕拉纳尔)的实用SII仪器的典型设计。
2017-09-12 astro-ph.IM
Status of the Large Size Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(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(IACT)组成。CTA将采用三种不同尺寸的镜子,以覆盖不同的能量范围。CTA-North和CTA-South的四个大尺寸望远镜(LST)子阵列的目标是大约20 GeV和100 GeV之间的最低能量范围。由于LST的重量很轻,只有110吨左右,因此它可以在20秒内移动180度的方位角,以便跟踪伽马射线暴(GRB)。LST有一个直径为23米的镶嵌式抛物柱面镜,配备有一个致动器系统,用于在数据采集期间校正重力引起的变形。它的低重量2吨相机在主焦点有一个4.5度的直径,1855高QE光电倍增管和嵌入式读出与1 GSps采样速度设计的数据采集速率超过10 kHz。2018年在CTA-North工厂安装了一台设备齐全的LST,预计将于2019年完成调试。北部的其余三个LST将于2022年安装。我们将审查LST的状态,描述第一个LST的安装,并报告调试测试的初步结果。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Investigating a Deep Learning Method to Analyze Images from Multiple Gamma-ray Telescopes
成像大气切伦科夫望远镜阵列记录伽马射线进入大气层引发的空气簇射的图像,从而可以在非常高的能量下观察天体物理源。为了最大限度地提高IACT的灵敏度,必须使用多个望远镜的图像有效地将伽马射线簇射与宇宙射线簇射的主要背景区分开来。已经提出了卷积神经网络(CNN)与递归神经网络(RNN)的组合来执行此任务。使用CTLearn,一个使用深度学习来分析来自IACT的数据的开源Python包,以及来自即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的模拟数据,我们实现了一个CNN-RNN网络,并没有发现任何证据表明通过总振幅对望远镜图像进行排序可以提高背景抑制性能。
2020-01-10 astro-ph.IM
Status of the technologies for the production of the Cherenkov Telescope Array (CTA) mirrors
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代非常高能量的伽马射线天文台,其灵敏度至少是现有仪器的10倍。CTA将包括几十个成像大气切伦科夫望远镜(IACT),这些望远镜以阵列模式运行,并分为三个尺寸级别:大型,中型和小型望远镜。总反射面积可能高达10,000平方米,需要前所未有的技术努力。反射镜的性能直接影响望远镜的性能,因此构成了提高和保持灵敏度的基本要素。本文综述了用于不同类型望远镜的CTA望远镜反射镜的轻量化、可靠性和经济性的镜面的研究与开发现状。
2013-10-07 astro-ph.IM
Reconstruction of extensive air shower images of the first Large Size Telescope prototype of CTA using a novel likelihood technique
地基伽马射线天文学的目的是从伽马射线在大气中引发的大范围空气簇射中重建伽马射线的能量和方向。成像大气切伦科夫望远镜(IACT)收集由广泛的空气簇射(EAS)中的次级带电粒子引起的切伦科夫光,在位于光学系统焦平面的相机中创建簇射的图像。该图像用于评估引发簇射的初级粒子的类型,能量和到达方向。这一贡献显示了一种新的重建方法的基础上似然最大化的结果。相对于先前的似然重建方法的新颖性在于每个单个相机像素的似然的定义,不仅占总测量的电荷,而且其随时间的发展。这导致更精确地重建淋浴图像。该方法被应用到与大尺寸望远镜原型(LST-1)部署在切伦科夫望远镜阵列的北部站点获得的蟹状星云的观测。
2021-08-10 astro-ph.IM
Performance and systematic uncertainties of CTA-North in conditions of reduced atmospheric transmission
本研究针对未校正云层影响的情况,通过蒙特卡罗模拟分析云层透过率与高度对CTA-North性能的影响,量化了能量分辨率、角分辨率及灵敏度的变化,并提出半解析模型总结云层影响以辅助校准、降低系统不确定性。
2023-04-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Open-structure composite mirrors for the Cherenkov Telescope Array
用于高能伽马射线天文学的切伦科夫望远镜阵列观测台将由几十个大小不同的大气切伦科夫成像望远镜组成,总反射面积约为10,000米$^2$。在这里,我们介绍了波兰克拉科夫核物理研究所PAS开发的一种生产IACT镜的新技术。一种开放式结构复合反射镜,由刚性平板夹层支撑结构和浇注成型的球形环氧树脂层组成。对于该层,将具有光学涂层的薄玻璃板冷塌陷以提供镜的球形反射层。夹层支撑结构的主要组成部分是两块平板浮法玻璃板,中间用等长的V形铝垫片隔开。夹层支撑结构是开放的,因此能够实现镜子的良好冷却和通风。铝制间隔物的特殊布置还可以防止水被困在内部。因此,开放式结构技术代表了一种新颖的具有成本效益的方法,该方法不需要封闭式反射镜所需的完美密封。此外,该技术还可以应用介电涂层。为中型CTA望远镜设计的全尺寸原型反射镜将与最近的光学测试结果一起提交。
2013-07-16 astro-ph.IM
Extragalactic source population studies at very high energies in the Cherenkov Telescope Array era
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代地面$γ$射线天文台。相对于当前的成像大气切伦科夫望远镜(IACT),它将提供更高数量级的灵敏度和更大的能量覆盖范围(20 GeV - 300 TeV)。尽管IACT具有出色的灵敏度,但其特征在于有限的视场,这使得对新来源的盲目搜索非常低效。幸运的是,$\textit{Fermi}$ -LAT合作最近发布了一个新的目录,其中包含了大面积望远镜(LAT)在其运行的前7年中在10 GeV - 2 TeV范围内探测到的1,556个源(3FHL目录)。这个星表是目前最合适的描述天空,将积极访问CTA。在这里,我们讨论了一个详细的分析河外源人口(主要是耀变体),将在不久的将来研究CTA。该分析基于根据预期阵列配置和3FHL目录中报告的信息构建的模拟。这些结果表明CTA将在河外TeV源群研究方面提供改进,这些研究将由重点科学项目和专门的提案进行。
2017-09-12 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Developments of a new mirror technology for the Cherenkov Telescope Array
甚高能伽马射线切伦科夫望远镜阵列观测站将由大约100个大小不同的大气切伦科夫成像望远镜组成,总反射面积约为10,000米$^2$。在这里,我们提出了一种新的技术,用于生产IACT镜,已在核物理研究所PAS在波兰克拉科夫。镜子是由冷塌陷的前反射铝涂层面板和后面板与铝间隔。每块玻璃板由两块玻璃板组成,中间夹有一层玻璃纤维,用于加固结构,防止机械损伤。反射镜结构是开放式的,不需要封闭式设计中所需的完美密封。它防止水被困在里面,并使镜子适当的通风。为中型CTA望远镜生产的全尺寸六边形原型反射镜将与最近的全面光学和耐久性测试结果一起提交。他们的设计将与INP PAS开发的早期技术进行比较,该技术使用刚性平坦开放式支撑结构,反射层通过将涂层玻璃面板冷塌陷到模内铸造球形环氧树脂层而制成。
2015-09-04 astro-ph.IM
Monte Carlo Performance Studies for the Site Selection of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)代表了下一代甚高能伽马射线天文学地面仪器,旨在将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级,并提供超过四十年的能量覆盖。目前的CTA设计由两个阵列组成,每个阵列有数十个成像大气切伦科夫望远镜,包括小型,中型和大型望远镜,其中一个阵列位于北半球和南半球。为了研究场地选择对整体\gls{cta}性能的影响并支持场地评估过程,进行了详细的蒙特卡罗模拟。这些结果表明,不同的站点相关的属性,如海拔高度,夜空背景和当地地磁场CTA性能的VHE伽马射线观测的影响。
2017-05-04 astro-ph.IM
Signal-background separation and energy reconstruction of gamma rays using pattern spectra and convolutional neural networks for the Small-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
本文提出用模式谱作为CNN输入,对CTA小型望远镜进行伽马射线信号-背景分离与能量重建,计算成本降低约三倍,但性能不及直接基于CTA图像的方法,表明CTA图像含有模式谱未捕捉的额外信息。
2023-11-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Standardisation of Data Formats in Gamma-ray Astronomy
未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),下一代成像大气切伦科夫望远镜(IACT),作为一个开放的天文台的操作需要数据产品和分析工具,可供科学界访问和使用。这一要求促使伽马射线天文学家开发开源科学工具和标准化数据格式。本专题介绍的目的是从一个角度介绍目前为确定高级伽马射线天文数据的原型格式所作的努力。该倡议由IACT社区于2016年发起,在2018年和2019年获得了充分的认可,这要归功于当前一代IACT以这种格式发布的第一批公共数据,随后发表了一系列论文,使用它来测试开源伽马射线分析工具的能力或展示可重现的多仪器分析的例子。
2021-01-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Advanced Analysis of Night Sky Background Light for SSTCAM
夜空背景(NSB)是一种复杂的现象,由成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)探测到的所有不属于切伦科夫光发射的光组成。了解NSB对下一代切伦科夫望远镜阵列(CTA)相机的影响非常重要,因为它会影响观测的系统误差、能量阈值、相机的热控制以及望远镜在部分月光条件下工作的能力。这种在部分月光条件下进行观测的能力对于CTA瞬态科学计划至关重要,因为它大大增加了潜在的观测时间。使用最初为H.E.S.S. (in结合CTA原型分析包ctape),我们将对CTA小型望远镜相机(SSTCAM)拍摄的图像中存在的NSB进行预测,表明SSTCAM可能能够满足相关CTA要求。此外,我们还计算了在高NSB条件下操作的潜在观测时间增益。
2023-02-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo Performance Studies of Candidate Sites for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代伽马射线天文台,灵敏度在20 GeV到300 TeV以上的能量范围内。CTA拟由两个40-100个成像大气切伦科夫望远镜阵列组成,在北半球和南半球各设一个站点。CTA候选站点的评估过程由详细的蒙特卡罗模拟支持,该模拟考虑了站点高度和地磁场配置等不同属性。在这方面的贡献,我们提出了不同的CTA网站候选人的测量非常高的能量伽马射线的灵敏度和性能的比较。
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Analysis of the Cherenkov Telescope Array first Large-Sized Telescope real data using convolutional neural networks
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是未来的地基伽马射线天文台,将由分别位于北半球和南半球的两个成像大气切伦科夫望远镜阵列(IACT)组成。在现场建造的第一台CTA原型望远镜,即大型望远镜(LST-1),正在拉帕尔马调试,并已获得许多已知来源的数据。IACT探测到一个非常高能的伽马射线光子与大气相互作用并产生大气簇射后间接产生的切伦科夫光的微弱闪光。原始光子的特征的重建通常使用高达图像的光分布的三阶的参数化来完成。为了超越这种经典方法,正在开发新的方法,使用基于卷积神经网络(CNN)的最先进的方法,直接从望远镜图像中重建每个事件的属性(入射方向,能量和粒子类型)。尽管这些方法很有前途,但由于用于训练网络的蒙特卡罗(MC)数据与真实数据之间的差异(例如不同级别的夜空背景),这些方法非常难以应用于真实数据。基于这些CNN方法的GammaLearn项目已经显示出对LST-1的MC模拟的灵敏度增加以及较低的能量阈值。这项工作将GammaLearn网络应用于LST-1获取的真实数据,并将结果与使用随机森林训练提取的图像参数的经典方法进行比较。本文讨论了在背景抑制、事件方向和能量重建方面的改进。
2021-08-09 astro-ph.IM
Optimal strategies for observation of active galactic nuclei variability with Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
可变发射是活动星系核的主要特征之一。虽然提供了关于源的性质和物理学的宝贵信息,但可变性通常具有挑战性,难以用成像大气切伦科夫望远镜(IACT)等时间和视野有限的天文观测台进行观测。在这项工作中,我们解决了两个问题相关的观测活动星系核的变化特征的来源:什么是最有效的方法来检测这样的来源,以及什么是观测偏差,可以通过选择的观测策略进行盲目调查的天空。不同的观测策略进行了评估,使用模拟的光变曲线和现实的仪器响应函数的切伦科夫望远镜阵列(CTA),未来的伽马射线天文台。我们表明,利用非常小的观察窗口,在很长的时间内传播的策略,允许更快地检测的源,并较少受影响的变化特性的来源,相比的策略,集中观察时间在少数几个大的观察窗口。虽然使用CTA作为一个例子,我们的结论是概念上有效的任何IACTs设施,并在一般情况下,所有观测站的小视场和有限的占空比。
2016-03-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Assessment of the GCT prototype's optical system implementation and other key performances for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目由国际合作机构领导,旨在创建世界上最大的下一代甚高能(VHE)伽马射线天文观测台。它将致力于用大型、中型和小型望远镜观测宽波段的能量,从几十GeV到几百TeV。小型望远镜(SST)致力于几TeV以上的最高能量范围,高达300 TeV。GCT是一个成像大气切伦科夫望远镜(IACT),建议安装在智利CTA南部站点的约70个SST子阵列。巴黎天文台和国家地球科学和天文学研究所(INSU/CNRS)开发了GCT的机械结构、反射镜(非球面轻质铝片)和控制系统。GCT基于Schwarzschild-Couder(S-C)双镜光学设计,与当前的IACT相比,该设计具有以下优点:提供宽视场(~ 9°),同时降低望远镜结构以及相机的成本和体积(~ 9 m x 4 m x 6 m,约11吨)。原型(pGCT)已安装在巴黎天文台的Meudon站点,是第一台S-C望远镜和第一台CTA原型,于2015年11月记录VHE事件。经过三年的密集测试,pGCT现已投入使用。本文是一个完整的GCT望远镜光学系统和性能,它可以提供CTA的状态报告。
2019-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Methods for statistical detection of GRBs in the context of the LST-CTAO
本文系统比较了在甚高能下探测伽马射线暴余辉的多种统计方法,并提出一种直接拟合光谱与时间衰减特征的似然方法,在LST-1模拟中显示其探测灵敏度较标准Li&Ma方法提升超过两倍。
2025-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of the Large-Sized Telescope prototype of the Cherenkov Telescope Array
本文报告了CTA大尺寸望远镜原型机LST-1基于蟹状星云观测和蒙特卡洛模拟的物理性能,包括约30 GeV的分析阈值、100 GeV处约30%的能量分辨率和0.3度的角分辨率,以及250 GeV以上约1.1%蟹状星云流量的最佳积分灵敏度,验证了其低能段观测能力。
2023-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array sensitivity to the transient sky
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将能够对瞬变极高能天空进行前所未有的观测。在线科学警报生成管道(SAG)具有所需的30秒延迟,将允许发现或跟踪活动星系核、星系致密物体和引力波或中微子信使的电磁对应物的伽马射线暴和耀斑发射。CTA对极短曝光的灵敏度不仅取决于阵列的技术性能(例如有效面积、背景辨别效率)。评估检测的重要性的算法还定义了灵敏度,以及它们的计算效率,以满足SAG延迟要求。我们探讨了孔径光度学和似然分析技术,以及相关的参数(例如,在源到离源曝光比,所需的信号事件的最小数量),定义了CTA在短曝光时检测显著信号的能力。所得到的CTA差分通量灵敏度作为观测时间的函数,使用最新的蒙特卡罗模拟获得的,比较费米-LAT和电流产生IACT的灵敏度在重叠的能量范围内获得。
2019-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
A major electronics upgrade for the H.E.S.S. Cherenkov telescopes 1-4
高能立体系统(H.E.S.S.)是一个位于纳米比亚霍马斯高地的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)阵列。它由四台12米望远镜(CT 1 -4)和一台28米直径望远镜(CT 5)组成,前者于2003年开始运行,后者于2012年上线。它是唯一的IACT系统,具有不同尺寸的望远镜,它提供了非常宽的能量范围内的伽马射线的灵敏度,从~30 GeV到~100 TeV。由于CT 1 -4的摄像机电子设备比CT 5的旧得多,因此正在进行升级;首次部署于2015年,计划于2016年全面投入使用。此次升级的目标有三个:减少摄像头的死区时间,提高阵列的整体性能,以及降低与老化相关的系统故障率。完成后,升级将确保H.E.S.S.的持续运行。在CTA出现之前,甚至可能超过CTA的出现。在新组件的设计中,使用了几种CTA概念和技术,因此正在现场进行评估:升级后的读出电子器件基于NECTAR读出芯片;新的相机前端和后端控制子系统基于FPGA和嵌入式ARM计算机;子系统之间的通信基于标准以太网技术。这些硬件解决方案具有良好的性能、稳健性和灵活性。新相机的设计报告在这里。
2015-09-03 astro-ph.IM
V-shaped Cherenkov images of magnetically-separated gamma-rays
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个即将到来的仪器,将开始新一代的大气切伦科夫望远镜。预计CTA不仅将提供数十GeV至数百TeV范围内前所未有的灵敏度,而且还将大大改善测量的系统不确定性。我们研究了切伦科夫望远镜记录的低能量伽马射线在大气层上部的第一次相互作用的图像。图像显示了由于第一个e-e+对在地磁场中偏转而产生的特征分离。我们评估的性能标准的立体分析,这样的事件。我们还推导出一种新的方法,纯粹基于图像的几何性质的V形事件的能量估计。我们调查的潜力相结合的经典能量估计和独立验证的切伦科夫望远镜的能量标度的系统性变化的新方法,并讨论这种分析的局限性。
2019-07-05 astro-ph.IM
The Camera Calibration Strategy 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观测站。该设施将实现广泛的能量覆盖范围,从几十GeV到数百TeV的阈值开始,通过利用几类望远镜,每个望远镜都针对伽马射线光谱的不同区域进行了优化。在大多数能量范围内所需的能量分辨率优于10-15%,以及在每个望远镜位置处切伦科夫光强度测量的5%系统不确定性的目标意味着需要对整个系统进行非常精确的评估。阵列的复合性质意味着将采用多种相机技术,因此需要多种校准系统和程序来满足性能要求。额外的限制将来自于需要最大限度地减少观测时间的损失,并且预计观测站将运行数十年,因此需要调查和监测性能的短期和长期系统变化。这一贡献总结了建议的摄像机校准策略CTA的基础上,目前的IACT的经验。
2015-08-26 astro-ph.IM
Characterization of SiPM and development of test bench modules for the next-generation cameras for Large-Sized Telescopes for Cherenkov Telescope Array
本文针对CTA大型望远镜应用需求,系统表征滨松光子多型SiPM并开发可安装于现有LST相机的测试台模块,解决信号求和、NSB抑制、脉冲宽度、发热与增益稳定等关键问题。
2023-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
A 1.8 m class pathfinder Raman LIDAR for the Northern Site of the Cherenkov Telescope Array Observatory -- Technical Design
本文介绍了切伦科夫望远镜阵列天文台北址的1.8米级探路者拉曼激光雷达pBRL的技术设计、组成结构及一年测试结果,该设备为最终版实时大气监测激光雷达的设计奠定基础,保障伽马射线观测数据精度。
2025-03-17 astro-ph.IM
Atmospheric calibration of the Cherenkov Telescope Array
大气监测是切伦科夫望远镜阵列(CTA)设计的一个组成部分,因为大气条件以多种方式影响成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的观测。大气的可变光学特性是确定伽马光子能量和通量的系统不确定性的主要原因。空气簇射的发展和切伦科夫光的产生都取决于大气的分子分布。此外,影响切伦科夫光传输的快速变化的气溶胶剖面需要在短时间尺度上进行监测。建立一个根据当前大气条件选择目标的程序,可以提高观测时间的使用效率。提前了解未来CTA位置的大气特性及其年度和短期变化是至关重要的,这样大气校准就可以很容易地应用于第一批科学数据。为此,某些设备已经安装在一个或两个选定的站点.
2017-09-13 astro-ph.IM hep-ex
Open high-level data formats and software for gamma-ray astronomy
在伽马射线天文学中,传统上使用各种数据格式和专有软件,通常是为一个特定的任务或实验开发的。特别是对于地基成像大气切伦科夫望远镜(IACT),数据和软件大多是操作望远镜的合作伙伴的私有。然而,科学界普遍倾向于使用开放数据和软件。此外,下一代IACT仪器切伦科夫望远镜阵列(CTA)将作为开放式天文台运行。我们在https://github.com/open-gamma-ray-astro上创建了一个Github组织,在那里我们正在开发高级数据格式规范。在https://lists.nasa.gov/mailman/listinfo/open-gamma-ray-astro上建立了一个公共邮件列表,并于2016年4月在Meudon(法国)举行了关于IACT高级别数据模型和格式的第一次面对面会议。这一开放式多任务努力将有助于加速伽马射线天文学开放数据格式和开放源码软件的开发,从而在开发分析代码方面产生协同作用,并最终获得更好的科学成果(可复制、多任务)。本文首次介绍了这一工作,解释了动机和背景,我们使用的可用资源和过程,以及数据格式规范的状态和计划的后续步骤。我们希望它能够激发伽马射线天文学界的反馈和未来的贡献。
2016-10-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing extreme environments with the Cherenkov Telescope Array
非热宇宙的物理学提供了极端环境中加速机制的信息,如黑洞和相对论性喷流、中子星、超新星或星系团。在存在磁场的情况下,粒子可以被加速到相对论能量。因此,可以观察到整个电磁波谱的辐射,极端环境也是最有可能的多信使发射源。电磁波谱中能量最高的部分对应于甚高能(VHE,E>100 GeV)伽马射线区,这可以用地基成像大气切伦科夫望远镜(IACT)进行广泛研究。目前这一代IACT,如H.E.S.S.,MAGIC和VERITAS证明了VHE波段在理解我们宇宙极端环境的非热辐射方面的至关重要性。在某些物体中,伽马射线的能量输出甚至可以超过宽带光谱的其余部分。切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代IACT,它具有尖端技术和分布在北半球和南半球两个观测站点的约100台望远镜的战略配置,将达到比目前运行的IACT更好的灵敏度,角度和能量分辨率以及更广泛的能量覆盖范围。通过CTA,我们可以探测最极端的环境,并大大提高我们对非热宇宙的认识。
2021-06-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Photodetector Plane of the 4m Davies Cotton Small Size Telescope for the Cherenkov Telescope Array
成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)的光电探测器平面目前采用光电倍增管(PMT)。尽管PMT的量子效率在最近几年有了令人印象深刻的提高,但它们在伽马天文学领域应用的主要限制之一--不可能在月光下工作--仍然存在。事实上,过量的光线会导致相机明显和更快的老化。固态检测器,特别是盖革模式雪崩光电二极管(G-APD)代表了克服这种限制的有价值的替代解决方案,如FACT实验(第一个G-APD切伦科夫望远镜)在现场所证明的。它们可以被认为是一种更有前途的长期方法,可以很容易地被新一代相机和切伦科夫望远镜阵列(CTA)采用。我们在这里描述的4米戴维斯棉花CTA小尺寸望远镜,其中大面积G-APD耦合到非成像光集中器的相机的光电探测器平面(PDP)的计划。PDP包括1296个光电传感器、偏置和前置放大级、控制电子设备以及机械支撑和防水外壳。我们与滨松开发了一种新的大面积六边形G-APD,面积为93.6 mm^2。该G-APD被分成4个通道,在前置放大级之后将其相加,以保持信号的可接受的时间特性。将讨论该器件用于50 μ m和100 μ m微单元尺寸的表征,并与其他非定制光电探测器进行比较。
2013-07-10 astro-ph.IM
Characterisation of the Atmosphere in Very High Energy Gamma-Astronomy for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本文利用MAGIC激光雷达和CTAO FRAM的历史数据,表征拉帕尔马岛ORM上方云层和气溶胶透射特性,以支持VHE伽马天文观测中的数据修正与观测调度优化。
2024-09-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Deep Learning for Cherenkov Astronomy: Performance of GammaLearn on LST-1
CNRS(法国国家科学研究中心)
本文通过灵敏度曲线评估深度学习框架GammaLearn在LST-1望远镜上的性能,并与标准分析对比,应用于真实观测数据,验证其在低能段重建粒子属性的优势。
2026-10-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Deep learning with photosensor timing information as a background rejection method for the Cherenkov Telescope Array
University of Oxford(牛津大学);Aix-Marseille Universite(艾克斯-马赛大学);Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);DESY(德国电子同步加速器研究所);CIEMAT(西班牙能源、环境与技术研究中心);Université de Genève(日内瓦大学)
新的深度学习技术为成像大气切伦科夫望远镜(IACT)提供了有前途的新分析方法,例如即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)。特别是,卷积神经网络(CNN)的使用可以提供一种直接的事件分类方法,该方法使用切伦科夫簇射图像中包含的全部信息,绕过Hillas参数化图像的需要,并允许快速处理数据。该领域中的现有工作已经利用来自IACT相机光电倍增管的积分电荷的图像,然而,大多数当前和下一代IACT相机具有在触发之后读出整个光电传感器波形的能力。由于来自广泛空气簇射(EAS)的切伦科夫光子到达相机平面的时间取决于其发射的高度和距离望远镜的影响距离,这些波形包含可能对IACT事件分类有用的信息。在这项概念测试模拟研究中,我们研究了使用这些相机像素波形与新的深度学习技术作为背景抑制方法的潜力,以对抗质子和电子诱导的EAS。我们发现,利用它们的信息的一种方法是创建一组七个额外的波形参数的二维像素图,与集成的电荷图像一起输入机器学习算法。虽然我们最终发现,对电子的唯一分类功率是基于事件的方向,基于定时信息的方法似乎优于类似的基于电荷的方法,用于伽马/强子分离。我们还回顾了在其他天体粒子物理实验中使用深度学习和定时信息相结合的事件分类方法。
2021-03-10 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.LG
Investigation of magnetic-field effects on photomultiplier tubes for the first Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array Observatory
Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo(东京大学宇宙线研究所);Graduate School of Science and Engineering, Saitama University(埼玉大学理工学研究科);Department of Physics, Tokai University(东海大学物理系);Aix Marseille Univ, CNRS/IN2P3, CPPM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织粒子与高能物理研究所);Department of Physics, Yamagata University(山形大学物理系)
本研究通过分析CTAO LST-1校准数据及实验室测量,证实光电倍增管增益对地磁场的依赖源于磁场效应,并区分了其对增益和过剩噪声因子的影响。
2026-09-18 astro-ph.IM
Design of an Imaging Air Cherenkov Telescope array layout with differential programming
Université de Genève(日内瓦大学)
本文提出利用微分编程和替代模型优化 IACT 阵列布局,以减少系统误差并提高灵敏度。
2025-10-15 astro-ph.IM physics.comp-ph physics.data-an
Monitoring Gamma-Ray Burst VHE emission with the Southern Wide-field-of-view Gamma-ray Observatory
伽马射线暴(GRB)可以产生超高能辐射(E > 100 GeV),这为研究高能区的粒子加速和辐射特性开辟了新的途径。我们预计切伦科夫望远镜阵列(CTA)等下一代仪器将标志着其观测的巨大改进。然而,对目标的可见性和成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的有限的占空比的约束降低了他们的能力,迅速作出反应,瞬态事件和他们的一般属性。在这里,我们表明,广泛的空气簇射(EAS)阵列的概念,提出了由南方宽视场伽玛射线天文台(SWGO)合作的基础上的仪器,有希望的可能性,以检测和跟踪VHE辐射的伽玛暴。费米大面积望远镜(Fermi-LAT)的观测发现了一些具有独特光谱成分的事件,其光谱成分超过了$1\,$ GeV甚至$10\,$ GeV,这可能代表了发射能量的很大一部分,并且也出现在过程的早期阶段。使用模型的基础上,这些属性,我们估计的可能性,一个宽的视野和大的有效面积的地面监测设施探测VHE辐射的伽玛暴。我们表明,能够监测VHE瞬变与几乎连续扫描的天空授予一个机会,同时访问电磁对应多信使触发宇宙尺度,在某种程度上是不可用的IACT。
2021-08-02 astro-ph.HE 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