Multi-View Deep Learning for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本文研究多视角深度学习在H.E.S.S.切伦科夫望远镜数据中的应用，发现视角信息融合的时机比融合方法对模型性能影响更大。
2024-03-27 astro-ph.HE 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
GAW - A very large field-of-view Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope
GAW（Gamma Air Watch）是TeV范围内的探路者实验，旨在测试新一代成像大气切伦科夫望远镜（IACT）的可行性。它结合了高通量灵敏度与大视场（FoV= 24 deg x 24 deg），使用菲涅尔透镜，立体观测方法和单光子计数模式。与通常的电荷积分模式相比，这种特定的计数模式允许用较少数量的收集的切伦科夫光子触发事件，从而保持良好的信号/背景分离。全球大气观察站被设想为三个相同的成像望远镜阵列，直径为2.13米，放置在边长为80米的等边三角形的顶点。该望远镜将建在Calar Alto天文台（Sierra de Los Filabres - Almeria Spain，2168 m a.s.l.）。这是意大利、葡萄牙和西班牙研究机构的共同努力。将报告实验的主要特点。
2010-06-11 astro-ph.HE
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存在μ介子，这是一个很好的工具，可以将这种簇射与伽马射线引发的簇射区分开来。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。在这篇文章中，我们探讨了使用切伦科夫光从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。这允许在计算时间方面以可接受的成本探索非常高的背景抑制功率状态。我们发现，对于非常大的望远镜（$\gtrsim$ 20米直径），有效的识别μ子将提供一个重大的改进，相对于标准的背景抑制技术在能量超过几十TeV。
2021-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Feasibility of VHE gamma ray detection by an array of imaging atmospheric Cherenkov telescopes using the fluorescence technique
在过去的20年里，天体粒子物理学的新技术得到了发展，提供了对电磁波谱最高端的访问。已经表明，一些源发射光子的能量接近100 TeV。然而，这些光子的通量非常低，需要新的探测技术来提高能量。一项新技术将使用新一代切伦科夫望远镜，即，Cherenkov望远镜阵列（CTA）被提议进一步推动能源前沿。它是基于探测广泛的空气簇射中发出的荧光辐射，这是一种成功用于超高能宇宙射线实验的方法，如皮埃尔俄歇天文台。它将补充标准的大气层切伦科夫成像技术，只需对目前正在为CTA开发的硬件进行微小修改，并且在其计划运行期间不会产生大量额外费用。
2015-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Run-Wise Simulation and Analysis Framework for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope Arrays
介绍了一种新的成像大气切伦科夫望远镜（IACT）阵列的模拟和分析方法，模拟了实际观测条件以及每个观测单元的望远镜配置。与现有的框架相比，通常使用预定义的设置生成模拟，这种运行方式的模拟方法意味着更真实的模拟，从而降低了系统的不确定性。这种专用模拟概念的计算工作量与不同观测配置的数量无关，但与观测时间呈线性关系。这对应于日益复杂的当前和未来IACT阵列的巨大优势，其中相空间的大小使得使用经典模拟方案生成达到系统学要求的模拟在计算上不可行。
2020-07-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Catching GRBs with atmospheric Cherenkov telescopes
费米已经证明伽玛暴是一个大于10 GeV光子的源。我们提出了一个估计的伽玛暴的探测率与下一代切伦科夫望远镜。我们的预测是基于费米探测到的伽玛暴的观测特性，结合在较低能量下工作的仪器对暴群的光谱特性和红移测定。虽然到目前为止，GRB的VHE发射的探测已经避开了地面仪器，但我们的研究结果表明，地面探测可能在拟议的切伦科夫望远镜阵列（CTA）的范围内，尽管速率很低，为0.25 - 0.5/年。这样的探测将有助于限制伽玛射线暴的发射机制。来自遥远伽马射线暴的这些能量的光子受到紫外光背景光的影响，地面探测也可以提供一个有价值的探测河外背景光（EBL）的高红移。
2011-02-10 astro-ph.HE
A Compact High Energy Camera (CHEC) for the Gamma-ray Cherenkov Telescope of the Cherenkov Telescope Array
伽玛射线切伦科夫望远镜（GCT）是切伦科夫望远镜阵列（CTA）中的一个小尺寸望远镜（SST），目标是1 TeV到300 TeV的能量范围。GCT将配备一个紧凑型高能照相机（CHEC），包含2048个像素，物理尺寸约为6 $\times$ 6 mm $^2$，导致视场超过8度。基于定制TARGET ASIC和FPGA的电子器件以每秒千兆采样的速度对输入信号进行采样，并提供灵活的触发方案。每个事件中每个像素的波形都可以按需读出，每秒超过600个事件，没有损失。2015年底，巴黎Meudon的GCT原型使用第一个CHEC原型，M-M，从空气淋浴中看到了第一个切伦科夫光。这篇文章介绍了实验室和现场测试的结果，以及在CTA内部署的强大相机设计所取得的进展。
2017-09-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search for Dark Matter Subhalos in the High-Energy Gamma-ray Band with Fermi and the Cherenkov Telescope Array
我们讨论了潜在的探测暗物质和表征其粒子性质通过观察暗物质subhalos。具体来说，我们讨论了寻找暗物质银河系subhalos在伽马射线波段的大面积望远镜上的费米伽马射线太空望远镜，和未来一代的成像大气切伦科夫望远镜，最好的代表计划切伦科夫望远镜阵列。
2013-05-04 astro-ph.HE
Investigations of the Systematic Uncertainties in Convolutional Neural Network Based Analysis of Atmospheric Cherenkov Telescope Data
通过使用卷积和递归神经网络的机器学习是改善成像大气切伦科夫望远镜的背景抑制性能的一个有前途的途径。然而，对于科学分析来说，至关重要的是，它们的性能在各种观测条件和仪器状态下保持稳定。我们研究卷积递归网络的稳定性，将其应用于玩具蒙特卡罗模拟的切伦科夫望远镜阵列的背景抑制。然后，我们在模拟中改变一系列的观察和仪器参数。一般来说，大多数系统分类的水平并不比传统分析高出多少。然而，发现神经网络预测对相机内的噪声水平有很强的依赖性，在非常嘈杂的环境中，伽马射线接受率的差异高达50%。从这些研究中观察到的性能差异可以清楚地看出，当在切伦科夫望远镜观测中使用此类网络进行背景抑制时，必须在最终分析的训练步骤中考虑这些观测效应。
2022-03-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
On the potential of atmospheric Cherenkov telescope arrays for resolving TeV gamma-ray sources in the Galactic Plane
对一组成像大气切伦科夫望远镜探测复杂区域伽马射线源的潜力进行了研究。伽马射线仪器的基本特性已使用简单的解析表达式参数化。除了理想的（高斯形式）点扩散函数（PSF）的影响，更现实的非高斯PSF的尾巴已被考虑。模拟孤立的点状和扩展源已被用作基准测试和理解的仪器的响应。分析了仪器分辨多源的能力，计算了相应的仪器灵敏度。这些结果对于位于银河平面拥挤区域的弱伽马射线发射体特别有意义，在那里，在1度内聚集两个或更多伽马射线源的机会很高。
2016-03-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Estimation of the capabilities of the SPHERE-3 Cherenkov telescope for determining the parameters of the primary cosmic particle
研究通过模拟评估SPHERE-3望远镜利用EAS直接与反射切伦科夫光进行双重探测，以提升初级宇宙粒子能量和类型判别精度的能力。
2025-07-23 astro-ph.HE
Background Rejection in Atmospheric Cherenkov Telescopes using Recurrent Convolutional Neural Networks
在这项工作中，我们提出了一个新的，高性能的算法，在成像大气切伦科夫望远镜的背景抑制。我们建立在已经流行的机器学习技术在伽马射线天文学中使用的最新技术在机器学习中的应用，即循环和卷积神经网络，背景抑制问题。这些机器学习技术的使用解决了当前实现的算法中遇到的一些关键挑战，并有助于显著提高所有能量下的背景抑制性能。我们将这些机器学习技术应用于H.E.S.S.望远镜阵列，首先测试其性能的模拟数据，然后应用分析两个众所周知的伽马射线源。与真正的观测数据，我们发现显着提高性能，目前的标准方法，与20- 25%的背景率降低时，应用递归神经网络分析。重要的是，我们还发现卷积神经网络的结果强烈依赖于源区域的天空亮度，这对该方法在切伦科夫望远镜分析中的未来实施具有重要意义。
2019-10-21 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
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
Sun/Moon photometer for the Cherenkov Telescope Array - first results
用成像大气切伦科夫技术测定γ光子的能量和通量，强烈依赖于大气的光学性质。因此，在未来的观测切伦科夫望远镜阵列（CTA）的大气监测以及预期的长期监测，以表征大气条件的整体性质和年度变化是非常重要的。为了长期监测大气状况，CTA站点已经安装了几台仪器。其中之一是安装在CTA南部站点的太阳/月亮光度计CE 318-T。由于光度计安装在大气条件非常稳定的地方，它也可用于表征其性能和测试气溶胶光学厚度（AOD）反演，云筛选和校准的新方法。在这项工作中，我们描述了我们的校准方法，夜间测量和修改的云屏蔽夜间AOD检索的目的。我们将这些方法应用于两个月的观测，并给出了AOD在四个光度通带中的分布及其不确定性。
2017-09-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio Galaxies with the Cherenkov Telescope Array
失准活动星系核（MAGN），即，无线电波般的活动星系核，其喷流并不直接指向我们，代表了费米太空望远镜发现的一类新的GeV辐射源。虽然它们只占高能源的一小部分，但MAGN是非常有趣的物体，为研究耀变体的高能过程提供了不同的视角。这项工作的目的是评估新一代切伦科夫望远镜阵列（CTA）对MAGN类的影响，并提出可能的观测策略来优化其检测。
2017-02-20 astro-ph.HE
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
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
Gamma-hadron Separation in Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes using Quantum Classifiers
本文介绍了一种利用量子机器学习在成像大气切伦科夫望远镜（IACT）中分离γ强子的新方法。IACTs捕获了由极高能量伽马射线产生的广泛空气簇射（EAS）的图像。我们已经使用了QML算法，量子支持向量分类器（QSVC）和变分量子分类器（VQC）的事件的二进制分类成信号（伽马）和背景（强子）使用的图像参数。MAGIC伽马望远镜数据集用于本研究，该数据集由Monte Carlo软件Coriska生成。这些量子算法实现了与标准多元分类技术相当的性能，并可用于解决各种现实问题。通过超参数整定提高了分类精度。我们提出了一种新的架构，有效地使用QSVC在大型数据集，并发现聚类提高了整体性能。
2022-10-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
A high performance likelihood reconstruction of gamma-rays for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
我们提出了一个复杂的伽玛射线似然重建技术成像大气切伦科夫望远镜。该技术是基于比较的原始切伦科夫相机像素图像的光子引起的大气粒子簇射与半解析模型的预测。该方法是由CAT实验在20世纪90年代，并已进一步开发了一个新的拟合算法的基础上使用的所有像素在相机中的对数似然最小化，夜空背景噪声的精确治疗，使用立体视觉和引入的第一个相互作用深度作为参数的模型。与使用中的其他技术相比，该重建技术提供了光子诱导簇射的更精确的方向和能量重建，以及更好的伽马效率，特别是在低能量下，以及改进的背景抑制。对于H.E.S.S.在实验中，与H.E.S.S.相比，重建技术的灵敏度提高了约2倍。基于相机图像的二阶矩的标准重建技术（Hillas参数技术）。
2011-04-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Monte Carlo template-based analysis for very high definition imaging atmospheric Cherenkov telescopes as applied to the VERITAS telescope array
我们提出了一个复杂的似然重建算法，用于成像切伦科夫望远镜的簇射图像分析。重建算法基于相机像素幅度与基于蒙特卡罗模型的预测的比较。簇射参数由似然函数的最大化确定。作为淋浴适合参数的函数的可能性的最大化使用数值非线性优化技术来执行。CAT和H.E.S.S.已经开发了相关的重建技术。实验，并提供了一个更精确的方向和能量重建的光子诱导簇射相比，第二时刻的相机图像分析。示例显示的性能的分析模拟伽马射线数据从VERITAS阵列。
2015-09-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Handling Systematic Uncertainties and Combined Source Analyses for Atmospheric Cherenkov Telescopes
为了应对越来越多的统计丰富的观测数据集的可用性，传统的大气切伦科夫望远镜的性能和适用性分析制度的系统占主导地位的测量不确定性进行检查。特别是，系统的不确定性影响的相对标准化的基准ON和OFF源采样区域-通常表示为α -的效果进行了研究，使用组合源分析作为一个代表性的例子。传统的累计ON和OFF源事件计数的总和被发现在所研究的上下文中执行次优，并且需要仔细校准以校正意外的和潜在的误导性统计行为。更具体地说，发现未能识别和纠正α的错误估计会导致对组合群体显著性的大幅高估，这种情况会随着目标多样性的增加而恶化。另一种联合似然技术的介绍，这是为了处理系统的不确定性，在一个统一的和统计上的鲁棒性的方式。这种替代方法被证明是产生显着增强的性能和可靠性相对于更传统的方法。
2012-12-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Atmospheric muon fluxes at sub-orbital neutrino detectors
本研究针对亚轨道中微子望远镜的EAS信号背景问题，采用半解析技术结合大气粒子通量级联方程，量化了抵达EUSO-SPB2等亚轨道望远镜的大气μ子通量，为信号背景评估及单个EASμ子演化研究提供支撑。
2023-08-25 astro-ph.HE hep-ph
Convolution and Graph-based Deep Learning Approaches for Gamma/Hadron Separation in Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
针对成像大气切伦科夫望远镜中伽马/强子分离，提出三种深度学习模型，其中结合卷积与图神经网络的方法性能优于传统方法，并利用重建信息提升泛化能力。
2025-10-07 astro-ph.HE
An Analog Trigger System for Atmospheric Cherenkov Telescopes
切伦科夫望远镜阵列通常使用多级触发方案，以保持来自夜空背景的随机触发率较低。在第一阶段，各个望远镜从望远镜相机中的像素信息产生触发信号。最后的事件触发器是通过组合来自几个望远镜的触发信号形成的。在这张海报中，我们提出了切伦科夫望远镜阵列望远镜触发器的可能方案，该方案基于望远镜相机中像素的模拟脉冲信息。该系统所有部件的先进版本已经生产出来，工作原型已经过测试，显示出符合原始规格的性能。最后，将处理与在望远镜照相机和整个阵列中集成触发系统有关的问题。
2013-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Rare Events searches with Cherenkov Telescopes
地基成像切伦科夫望远镜阵列观测在TeV范围内宇宙伽马射线产生的扩展大气簇射中发射的切伦科夫辐射。这些事件的速率通常被2-3个数量级更丰富的宇宙射线诱导的阵雨所压倒。这些“背景”事件中的大部分在在线触发级别被否决，但相当大的一部分仍然通过数据采集系统并被保存用于离线重建。这些事件携带了什么样的信息，通常在分析中被拒绝？有没有可能这些数据中隐藏着奇异的签名？在贡献中，一些科学的情况下，和有关的问题，为当前和未来一代的这些望远镜的事件重建将进行讨论。
2017-01-13 astro-ph.HE
Probing Quantum Gravity with Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
来自天体物理源的高能光子是量子引力（QG）候选理论某些预言的独特探针。特别是，成像大气切伦科夫望远镜（IACT）是优化的仪器，用于从几十GeV到~100 TeV的能量范围内的天文观测，这使得它们成为寻找QG效应的优秀仪器。在这篇文章中，我们将审查QG效应，可以测试与IACT，最显着的洛伦兹不变性违反及其后果。它通常表示和建模的光子色散关系修改通过引入能量依赖项。我们将描述不同研究中采用的分析方法，以便仔细讨论和比较二十多年来使用IACT获得的结果。随着该领域的历史发展，我们将观察分析方法如何随着时间的推移而得到改进和改进，并分析为什么有些研究比其他研究更敏感。最后，我们将讨论该领域的未来，提出提高分析灵敏度的想法和研究发展的方向。
2021-09-19 astro-ph.HE hep-ex
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
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
An image-based array trigger for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope Arrays
预计即将到来的下一代大气切伦科夫望远镜阵列将包括一些使用双镜Schwarzschild-Couder配置建造的中型望远镜。这些望远镜将使用包括多个$10^{4}$单独读出通道的密集像素化相机对宽（$8^{\circ}$）视场进行采样。与预期的单望远镜触发率一致的读出频率将导致相当大的数据率。为了改善这些数据速率，一种新的，硬件级的分布式智能阵列触发器（DIAT）的设想。DIAT的副本在每个望远镜处自主操作，并使用来自附近望远镜的有限子集的分辨率降低的成像数据来否决相机读出之前的事件{以及集中存储或聚合所需的相机数据的任何后续网络传输}。我们提出的蒙特卡罗模拟的结果，评估的“视差宽度”的有效性，可以使用的DIAT，以有效地区分真正的伽马射线发起的事件和不需要的背景事件，由强子宇宙射线发起的。
2018-02-15 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
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
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
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
Performance of the INFN Camera calibration device of the first Large Size Telescope in the Cherenkov Telescope Array
$10^{\rm th}$ 2018年10月，在西班牙拉帕尔马加那利岛Observatorio del Roque de los Muchachos的切伦科夫望远镜阵列（CTA）北部站点开始调试第一台大尺寸望远镜（LST）原型。对于精确的事件能量重建，LST相机需要在大的动态范围内进行均匀且恒定的校准，直到$10^{4}$光电子（p.e.），对于每个摄像机光电倍增管（PMT）。本文介绍了LST-1相机标定系统（CaliBox）在第一次调试期间的性能，并提供了光平场测量的初步结果
2019-09-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Layout optimization and Performance of Large Array of imaging atmospheric Cherenkov Telescope (LACT)
本文研究了LACT阵列的布局优化与性能，通过模拟大、小天顶角两种观测模式，证实其在超高能事件和低能阈值下表现优异，为瞬变现象及超高能伽马源观测提供了重要指导。
2024-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Hybrid concept of detection for a wide-field gamma-ray observatory using Cherenkov telescopes
Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics（仪器与实验粒子物理实验室）
本文提出利用切连科夫望远镜与水切连科夫探测器结合的混合探测方法，以提升宽视场伽马射线天文台的探测能力。
2025-07-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for Fast Optical Transients using VERITAS Cherenkov Telescopes
天文瞬变现象本质上是一个有趣的研究课题。快速光学瞬变（微秒时间尺度）是光学天文学的一个基本未开发的领域，主要是由于大型光学望远镜的超额认购。此外，大多数光学观测使用积分时间为秒级的仪器，因此无法分辨快速瞬变。然而，目前的大气切伦科夫伽马射线望远镜具有巨大的收集区域（例如，VERITAS由四个12米望远镜组成），比任何现有的光学望远镜都要大，并且通常可以在不干扰伽马射线观测的情况下进行此类研究。以下概述了使用切伦科夫望远镜检测光学瞬变的好处，以及VERITAS瞬变检测器（TRenDy）的实现，这是一种基于现场可编程门阵列的专用多通道光度计。数据展示了TrenDy探测瞬态事件的能力，如恒星通过其视野和脉冲星的光学光变曲线。
2012-06-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
The small size telescope projects for the Cherenkov Telescope Array
小尺寸望远镜（SST），分布在几平方公里的面积，占主导地位的CTA灵敏度的光子能量范围从几个TeV到超过100 TeV，使非常高的能量伽马射线天空的详细探索。拟议中的望远镜是创新的设计，提供了广阔的视野。其中两个，ASTRI（Astrophysics con Specchi a Tecnologia Replicante Italiana）和GCT（伽马射线切伦科夫望远镜）望远镜，是基于双镜Schwarzschild-Couder光学，主镜直径为4米。第三个是SST-1 M，是Davies-Cotton设计的，有一个直径为4米的镜子。介绍了这些望远镜原型的建造和测试进展情况。SST照相机使用硅光电倍增器，并设计了放大器和读出/触发电子器件，以优化这些传感器对（大气）切伦科夫光的性能。讨论了摄像机的发展现状。SST子阵列将由CTA南部站点的大约70台望远镜组成。目前的计划执行阵列。
2015-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Studies on a silicon-photomultiplier-based camera for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
成像大气切伦科夫望远镜（IACT）是一类专门用于基于探测伽马射线与地球大气相互作用中产生的切伦科夫辐射来对宇宙VHE伽马射线发射进行地面观测的仪器。这种仪器的关键要素之一是由光电探测器组成的像素化焦平面相机。迄今为止，光电倍增管（PMT）由于其高的光子探测效率（PDE）和快速的时间响应而一直是常见的选择。最近，硅光电倍增器（SiPM）作为替代物而出现。这种快速发展的技术在PDE方面有很大的潜力优于基于PMT的技术，这将进一步提高IACT的灵敏度，并降低每平方毫米探测器面积的价格。我们正在为MAGIC望远镜的焦平面相机开发一种基于SiPM的模块，以探索IACT的这种技术，该技术具有几平方米的大型焦平面相机。我们将描述我们正在探索的解决方案，以便使用光线跟踪模拟来平衡具有竞争力的性能和对整体MAGIC相机设计的最小影响。我们进一步提出了一个基于蒙特卡罗模拟的整体光吞吐量的比较研究，并考虑IACT的主要硬件元素的属性。
2017-01-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status of the Davies-Cotton and Schwarzschild-Couder Medium-Sized Telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array）是一个专门用于极高能量伽马射线的天文台，其灵敏度在20 GeV至300 TeV之间，将安装在两个地点：加那利岛拉帕尔马和智利帕拉纳尔。将使用三种望远镜尺寸来覆盖整个能量范围。两种不同的望远镜设计已被提出，以涵盖从150 GeV到5 TeV的中间能量范围。其中一个方案是基于传统的单镜Davies-Cotton设计，两种不同的摄像头概念，不同的检测和处理方案正在测试中。另一种基于双镜Schwarzschild-Couder光学系统的创新设计也已开发出来，并正在美国亚利桑那州进行测试。在这次演讲中，不同的概念和原型的状态将被提出。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes pointing determination using the trajectories of the stars in the field of view
本研究提出一种无需专用辅助硬件与特定采集模式的通用IACT指向确定新方法，通过重建恒星位置并正交距离回归拟合轨迹，经LST-1调试数据验证兼具稳定性与优异指向性能。
2023-10-06 astro-ph.HE 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
Cherenkov Telescope Arrays for High-Energy Neutrino Detection in Mountain Ranges
本研究探讨了利用切伦科夫望远镜阵列（CTA）技术在山脉中探测PeV至EeV能区超高能中微子-tau粒子的可行性，详细给出了探测面积计算方法、望远镜最优参数选择及阿尔及利亚山脉选址建议，以提升高能中微子探测能力。
2024-06-01 astro-ph.HE hep-ph
Tau neutrino search with Cherenkov telescopes
切伦科夫望远镜可能有能力通过寻找非常倾斜的簇射来探测高能τ中微子。如果一个τ中微子产生的τ轻子从地壳中逃逸出来，它会衰变并引发一个可以被荧光/切伦科夫望远镜探测到的空气簇射。本文用蒙特卡罗模拟方法详细模拟了能量范围从1 PeV到1 EeV的τ中微子引起的事件率。对于一组示例位置，考虑了地形条件。正如预期的那样，我们发现中微子的灵敏度取决于从天体物理源的能谱的形状。我们比较我们的研究结果与专用的IceCube中微子望远镜在不同条件下的灵敏度。我们还发现，几个因素的差异，可以观察到的地形条件采样的网站。
2013-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
An Alignment System for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
成像大气切伦科夫望远镜（IACT）所使用的反射镜由安装在大框架上的镶嵌式反射镜阵列组成。这种布置允许具有足够光学质量的非常大的反射表面，用于以适中的价格实现IACT技术。这种反射器的主要挑战是保持光学质量，这取决于数百个镜面的单独对准。我们描述了一种测量和校正VERITAS望远镜使用的反射器的镜面对准的方法。这种方法使用一个CCD相机，放置在反射镜的焦点，当望远镜对一颗恒星进行光栅扫描时，它获取一系列反射镜的图像。当望远镜直接指向恒星时，对准良好的小平面会显得明亮，而当望远镜指向方向和恒星之间的角度是镜子失准角的两倍时，失准的小平面会显得明亮。因此，来自这些扫描的数据可以用于产生一组可以应用于刻面的校正。在这方面的贡献，我们报告的初步经验，基于这一原则的对准系统。
2009-07-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Upgrading and testing the 3D reconstruction of gamma-ray air showers as observed with an array of Imaging Atmospheric Cherenkov telescopes
成像大气切伦科夫望远镜的立体阵列允许在3维中重建伽马射线诱导的簇射，这提供了几个优点：直接获得空间中的簇射参数和直接测量入射能量的量热。此外，考虑到同一阵雨的不同图像之间的相关性。最近在H.E.S.S.的框架内实现了一种基于电磁簇射的简单3D模型的分析方法。实验在本文中，该方法是完成了一个额外的质量标准，它减少了约2倍的扩展源的情况下的背景污染，同时保持伽马射线效率在一个高水平。另一方面，2006年7月耀变体PKS 2155-304的剧烈耀斑，提供了H.E.S.S.几乎纯伽马射线样品的数据，提供了一个独特的机会，精度测试的三维重建方法以及H.E.S.S.校准中使用的模拟。所有3D淋浴参数的分布数据和模拟之间的协议在百分之几的水平。
2009-05-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Probing the Pulsar Origin of the Anomalous Positron Fraction with AMS-02 and Atmospheric Cherenkov Telescopes
PAMELA、Fermi-LAT和AMS-02最近的观测结果已经明确表明，宇宙射线正电子分数上升到10 GeV以上，这一特征在自洽的银河系宇宙射线传播模型的次级正电子产生范式下是不可能模拟的。正电子比例上升的主要解释是电子-正电子对的额外来源，例如一个或多个成熟的，充满活力的，相对较近的恒星。我们指出，任何一个著名的附近的恒星，Geminga和Monogem，可以令人满意地提供足够的正电子再现AMS-02的观测。这种情况的一个确凿证据是宇宙射线电子和正电子到达方向的各向异性，这可能被现有或未来的望远镜探测到。目前，预测的各向异性水平与Fermi-LAT和AMS-02的限值一致。我们认为，大气切伦科夫望远镜（ACTs）的大收集面积，使它们成为检测这种各向异性的最佳工具。具体来说，我们表明，大部分的质子和伽马射线的背景，这会影响测量的宇宙射线电子-正电子光谱与ACT，可以控制在搜索各向异性。我们的结论是，使用档案ACT数据的观测已经可以约束或证实正电子异常的脉冲星起源，而即将到来的仪器（如切伦科夫望远镜阵列）将提供强有力的约束上升的正电子分数的来源。
2013-05-29 astro-ph.HE hep-ph
An Approach to Gamma-Hadron Separation via Measurements of the Middle-UV Fraction of EAS emission by an Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope with UV-Sensitive SiPM detectors
本文利用蒙特卡罗方法对配备SiPM和双波段滤光片的TAIGA-IACT望远镜进行建模，通过测量广延大气簇射中的紫外辐射比例实现高效伽马-强子分离，在10-100 TeV能段品质因子最高达5.07。
2024-10-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Earth magnetic field effects on the cosmic electron flux as background for Cherenkov Telescopes at low energies
宇宙线电子和正电子是大气切伦科夫望远镜系统成像的重要背景成分。当电子和正电子的初级能量降低时，它们对背景触发率的贡献超过质子，至少在相对于实际能量的微分率方面是这样。事件重建后，这种贡献可能成为可比的质子背景能量的顺序几个GeV。众所周知，低能带电粒子的通量受到地球磁场的抑制。这种效应在很大程度上取决于带电粒子的地理位置、入射方向及其质量。因此，地磁场可以有助于降低切伦科夫望远镜阵列探测到的电子和正电子的速率。本文利用回溯技术研究了低能初级电子在地球磁场中的传播。我们使用一个更现实的地磁场模型比以前的计算中使用的。我们认为一些网站相关的新一代成像大气切伦科夫望远镜。我们还详细研究了5@5，一个建议的低能量切伦科夫望远镜阵列的情况。
2012-04-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Atmospheric Cherenkov Telescopes as a Potential Veto Array for Neutrino Astronomy
冰立方中微子天文台揭示了高能天体物理中微子源的存在。然而，由于天体物理学中微子很难从大气中宇宙射线诱导的粒子级联产生的大气中微子背景中分离出来，因此对中微子来源的识别具有挑战性。有效地探测与探测到的中微子同时发生的空气簇射，可以大大减少这些背景，提高中微子望远镜的灵敏度。成像空气切伦科夫望远镜（IACTs）对50 GeV到50 TeV范围内的伽马射线（和宇宙射线）引起的空气簇射敏感，因此可以用作中微子观测站的背景标识符。本文介绍了一个小规模，宽视场，成本效益的IACT阵列作为中微子天文学的空气簇射否决权的可行性。一个由250到750个望远镜组成的表面阵列将显著提高像IceCube这样的立方望远镜规模探测器的性能，而成本只有原始投资的百分之几。阵列中望远镜的数量可以根据天文学和几何学的考虑进行优化。
2020-01-08 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
