Using Muon Rings for the Calibration of the Cherenkov Telescope Array: An Analytical Solution for the Dual-Mirror Telescope Using Vector Geometry
Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学)
研究利用矢量几何形式推导双镜望远镜中μ子产生切伦科夫光的解析解,通过与已知解及极限情况对比验证,分析了相关效应,结果可直接用于切伦科夫望远镜阵列天文台基于μ子的校准。
2026-07-17 astro-ph.IM
A facility to evaluate the focusing performance of mirrors for Cherenkov Telescopes
切伦科夫望远镜配备有大直径的光学盘--通常是基于分段反射镜--典型的角分辨率为几弧分。为了评估反射镜的质量,需要特定的反射镜系统,该系统可能会考虑到这些望远镜通常工作的环境条件(在没有圆顶保护的露天)。为此,意大利国家天体物理研究所布雷拉天文观测站的实验室开发了一种用于表征镜子的新设施。该设备允许精确测量曲率的曲率半径和集中的光的分布在聚焦和散射组件方面,它在露天工作。在本文中,我们描述的设施,并报告其测量能力的一些例子。
2016-01-08 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
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
The Cherenkov transparency coefficient for the atmospheric monitoring and array calibration at the Cherenkov Telescope Array South
成像大气切伦科夫望远镜观测到的甚高能伽马射线能量的重建受到大气条件和望远镜组件性能变化的影响。针对这些影响的可靠的校准计划是必要的,即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),以实现其目标的最大限度地允许系统的不确定性的全球能源规模。估计切伦科夫光的大气衰减的一种可能的方法是切伦科夫透明系数(CTC)的方法。CTC的计算使用望远镜的探测率,占主导地位的稳定的宇宙射线背景,同时适当校正的硬件和观测条件。该系数也可以用来相对校准望远镜的光学吞吐量的假设上均匀的大气透明度以上的阵列。利用蒙特卡罗模拟,本文研究了CTC方法在南半球CTA阵列大气监测和望远镜交叉定标中的应用潜力。我们重点讨论了该方法在不同观测配置和不同大气衰减水平下的三种尺寸望远镜阵列的可行性。
2019-09-23 astro-ph.IM
An outdoor test facility for the Cherenkov Telescope Array mirrors
切伦科夫望远镜阵列(CTA)计划成为一个甚高能伽马射线天文观测站,将由几十个望远镜组成,反射面超过10000米$^2$。这些望远镜的反射镜将由一组小平面组成。CTA联盟正在测试不同的技术解决方案,以快速和具有成本效益的方式生产轻质镜面。它们中的大多数涉及复合结构,其在实际观察条件下的行为尚未得到充分测试。在阿根廷(San Antonio de los Cobres [SAC],3600 m a.s.l)的CTA候选场地之一建造了一个室外测试设施,以监测暴露于当地大气条件给定时间段的这些面的光学和机械性能。在这项工作中,我们介绍了2013年开始的第一个中型望远镜(MST)镜面监测活动的初步结果。
2013-07-18 astro-ph.IM
Roughness tolerances for Cherenkov telescope mirrors
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个即将建立的极高能伽马射线国际地面观测站。它的目标是达到比现有切伦科夫望远镜(如VERITAS,H.E.S.S.)高5到10倍的灵敏度。或MAGIC,并将观测范围扩展到能量低至几十GeV和超过100 TeV。为了实现这一目标,需要大约100个望远镜组成的阵列,这意味着总反射面积为数千平方米。因此,用于CTA反射镜制造的最佳技术应该是低成本(~1000欧元/m2)并且允许在300-550 nm波长范围内的高光学性能。更确切地说,反射率高于85%,PSF(点扩散函数)直径小于1 mrad。表面粗糙度可以显着有助于PSF加宽和限制望远镜性能。幸运的是,镜子的制造技术现在可以将光学散射保持在几何可预测的形状误差的影响之下。本文确定一阶表面光洁度公差的表面微观粗糙度表征活动的基础上,使用相移干涉。这使我们能够计算粗糙度对切伦科夫望远镜PSF的贡献。这项研究是针对不同的镜子候选人(MAGIC-I和II,ASTRI,MST)不同的制造技术,选择的涂层材料,并考虑到随着时间的推移,由于环境危害的退化。
2016-10-03 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
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
Single-Mirror Small-Size Telescope structure for the Cherenkov Telescope Array
来自波兰、瑞士和德国的科学机构联盟已经提出了一个单镜小型(1 M-SST)戴维斯-科顿望远镜,用于切伦科夫望远镜阵列(CTA)的南部天文台。该望远镜有一个直径4米的反射镜,并将配备一个基于盖革雪崩光电二极管(APD)的全数码相机。这种设计对于CTA来说特别有趣,因为它代表了SST的非常简单,可靠和廉价的解决方案。本文介绍了1 M-SST望远镜的机械结构及其驱动系统的设计和特点。我们还讨论了有限元方法分析的结果,以证明设计符合CTA规范和科学目标。此外,我们报告的原型望远镜结构在克拉科夫核物理研究所PAS的建设的现状。
2013-07-16 astro-ph.IM
Design of a 7m Davies-Cotton Cherenkov telescope mount for the high energy section of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列是研究甚高能伽马射线的下一代地面观测站。它将提供一个数量级更高的灵敏度和更大的角分辨率比目前的系统,以及增加的能量范围(20 GeV至300 TeV)。对于该范围的高能量部分,阵列必须覆盖相对较大的区域。为此,建造直径约为7米的切伦科夫望远镜是正在研究的一个选择。我们提出了一个创新的设计戴维斯棉花安装这样的望远镜,切伦科夫望远镜阵列规格内,并评估其机械和光学性能。支架是一种网状结构,由钢管和张紧的钢丝组成,设计为三个主要部分,可在现场组装。在这项工作中,我们展示了安装的结构特点和光学像差在焦平面的三个选项的镜面尺寸所造成的安装变形,由于风和重力。
2013-03-19 astro-ph.IM
Quality assurance of actuators for the Medium-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
针对切伦科夫望远镜阵列(CTA)中型望远镜(MSTs)镜面单元执行器的间隙和变形问题,设计测试台并制定测量流程,以满足图像分辨率和指向精度的约束要求。
2024-05-08 astro-ph.IM
First results of the two square meters multilayer glass composite mirror design proposed for the Cherenkov Telescope Array developed at INFN
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个未来的地基伽马射线天文探测器,将由100多个不同大小的成像大气切伦科夫望远镜组成。$^2$的总反射表面约为10 000 m,需要前所未有的技术努力,以高生产率低成本地生产重量轻且可靠的反射镜基板。我们报告了一个新的反射镜的概念,提出了由INFN开发的CTA,这是基于从一个球形凸模在低压下复制。反射镜基板是一种开放式结构设计,由薄玻璃层制成,在反射镜的前部和后部由钢圆筒间隔开。第一系列的标称尺寸的反射镜已经生产,我们讨论的光学性质的曲率半径和聚焦能力。
2015-09-03 astro-ph.IM physics.ins-det
The Optical System for the Large Size Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)的大尺寸望远镜(LST)被设计为达到20 GeV的阈值能量。LST光学系统由一个直径为23 m、焦距为28 m的抛物面主镜组成。反射器盘被分割成198个六边形,1.51米的平面到平面镜。考虑到机械结构的阴影,总有效反射面积约为368 m $^2$。镜子具有夹层结构,由2.7 mm厚的玻璃板、60 mm厚的铝蜂窝和背面的另一玻璃板组成,并且具有约47 kg的总重量。使用溅射沉积技术施加5层涂层来产生镜面,并且镜面在峰值处达到$\sim$ 94%的反射率。在操作期间,通过使用致动器、CMOS相机和参考激光器的主动反射镜控制系统来主动对准反射镜小面。每个镜面都带有一个CMOS相机,它测量望远镜相机目标上光轴参考激光的光斑位置。每个镜面的两个驱动器和万向节通过专门设计的接口板分别固定到碟形空间框架的三个相邻关节。
2015-08-30 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
Layout design studies for medium-sized telescopes within 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台的国际项目。CTA被设想为数十个成像大气切伦科夫望远镜的阵列,包括小型,中型和大型望远镜,旨在将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级,并提供从20 GeV到300 TeV以上的能量覆盖范围。在这项研究中,我们探讨了如何中型望远镜的布局设计和组成的整体CTA性能的影响,通过分析蒙特卡罗模拟,包括戴维斯棉花和施瓦茨希尔德-库德中型望远镜。
2015-08-25 astro-ph.IM
Construction of a Medium-Sized Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array: Implementation of the Cherenkov-Camera Data Acquisition System
一个中型的Schwarzchild-Couder望远镜(SCT)正在开发中,作为Cherenkov望远镜阵列(CTA)的可能扩展。该望远镜的切伦科夫照相机设计为具有11328个硅光电倍增器像素,能够捕捉大气层中空气簇射的高分辨率图像。大量的像素和高触发速率(> 5 kHz)相结合的预期,这台望远镜的结果在几个Gbps的数据吞吐量。这对用于处理和存储这些数据的数据采集系统的设计和性能提出了挑战性的要求。一个原型SCT(pSCT)的部分相机包含1600个像素,覆盖2.5 x 2.5平方度的视野,正在组装的F. L。惠普尔天文台。本文介绍了螺旋CT数据采集系统的设计和现状。
2015-09-02 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
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
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
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
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
A Medium Sized Schwarzschild-Couder Cherenkov Telescope Mechanical Design Proposed for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个国际性的下一代地面伽马射线观测站。CTA将作为南半球和北半球数十个小型、中型和大型成像切伦科夫望远镜阵列实施,目标是将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级。CTA将提供从~20 GeV到超过300 TeV的能量覆盖。Schwarzschild-Couder(SC)中型(9.5米)望远镜将采用一种新型的消球差双镜光学设计,与传统的Davies-Cotton光学设计相比,能够适应宽视场,角分辨率显著提高。一个全尺寸的SC中型望远镜原型结构已经设计好,将于2015年秋季在亚利桑那州南部的弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台建造。专注于设计的新颖性。
2015-09-10 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
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
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
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
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
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
Normalized and Asynchronous Mirror Alignment for Cherenkov Telescopes
成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)需要具有大孔径和高图像强度的成像光学器件,以将宇宙射线空气簇射发射的微弱切伦科夫光映射到其图像传感器上。分段反射器满足这些需求,并且由于它们由大规模生产的镜面组成,因此它们便宜且重量轻。然而,由于整体图像是各个分面图像的叠加,因此对准是一个挑战。在这里,我们提出了一种基于计算机视觉的恒星跟踪对准方法,该方法也适用于有限或变化的星光可见度。我们的方法归一化的镜面反射强度成为独立的参考星的强度或云覆盖。利用两台CCD相机,我们的方法记录的镜面取向异步的望远镜驱动系统,从而使该方法易于集成到现有的望远镜。它可以与远程面致动相结合,但不需要一个工作。此外,该方法不需要移动任何反射镜就能重构出所有的反射镜分面点扩散函数。本文介绍了4米第一盖革雪崩切伦科夫望远镜(FACT)的准直结果。
2016-05-20 astro-ph.HE 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
Comparison of Different Trigger and Readout Approaches for Cameras in the Cherenkov Telescope Array Project
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代的地面观测站,用于观测能量在10 GeV到几百TeV之间的g射线。CTA目前处于高级设计阶段,将由不同尺寸的主焦点切伦科夫望远镜阵列组成,以确保从阈值到最高能量的适当能量覆盖。CTA阵列与双镜Schwarzschild-Couder望远镜的扩展计划,以提高阵列角分辨率在更广泛的fieldofview.We提出了一个端到端的蒙特卡洛比较触发概念的不同成像相机,将使用在切伦科夫望远镜。比较包括三个替代触发方案(模拟,多数,灵活的模式分析)为每一个相机的设计。该研究还讨论了读出系统的属性(电子器件的模拟带宽,读出窗口的时间长度)的影响,并使用离线簇射重建来研究对能量阈值和通量灵敏度等关键性能的影响
2013-07-18 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
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
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
Exploration of a 100 TeV gamma-ray northern sky using the Tibet air-shower array combined with an underground water-Cherenkov muon-detector array
为了观测10 - 1000 TeV能量范围内的宇宙伽马射线,我们提出了一个10000 m^2的地下水切伦科夫μ子探测器(MD)阵列,该阵列与西藏空气簇射(AS)阵列一起工作。通过利用伽马射线引起的空气簇射与宇宙射线引起的空气簇射相比含有少得多的μ子这一事实,预计西藏AS阵列对10 TeV以上的天体伽马射线信号的灵敏度将有显着提高。我们进行了详细的蒙特卡罗模拟,以评估西藏AS+MD阵列对天体TeV γ射线信号的可达到的灵敏度。根据模拟结果,西藏AS+MD阵列将能够拒绝99.99%的100 TeV的背景事件,保留83%的伽马射线事件。在20 - 100 TeV附近,西藏AS+MD阵列的灵敏度将比目前的西藏AS阵列好约20倍。西藏AS+MD阵列将测量天体TeV伽马射线源的方向及其能谱的截止点。此外,Tibet AS+MD阵列将与成像大气切伦科夫望远镜以及费米伽马射线太空望远镜和朱雀和MAXI等X射线卫星一起进行多波长观测,并对源进行形态学研究,以寻求宇宙射线加速机制的强子性质的证据。
2009-07-27 astro-ph.IM
The Single Mirror Small Sized Telescope For The Cherenkov Telescope Array
单镜小尺寸望远镜(SST-1 M)是切伦科夫望远镜阵列(CTA)中的一种小尺寸望远镜(SST)。大约70台SST望远镜将成为CTA南部阵列的一部分,该阵列还将包括中型望远镜(MST)。SST-1 M针对5 TeV至300 TeV能量范围内的伽马射线探测进行了优化,使用Davies-Cotton光学器件,直径为4 m,视场为9度。大气中伽马射线相互作用产生的切伦科夫光被聚焦到一个88厘米左右的六边形光电探测平面上。后者是由1296个空心光导耦合到大面积的六边形硅光电倍增器(SiPM)。SiPM读数与触发系统一样是全数字读数。SST-1 M相机的紧凑和轻型设计提供了非常高的性能,非常适合伽马射线观测要求。在这方面的贡献,概念,设计,性能和第一台望远镜原型的地位。
2016-10-06 astro-ph.IM
A Central Laser Facility for the Cherenkov Telescope Array
中央激光设施是一个经常用于天体粒子实验的系统,基于荧光或切伦科夫光探测器阵列。该仪器基于位于距阵列一定距离处的激光源,在垂直方向上发射快速光脉冲,目的是校准阵列和/或测量大气传输。考虑到未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),如果满足某些设计要求,类似的设备可以提供整个装置的相对校准,即每个单独的望远镜相对于阵列的其余部分,以及绝对校准,精度优于10%。此外,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确监测。在中心激光设施的校准运行期间,所有探测器将指向给定高度上的激光束的同一部分。模拟了CTA中心激光设施的可能配置(改变激光能量、指向高度和与望远镜的距离
2013-07-12 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
Sites in Argentina for the Cherenkov Telescope Array Project
切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目将由两个大气切伦科夫望远镜阵列组成,用于研究几十GeV到超过100 TeV的高能伽马辐射。为了实现全天覆盖,考虑在每个地球半球建造一个阵列。合适的候选地点正在探索和定性。南半球的候选地点包括阿根廷的两个地点,一个在圣安东尼奥德洛斯科布雷斯(萨尔塔省,拉特。24:02:42 S,Long. 66 UNK 14 UNK 06 W,在3600 m.a.s.l)和另一个在埃尔莱昂西托(圣胡安省,纬度。31:41:49 S,Long. 69:16:21 W,2600 m.a.s.l)。在这里,我们描述了这两个网站和仪器,已部署到表征他们。我们总结了地理,大气和气候数据,已收集的这两个。
2013-07-18 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
The Non-Imaging CHErenkov Array (NICHE): A TA/TALE Extension to Measure the Flux and Composition of Very-High Energy Cosmic Rays
非成像切伦科夫阵列(NICHE)与TA/TALE位于同一地点,将在其初始部署中测量10^16 eV以下至10^18 eV的宇宙射线的通量和核成分。此外,低能量阈值可以通过计数器重新部署或通过包括额外的计数器而显著降低到宇宙射线拐点以下。NICHE使用易于部署的探测器来测量空气簇射切伦科夫信号的振幅和时间扩展,以实现Xmax和能量的逐事件测量,每个都具有出色的分辨率。NICHE将具有足够的面积和角度接受度,以便与TA/TALE探测器有显著重叠,从而允许能量交叉校准。模拟的NICHE性能表明,该阵列具有区分几种不同成分模型以及测量银河宇宙线光谱末端的能力。
2013-07-15 astro-ph.IM
Simulations of a Distributed Intelligent Array Trigger for the Cherenkov Telescope Array
预计即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)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速率。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的一个副本在每个望远镜上自动运行,并使用来自附近望远镜的有限子集的简化元数据来否决相机读出之前的事件。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。
2015-09-03 astro-ph.IM
Performance of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)预计将成为迄今为止最大和最灵敏的观测能量范围从20 GeV到300 TeV以上的极高能伽马射线的天文台。CTA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。来自详细的蒙特卡罗模拟的未来天文台的性能在这两个CTA网站位于拉帕尔马岛(西班牙)和附近的帕拉纳尔(智利)的贡献。这包括评估CTA对指向不同高度的观测的灵敏度,以及在更高的夜空背景光水平下的操作。
2019-07-17 astro-ph.IM
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
CHEC: A Compact High Energy Camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列将提供前所未有的灵敏度和角分辨率的伽马射线跨越数量级的能量。在1 TeV以上到300 TeV左右,小型望远镜阵列(SST)将覆盖地面上的几公里。紧凑型高能相机(CHEC)是SST相机的建议选项。CHEC包含2048个像素,物理尺寸约为6 mm x 6 mm,导致超过8度的视场。基于定制ASIC(TARGET)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以每秒超过600个事件的速度无损失地读出。位于巴黎默东的望远镜原型在2015年底使用第一个CHEC原型从空气淋浴中看到了第一个切伦科夫光。CHEC的研究和开发目前集中在利用最新一代的硅光电倍增器(SiPM)。
2017-11-30 astro-ph.IM
A Prototype for the Cherenkov Telescope Array Pipelines Framework: Modular Efficiency Simple System (MESS)
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个地面$γ$射线天文台,将从两个半球的设施观测能量范围从20 GeV到100 TeV的整个天空。它将由100多台望远镜组成,产生大量数据。除储存系统外,软件架构亦须具备高效率的数据处理要求,即稳健性、执行速度及编码效率。本文将为CTA提供一个简单的管道框架设计原型,该原型建立在知名工具的基础上,允许用户专注于物理问题,而无需学习复杂的软件范例。
2015-09-07 astro-ph.IM
Second large-scale Monte Carlo study for 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的地面仪器。它有望将现有仪器的灵敏度提高一个数量级,并提供从20 GeV到200 TeV以上的能量覆盖范围。为了实现这些雄心勃勃的目标,蒙特卡罗(MC)模拟发挥了至关重要的作用,指导CTA的设计。在这里,第二次大规模MC生产的结果报告,提供了一个现实的估计可行的阵列候选人为北半球和南半球的网站的性能,将CTA的能力到当前一代的高能量$γ$ -射线探测器的背景下。
2015-08-25 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
Structuring metadata for the Cherenkov Telescope Array
地基伽马射线天文学的景观正在急剧变化的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的角度组成的100多个切伦科夫望远镜。在这一能源领域,CTA将首次作为一个天文台向天文学界开放。在这种情况下,正在开发一个结构化的高级数据模型来描述CTA观察。数据模型包括关于项目定义、仪器配置、环境条件、数据采集和数据处理的不同类别的元数据。最后一部分依赖于国际虚拟天文台联盟(IVOA)内部开发的起源数据模型,CTA是其主要用例之一。CTA数据模型还应与虚拟天文台兼容,以便于数据传播。因此,我们开发了一个基于Web的数据传播原型来测试这一要求,并确保遵守。
2017-11-21 astro-ph.IM
Exploring deep learning as an event classification method for the Cherenkov Telescope Array
基于成像大气切伦科夫技术的望远镜探测伽马射线和宇宙射线在被大气吸收时产生的大气簇射的图像。在寻找伽马射线源时,更频繁的宇宙射线事件形成了主要背景,因此IACT的灵敏度在很大程度上取决于区分这两种类型事件的能力。监督学习算法,如随机森林和提升决策树,已被证明可以有效地对IACT事件进行分类。在这篇文章中,我们介绍了使用深度学习作为切伦科夫望远镜阵列(CTA)事件分类方法的探索性工作的结果。CTA被设想为数十个IACT的阵列,是下一代地基伽马射线观测站的国际项目,旨在将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级,并提供从20 GeV到300 TeV以上的能量覆盖。
2017-09-18 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
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
Studies towards an understanding of global array pointing for the Cherenkov Telescope Array
对于拟议中的切伦科夫望远镜阵列(CTA),校准后的点源定位精度为3弧秒的目标是在有利的观测条件下,伽马射线能量超过100 GeV。在这方面的贡献,结果的第一次研究的定位精度。这些研究是基于玩具蒙特卡罗模拟的一个典型的CTA南阵列布局,考虑到预期的触发率的不同CTA望远镜类型和伽马射线光谱的模拟源。有了这个模拟代码,它是可能的,以研究作为任意的望远镜错误取向的函数和典型的观测模式的天空中的位置精度。结果提出了各种方案,其中包括一个所有的个别望远镜随机错误的方向在其规定的限制。该研究为CTA的预期源定位精度提供了可靠的下限,并且可以很容易地扩展到包括大气折射或部分云覆盖等各种其他重要影响。
2015-09-07 astro-ph.IM