Muon Track Reconstruction Procedures at the Baikal-GVD Neutrino Telescope
Joint Institute for Nuclear Research(苏联联合核研究所);Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所);Comenius University(布拉迪斯拉发康斯坦丁神父大学);Czech Technical University, Institute of Experimental and Applied Physics(捷克理工大学实验与应用物理研究所);Irkutsk State University(伊尔库茨克国立大学);Skobeltsyn Research Institute of Nuclear Physics, Moscow State University(莫斯科国立大学斯科别尔钦核物理研究所);Institute of Nuclear Physics ME RK(哈萨克斯坦共和国教育部核物理研究所)
本文讨论了贝拉克-格沃德中微子望远镜中muon轨迹事件分析方法,用于确定中微子到达方向和能量重建,并展示2019至2021年数据采集季节的初步结果。
2026-05-07 astro-ph.IM
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
Muon Identification with VERITAS using the Hough Transform
成像大气切伦科夫望远镜阵列,如VERITAS,用于地基甚高能伽马射线天文学。这是通过探测和分析由伽马射线引发的大气簇射产生的切伦科夫光来实现的。IACTs还探测单个μ子发出的切伦科夫光。识别这些μ子是有用的,因为它们的切伦科夫光可以用来校准望远镜。μ子在IACT的相机中产生特征环形图案,其可以使用参数化算法来识别。其中一种算法,霍夫变换,已成功地用于识别VERITAS数据中的μ子。这里介绍了这种技术的细节,包括有关其有效性的结果。
2013-07-31 astro-ph.IM
Using muon rings for the optical throughput calibration of the SST-1M prototype for the Cherenkov Telescope Array
成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)是专门研究来自太空的极高能量伽马射线的地面仪器。探测技术包括观察伽马射线,或更一般的宇宙射线在大气中传播时发出的切伦科夫光所产生的图像。虽然在质子或伽马射线的情况下,图像呈现出填充和或多或少拉长的形状,但穿透大气层的高能μ子被可视化为特征的圆环或弧。一个相对简单的分析的环图像允许的所有相关参数的检测到的μ子的重建,如能量,碰撞参量,和入射方向,最终的目的是使用它们来校准给定的IACT望远镜的总的光学吞吐量。我们提出了初步研究的结果使用的图像创建的μ子作为光学通量校准的单镜小尺寸望远镜原型SST-1 M提出的切伦科夫望远镜阵列。
2015-09-01 astro-ph.IM
Performance of the muon track reconstruction with the Baikal-GVD neutrino telescope
贝加尔-GVD是一个公里级$^3$中微子望远镜,正在贝加尔湖建造。通过W $^{\pm}$ -玻色子交换,探测器附近的μ子和部分τ(反)中微子相互作用伴随着μ子径迹。轨道的重建方向可以说是切伦科夫中微子望远镜中最精确的中微子方向探测。本报告讨论了Baikal-GVD采用的μ子重建技术。μ子重建的性能进行了研究,使用现实的蒙特卡罗模拟的检测器。将该算法应用于Baikal-GVD的实际数据,并将结果与仿真结果进行了比较。讨论了基于提升决策树分类器的中微子选择的性能。
2021-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Scintillation muon telescope module with fiber-optic light collection
The Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radiowave Propagation of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院普什科夫地磁、电离层和无线电波传播研究所)
本研究开发了一种基于光纤光收集的μ子探测器模块,实现了高稳定性和低功耗的持续监测,为多向μ子探测器提供了关键组件。
2026-02-07 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
MUPAGE: a fast atmospheric MUon GEnerator for neutrino telescopes based on PArametric formulas
中微子望远镜为观测高能天体物理学提供了新的机会。在这些探测器中,来自大气中初级宇宙射线相互作用的大气μ子起着重要作用。它们为校准和测试重建算法提供了最丰富的事件源。另一方面,它们是主要的背景来源。在大体积中微子望远镜中模拟统计上显著数量的μ子需要很大的计算时间。目前有一些参数化方法,但它们没有明确考虑到μ子在束中的到达。为了在水下/冰中中微子望远镜中产生单个和多个大气μ子事件,研制了一种快速蒙特卡罗发生器(MUPAGE)。该程序大大减少了大气μ子模拟的计算时间。事件运动学在用户定义的圆柱体的表面上产生,实际上围绕探测器体积。利用参数公式计算了不同深度和不同天顶距的μ子束通量、束中μ子的横向展宽和能谱。这些公式是根据一个特定的初级宇宙线通量模型得到的,并受到MACRO地下实验中μ子通量测量的约束。一些MUPAGE应用。
2009-07-31 astro-ph.IM hep-ex
Astroparticle Techniques: Colombia active volcano candidates for Muon Telescope observation sites
我们讨论了一种方法来确定观测点muongraphy的活跃的哥伦比亚火山,发现只有塞罗马钦可以研究。
2017-04-18 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.geo-ph
A Generic Algorithm for IACT Optical Efficiency Calibration using Muons
广泛的空气簇射(EAS)产生的μ子在成像大气切伦科夫望远镜中产生环状图像,当其几乎平行于光轴传播时。根据这些图像的几何参数,可以解析地计算出所发射的光的绝对量。将这些图像中记录的光量与期望值进行比较是望远镜光学效率校准的一种成熟技术。然而,这种计算通常是在近似圆形望远镜镜的假设下进行的。H.E.S.S.实验于2012年进入第二阶段,增加了第五台带有非圆形600米$^2$反射镜的望远镜。由于这个望远镜的镜面形状与原来的四个H.E.S.S.望远镜,需要对标准μ子校准进行调整。我们提出了一个通用的μ介子校准程序,适用于不同形状和大小的望远镜,并证明其性能的H.E.S.S. II阵列。
2015-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measurement of the atmospheric muon flux with a 4 GeV threshold in the ANTARES neutrino telescope
本文提出了一种测量深海ANTARES中微子望远镜中μ子通量及其随深度变化的新方法。该方法是基于在探测器的相邻层的符合信号的观察。这产生了大约4 GeV的能量阈值。光背景的主要来源是40K的衰变和海水中的生物发光。用40K本底标定光电倍增管的效率。
2009-10-26 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
Skymap for atmospheric muons at TeV energies measured in deep-sea neutrino telescope ANTARES
最近不同的实验提到已经观察到大尺度的宇宙线各向异性在TeV的能量,例如米拉格罗,西藏和超级神冈。对于这些能量,宇宙射线应该是接近各向同性的。任何对宇宙线各向异性的测量都可以提供一些关于宇宙线传播和起源的信息。虽然ANTARES中微子望远镜的主要目的是探测高能宇宙中微子,但探测器主要测量向下运动的μ子,这是宇宙射线在地球大气层中碰撞的衰变产物。本文介绍了ANTARES实验中第一年测量TeV能量下行大气μ介子的分析方法,当时最后12条谱线中有5条正在采集数据。
2009-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Flasher and muon-based calibration of the GCT telescopes proposed for the Cherenkov Telescope Array
GCT是为切伦科夫望远镜阵列提出的双镜小型望远镜原型。GCT相机的校准主要是通过基于LED的闪光器单元实现的,该闪光器单元能够在0.1至1000个光电子的大动态范围内产生400 nm光的$\sim4$ ns FWHM脉冲。闪光器单元位于相机焦平面的四个角上,通过副镜的反射来照亮相机。这些闪光器单元是适应允许几个校准方案来完成:相机平场,线性测量(达到和过去的饱和度),并从两个单一的pe测量和在各种高照明水平的光子统计增益估计。在这些程序中,GCT闪光灯的性能进行了描述,连同正在进行的模拟工作,以量化使用μ子环作为端到端的校准GCT的光吞吐量的效率。
2015-09-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characterization of the muography background using the Muon Telescope (MuTe)
在这项工作中,我们估计的背景成分muography使用MuTe:一个混合μ子望远镜组成的两个子探测器-闪烁体hodoscope和水切伦科夫探测器(WCD)。速端镜记录粒子穿过望远镜的轨迹,而WCD测量它们的能量损失。MuTe速端镜可重建3841个不同的方向,其角分辨率为32 mrad,板间距离为2.5 m。假设到目标的距离为800 m,空间分辨率可达到$\sim$ 25.6 m。WCD以0.72 MeV的分辨率测量从50 MeV到1.5 GeV的沉积能量。MuTe区分muography背景源,例如:向上到来的μ子,散射μ子,广泛的空气簇射(EAS)的软成分,以及同时到达的粒子。通过使用沉积能量(WCD)和飞行时间的测量来过滤它们。WCD区分单μ子、电子/正电子和多粒子事件。另一方面,ToF测量允许我们估计μ子动量,建立能量阈值以减少散射μ子的背景贡献。通过由ToF符号确定的粒子到达方向来拒绝向上到来的μ子。我们得出的结论是,近36%的记录事件属于电磁分量(电子和正电子),大约30.4%是由时间差< 100 ns的多粒子事件引起的,最后34%是由μ子引起的。μ子软分量(< 1 GeV/c)占单μ子事件的46%。向上运动的粒子占穿过MuTe的总通量的22%。
2021-02-23 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Machine learning pipeline for identifying tracks of muons and hadrons at GRAPES-3 muon telescope
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
研究针对GRAPES-3缪子望远镜中缪子和强子径迹识别问题,利用CORSIKA模拟质子簇射及Geant4探测器模拟,通过单粒子分类和多粒子分类的GNN建模及深度学习回归模型,实现粒子径迹区分与数量估计。
2026-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
An automated algorithmic method to mitigate long-term variations in the efficiency of the GRAPES-3 muon telescope
本文提出一种基于贝叶斯块和模块间相关性的自动算法,分离仪器效应与物理效应,并用Savitzky-Golay滤波减轻长期效率变化,提升μ子速率与中子数据的相关性。
2025-05-22 astro-ph.IM hep-ex
Calibration of the ASTRI SST-2M Prototype using Muon Ring Images
研究高能μ子产生的环像对于成像大气切伦科夫望远镜的性能监测和定标是非常有用的工具。孤立的μ介子向望远镜光收集器系统移动,在焦平面相机中产生特征切伦科夫环图像。由于部署到相机上的光的几何形状和分布可以很容易地对给定能量和方向的μ子进行解析重建,μ子环是监测成像望远镜的关键属性行为的强大工具,例如点扩散函数和整体光收集效率。在这方面的贡献,我们提出的可能性,使用的μ子环图像的分析作为校准的应科院SST-2 M原型点扩散函数。
2013-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Exploring Advanced Detector Technologies for Muon Radiography Applications
本文研究将mRPC和THGEM等先进气体探测器用于μ子成像,以提升μ子望远镜的时间与空间分辨率及本底抑制能力,并报告原型设计与Geant4模拟的初步结果。
2024-01-14 astro-ph.IM physics.ins-det
A new versatile method for the reconstruction of scintillator-based muon telescope events
本文提出了一种处理μ子望远镜观测数据的新方法。我们开发了这种处理方法,用于位于法属小安的列斯群岛的La Soufrière de Guadeloupe火山周围的基于塑料蒸发器的hodoscope,以便对受到火山水热活动强烈影响的熔岩圆顶区域进行μ子射线照相。我们的方法依赖于粒子轨迹重建,使用随机样本共识算法在受影响的闪烁体条中执行记录命中的拟合。该算法专门用于区分数据中的离群点,通常是由于噪声命中。因此,它预计将显着提高信号/噪声分离μ子轨道命中,并获得更高质量的估计粒子的入射轨迹在我们的探测器。第一次分析的RANSAC重建的事件提供了有希望的结果,在平均密度图。为了说明该算法的性能,我们提供了角分辨率和重建效率的估计,使用GEANT 4模拟配备了四个检测矩阵的望远镜。此外,我们还展示了在La Soufrière de Guadeloupe火山用这种望远镜记录的开放天空数据的初步结果。
2022-02-22 astro-ph.IM hep-ex physics.geo-ph
Calibration and performance of the STAR Muon Telescope Detector using cosmic rays
我们报告的时间和空间分辨率的μ子望远镜探测器(MTD)安装在RHIC的STAR实验。穿过STAR探测器的宇宙射线μ子的平均横向动量为6 GeV/c。由于它们非常小的多重散射,这些宇宙μ子提供了一个理想的工具来校准探测器和测量它们的时间和空间分辨率。获得的值分别为~100 ps和~1-2 cm。这些值与宇宙射线台架试验和试验光束所得值相当。
2014-02-05 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Development and Testing of a Modular Large-Area Cosmic Ray Telescope Using Scintillator-Fiber Hybrid Design for Millimeter-Level Muon Tracking
Research Center for Particle Science and Technology, Shandong University(山东大学粒子科学与技术研究中心)
本文提出一种模块化大面积宇宙射线望远镜,采用闪烁纤维混合设计,实现了毫米级μ子追踪,具备高空间分辨率和高探测效率,且成本低。
2026-04-01 astro-ph.IM hep-ex
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
Potential for measuring the longitudinal and lateral profile of muons in TeV air showers with IACTs
μ子在地球大气中的强子广泛空气簇射(EAS)中大量产生,并被粒子空气簇射探测器用作识别引发EAS的初级宇宙射线的手段。成像大气切伦科夫望远镜(IACTs),设计用于探测γ射线启动EAS的甚高能(VHE)γ射线天文学的目的,受到一个相当大的背景信号,由于强子EAS。虽然强子EAS通常被拒绝用于伽马射线分析目的,但在这种簇射中产生的单个μ子在IACT中产生清晰可识别的信号,μ子图像通常被保留并用于校准目的。对于具有立体触发器的IACT阵列,当μ子触发一台望远镜时,IACT阵列中的其他望远镜通常会检测到相关的强子EAS。我们首次展示了IACT阵列的竞争力测量的μ子含量的空气簇射,其横向分布和纵向剖面的生产倾斜高度在TeV的能量范围内的潜力。这些信息可以为强子相互作用模型提供有用的输入。
2019-03-28 astro-ph.IM hep-ex
Search for a simultaneous signal from small transient events in the Pierre Auger Observatory and the Tupi muon telescopes
我们目前的搜索结果可能的信号从小规模的太阳瞬态事件(如耀斑和行星际激波)以及可能对应的伽马射线暴(GRB),由图皮μ介子望远镜(Niteroi-巴西,22.90 S,43.20 W,海拔3米)和皮埃尔俄歇天文台表面探测器同时观测到(阿根廷-马里,南纬69.30度,西经35.30度,海拔1400米)。这两个宇宙射线实验都位于南大西洋异常(SAA)区域内。我们对几个例子的分析表明,与太阳活动(太阳耀斑和行星际激波)有关的低能(100 MeV以上)粒子计数率的行为具有相似性。我们还报告了Tupi实验观察到的增强μ子在地面水平的显着性高于8西格玛在1秒装仓计数率(原始数据)在密切的时间重合(T-184秒)与Swift-BAT GRB 110928 B(触发器=504307)。GRB 110928 B的坐标位于垂直图皮望远镜的视野内,爆发靠近MAXI源J1836-194。垂直图皮望远镜中的5分钟μ子计数率以及来自俄歇的公开数据(定标器速率的15分钟平均值)显示,在Swift-BAT GRB 110928 B触发后的时间内,背景波动以上有小峰值。根据长持续时间的触发,这个信号可能表明一个长的伽玛暴,在T-184秒的前兆窄峰。
2011-11-25 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Cosmic ray composition measurements and cosmic ray background free gamma-ray observations with Cherenkov telescopes
宇宙线粒子引发的广延空气簇射(EAS)中的μ子分量携带着关于初级粒子身份的信息。我们表明,EAS的μ子含量可以测量在一个广泛的能量范围从10 - 100 TeV的超高能宇宙射线范围内使用宽视场成像大气切伦科夫望远镜观察强烈倾斜或接近水平的EAS从地面或从高空。在这种EAS中,来自μ子的切伦科夫发射形成了望远镜相机中EAS图像的独特分量(晕或尾)。我们表明,μ介子信号的检测可以用来测量组成的宇宙射线光谱的能量范围内的膝盖,脚踝和银河系到河外过渡。它也可以用来否决伽马射线观测中的宇宙射线背景。与KASCADE-Grande相比,该技术提供了在10 PeV以上的能带中对伽马射线通量的灵敏度提高两个数量级的可能性,并且与Pierre Auger天文台相比,在多EeV能带中的灵敏度提高了一个数量级。
2017-01-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Volcanoes muon imaging using Cherenkov telescopes
对火山内部结构的详细了解是火山灾害评价的关键之一。为此,在过去十年中,已经提出了使用宇宙μ子粒子的地球物理射线照相技术。通过测量μ介子通量的微分衰减作为岩石数量的函数,沿着不同的方向交叉,有可能确定火山内部的密度分布。到目前为止,许多实验都是基于探测穿过由散射器或核乳胶平面组成的矢端镜的μ子径迹。利用基于大气切伦科夫成像技术的望远镜,我们提出了一种新的方法来研究火山内部,检测穿越火山后幸存的相对论宇宙射线μ子产生的切伦科夫光。沿着μ子路径产生的切伦科夫光被成像为一个典型的环形图案,包含了重建粒子方向和能量的所有必要信息。我们的新方法提供了一个可忽略的背景和提高空间分辨率的优势。为了测试我们的新方法的可行性,我们进行了模拟与玩具模型的基础上的几何参数的应科院SST-2 M,即成像大气切伦科夫望远镜目前正在安装到埃特纳火山。将我们的模拟结果与以前基于粒子探测器的实验进行比较,我们获得了至少10倍的灵敏度。研究结果表明,我们在不到4天的时间内解决了一个位于火山内部的半径约为100 m的空圆柱体,这意味着岩浆速度的限制为5 m/h。
2015-11-05 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.geo-ph
Results from the ANTARES neutrino telescope
ANTARES水下中微子望远镜位于地中海,距离土伦约40公里,深度为2475米。在其12线配置中,它在275个“楼层”中拥有近900个光电倍增管。讨论了探测器的性能,给出了几个结果,包括测量下行μ子,寻找高能μ子中微子的扩散通量,寻找宇宙中微子点源,寻找快磁单极子等,也作了简短的讨论与中微子望远镜的地球和海洋科学研究。
2011-05-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic muon arrival directions as a source of entropy
Central University of Karnataka(卡纳塔克中央大学)
本研究首次证实缪子望远镜的宇宙缪子入射方向可作为物理熵源,利用六个月数据提取随机性,生成特定熵值的随机数,可用于闭合贝尔不等式测试的设定独立性漏洞。
2026-08-26 astro-ph.IM hep-ex
Astronomia di Posizione per Muoni, Algoritmi per foglio elettronico (Positional Astronomy for Muons, Algorithms for electronic spreadsheet)
利用具有良好跟踪能力的多间隙电阻板室(MRPC)对极端能量事件计划中的宇宙射线空气簇射中的μ子进行了探测。这些μ子望远镜位于意大利各地的高中。大范围的空气簇射的探测是通过两个遥远的望远镜之间的时间重合来完成的。μ子入射方向的矢量分量是已知的,它们到达探测器的UTC时间也是已知的。给出了计算μ子入射方向的天体(赤道和银河)坐标的方法。这一程序可以恢复银河系或河外的极端高能宇宙射线源,这些射线产生如此广泛的空气簇射。工作表文件(muoni.xls或EEEtest.xls)包含一个模拟器,以生成相同格式的数据。这种介绍性的方法,位置天文学的μ子,也有用的中微子,是通过解释公式和交互式工作表,定制的数据格式的中微子(http://www.centrofermi.it/eee/)。
2012-01-05 astro-ph.IM hep-ex
Characterization of an MPPC-Based Scintillator Telescope and Measurement of Cosmic Muon Angular Distribution
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
本研究基于MPPC与闪烁体耦合设计高灵敏度光学探测系统,通过三重重合望远镜测量宇宙μ子角分布,验证了MPPC在高能物理中的应用效果。
2026-02-21 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Measurement of Smartphone Sensor Efficiency to Cosmic Ray Muons
提出了智能手机相机中CMOS传感器对宇宙射线μ子的效率的测量。外部放大器中的巧合表明宇宙射线μ子的通过,允许测量CMOS传感器的效率。所观察到的通量与公认的值一致,并且效率被呈现为从CMOS硅光电二极管像素收集的光电子的数量的函数。这些效率对于理解大规模智能手机网络作为空气淋浴观测站的可行性至关重要。
2021-07-13 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Effects of upward-going cosmic muons on density radiography of volcanoes
μ子层析成像的目的是利用自然界中宇宙μ子流对地质体的屏蔽衰减来反演地质体的密度结构。由于μ子望远镜暴露在开阔的天空中,因此它们会受到相对于感兴趣的微小通量而言强度较大的噪声通量的影响。一个公认的噪声通量来源来自于粒子造成的假轨迹,这些粒子偶然地同时触发了望远镜探测器。这样的通量可以通过使用多探测器望远镜来减少,这样偶然事件就变得非常不可能。在本研究中,我们报告了一种不同类型的噪声通量所造成的上行μ子从后面穿过探测器。我们描述了在瓜德罗普岛和埃特纳火山的拉苏弗里耶尔的实地实验,并详细介绍了高分辨率的时钟系统和统计程序,以检测向上运行的μ子。我们分析了几个数据集,无论是在校准或火山层析成像的情况。所有的数据集显示明显偏置的上行噪声通量的强度可能会达到50%的测量总通量在给定的方向。这种通量对密度射线照相产生的偏差进行了量化,并详细介绍了校正程序。以苏弗里埃和埃特纳火山为例。
2013-07-25 astro-ph.IM physics.geo-ph physics.ins-det
Measurement of cosmic-ray muon flux at CJPL-II
Tsinghua University(清华大学);Beijing Normal University(北京师范大学)
针对全球最深最大地下实验室CJPL-II的宇宙线缪子通量测量问题,使用塑料闪烁体缪子望远镜系统探测并结合模拟确定效率,得到全球地下实验室最低的通量值。
2025-11-14 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Recent Results from the ANTARES Neutrino Telescope
ANTARES水下中微子望远镜位于地中海,距离土伦约40公里,深度为2475米。在其12线配置中,它在295层楼中拥有近900个光电倍增管。讨论了探测器的性能,给出了几个结果,包括测量下行μ子、大气中微子、寻找高能μ子中微子的扩散通量、寻找宇宙中微子点源、多信使天文学、寻找快磁单极子和慢核子。本文还简要讨论了利用中微子望远镜进行地球和海洋科学研究的问题。
2012-12-28 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Time Calibration of the Baikal-GVD Neutrino Telescope with Atmospheric Muons
本文提出一种利用单簇模式大气缪子迭代确定有效时间偏移的新程序,用于Baikal-GVD中微子望远镜的高精度时间校准,理论精度约1.5-1.6纳秒。
2023-08-30 astro-ph.IM physics.ins-det
Muon excess at sea level from solar flares in association with the Fermi GBM spacecraft detector
本文介绍了一个正在进行的调查结果之间的关联在地面水平的μ介子过剩登记的Tupi望远镜和瞬态太阳事件,两个太阳耀斑的伽马射线和X射线的排放分别报告,费米GBM和GOES 14。我们表明,小规模的太阳耀斑,那些与即时的X射线发射分类为GOES的C类(功率$10^{-6}$,以$10^{-5}$ W m $^2$在1 AU)可能会引起μ子过剩可能与太阳质子和离子发射的耀斑和到达地球作为一个相干粒子脉冲。图皮望远镜位于南大西洋异常(SAA)的中心区域,这使得粒子探测器能够对初级和次级带电粒子($\geq 0.1$ GV)实现低刚性响应。在这里,我们认为一个“无标度”的能量分布粒子加速的太阳耀斑的可能性。大尺度耀斑和小尺度耀斑在能量超过π介子产生之前具有相同的能谱,它们之间的区别只是强度。如果这一假设是正确的,图皮望远镜正在记录质子(离子)产生的μ子,其能量对应于光谱的尾部。因此,所发射的质子的能量分布必须是幂律谱,因为幂律分布被表征为无标度分布。图皮事件支持了这一猜想。
2010-12-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Tomographic Muon Imaging of the Great Pyramid of Giza
吉萨高原的金字塔自古以来就吸引着游客,是古代世界七大奇迹中的最后一个。自从Luiz Alvarez和他的团队使用宇宙射线μ子成像来寻找Kuberres金字塔中隐藏的房间以来,已经有半个世纪了。高能物理(HEP)仪器的进步使一项新的调查,扫描金字塔,在大金字塔(胡夫)利用阿尔瓦雷斯团队使用的相同的基本技术,但现在与现代仪器取得了重要的新发现。探索大金字塔任务计划部署一个非常大的μ子望远镜系统,这将是宇宙射线μ子成像领域的变革。我们计划部署一个望远镜系统,其灵敏度是最近在大金字塔使用的设备的100倍以上,将从几乎所有角度对μ子进行成像,并将首次产生如此大的真实断层图像结构。
2022-02-16 astro-ph.IM eess.IV physics.acc-ph
Zenith distribution and flux of atmospheric muons measured with the 5-line ANTARES detector
ANTARES高能中微子望远镜是一个由大约900个光电倍增管组成的三维阵列,分布在地中海的12条系泊线上。2007年2月至11月,它以5线配置获取数据。测量了大气μ子通量的天顶角分布和相关的深度-强度关系,并与以前的测量结果和Monte Carlo预期进行了比较。由于环境和探测器参数的不确定性的系统影响的评价。
2010-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Optical response of highly reflective film used in the water Cherenkov muon veto of the XENON1T dark matter experiment
XENON 1 T实验是XENON暗物质搜索的最新阶段,旨在直接检测弱相互作用大质量粒子(WIMPs)。为了达到预期的灵敏度,背景必须比其前身XENON 100减少两个数量级。这需要围绕XENON 1 T TPC的水切伦科夫μ子否决,以屏蔽外部背景并通过检测通过的μ子或μ子在周围岩石中相互作用引起的二次簇射来标记μ子引起的高能中子。μ子否决是用具有高量子效率(QE)的$84$ $8"$光电倍增管在切伦科夫制度和水箱的墙壁覆盖着高反射DF 2000 MA箔由3 M。在这里,我们提出了一个研究这种箔的反射特性,以及测量其波长偏移(WLS)属性。此外,我们提出的反射率和WLS的μ子否决的检测效率的影响,使用Monte Carlo模拟与Geant 4进行。对于大于$400\,$ nm的波长,测量产生$\approx100\%$的镜面反射率,而低于$370\,$ nm的入射光的$\approx90\%$被箔吸收。在波长范围$250\,$ nm $\leq λ\leq 390\,$ nm内撞击箔的光的大约$3-7.5\%$用于WLS工艺。WLS光的发射光谱的强度略微依赖于吸收波长,并且显示出旋转-振动荧光光谱的形状,峰值在$λ\approx 420\,$ nm附近。将反射率值调整为最初用于μ子否决设计的Monte Carlo模拟中的测量值,否决探测效率保持不变。包括在Monte Carlo模拟…
2017-06-13 astro-ph.IM physics.ins-det
Gamma ray astronomy with Antares
有人建议水下中微子望远镜可以从伽马射线簇射中探测到μ子。根据一个完整的Monte Carlo研究讨论了Ancavity探测TeV光子产生的高能μ子的能力。它表明,目前已知的来源将很难检测到
2009-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observation of the cosmic ray shadow of the Sun with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES是最大的海底中微子望远镜,它已经在其最终配置中收集了十多年的数据。宇宙射线在到达地球的途中可能被太阳等天体吸收,导致ANTARES探测器测量的大气μ介子通量出现不足,即所谓的太阳“阴影”效应。这种现象可以用来评估望远镜的基本特性:探测器的角分辨率和指向精度。这项工作描述了使用2008年至2017年收集的ANTARES数据对太阳“阴影”效应的研究。日影观测的统计显著性为$3.7σ$,ANTARES望远镜对下行μ子的估计角分辨率值为$0.59^{\circ} \pm 0.10^{\circ}$,这与从蒙特卡罗模拟获得的预期一致,也与2007-2016年月球“阴影”分析的估计一致。没有发现系统指向偏移的证据,由此产生的指向精度与预期一致。
2021-09-02 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Time calibration with atmospheric muon tracks in the ANTARES neutrino telescope
ANTARES实验由分布在12条线上的光电倍增管阵列组成,位于地中海深处的水下。它寻找天体物理学中微子,收集由带电粒子(主要是μ子)引起的切伦科夫光,这些粒子是在探测器周围的中微子相互作用中产生的。由于在能量为$\sim$ 10 TeV时,μ子和入射中微子几乎是共线的,因此可以将ANTARES探测器用作中微子望远镜,并从精确重建μ子轨迹开始识别天空中的中微子源。为了得到这个结果,切伦科夫光子的到达时间必须精确测量。本文介绍了一种能使仪器达到最佳性能所需精度的时间校准方法。利用ANTARES探测器重建的大气μ子径迹,确定了光电倍增管之间的相对时间偏差。目前,这种方法被用来获得时间校准常数的光电倍增管在不同的线在0.5纳秒的精度水平。它也已被验证用于校准同一条线上的光电倍增管,使用LED和激光设备的系统。
2015-07-15 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
A Fast Algorithm for Muon Track Reconstruction and its Application to the ANTARES Neutrino Telescope
提出了一种算法,提供了一个快速和强大的中微子诱导上行μ子的重建和歧视这些事件从下行大气μ子背景中收集的ANTARES中微子望远镜的数据。该算法包括一个击中合并和击中选择过程,其次是拟合步骤的轨道假设和点状光源。它特别适合于实时应用,如在线监测和快速触发多信使研究的光学后续观测。用蒙特卡罗模拟对算法的性能进行了评估,并将各种分布与ANTARES数据中得到的分布进行了比较。
2011-05-20 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex