Testing Gamma/Hadron Separation for Ultra-High-Energy Cherenkov Astronomy
针对规划中的甚高能切伦科夫望远镜阵列Dark100的宇宙射线背景排除需求，首次基于模拟数据开展伽马/强子分离研究，分析了CORSIKA强子背景模型的影响。
2025-08-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observer Access to the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是一个甚高能伽马射线天文学地面设施，将作为一个开放式天文台运行，为广大科学界探索和研究非热宇宙提供服务。开放社区访问是这一领域的一个新事物，对实现使VHE伽马射线天文学与任何其他波段一样可访问的服务提出了挑战。我们在这里介绍CTA观察员访问系统的设计，包括科学用户的支持，数据和软件的传播，科学分析工具，以及提交观测建议的系统。我们概述了科学用户的工作流程，并提供了当前的发展状况。
2015-08-25 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
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
Monte Carlo Study on the Large Imaging Air Cherenkov Telescopes for >10 GeV gamma ray astronomy
成像空气切伦科夫望远镜（IACTs），如HESS，MAGIC和VERITAS，通过在非常高的能量伽马射线域（主要在100 GeV和10 TeV之间）显示许多令人兴奋的结果，很好地展示了它们的性能。重要的是研究我们可以在这个能量范围内提高多少灵敏度，但通过扩展这种IACT技术，将能量覆盖范围和灵敏度扩展到新的领域，更低和更高的能量也很重要。为此，我们采用新技术、先进的光电探测器和超快读出系统，通过蒙特卡罗模拟对大型IACT阵列进行了优化，特别是在10 GeV到100 GeV的能量范围内获得最佳灵敏度。我们将报告具有先进技术的大型IACT阵列的性能及其局限性。
2009-06-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Actuator Development at IAAT for the Cherenkov Telescope Array Medium Size Telescopes
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将成为TeV伽马射线天文学的未来天文台。为了提高灵敏度并扩大能量覆盖范围，使之超出现有设施的能力，其设计概念的特点是采用了三种不同大小级别的望远镜。根据H.E.S.S.的经验，第二阶段，蒂宾根天文和天体物理研究所（IAAT）为CTA中型望远镜（MST）的镜面控制系统开发执行器。这项工作的目标是在所有环境条件下的耐用性，高精度和机械稳定性。到目前为止，已经开发了几个版本，并对相应的原型进行了广泛的测试。在这方面的贡献，我们最新的设计修订建议的CTA MST。
2016-10-05 astro-ph.IM
A Double Layered Water Cherenkov Detector Array for Gamma-Ray Astronomy
地面粒子探测现在是TeV伽马射线天文学的一种行之有效的方法。在充满水的检测单元中产生的切伦科夫光的检测是一种经过验证且具有成本效益的方法。在这里，我们讨论的优化单位对未来的南方宽视场伽玛射线天文台（SWGO）。在这种情况下，我们研究了一种新型的配置，其中每个水切伦科夫探测器（WCD）的阵列中的单元包括两个黑色或反射壁室和一个单一的光电倍增管（PMT）在每个室。我们发现，这是一个具有成本效益的方法，提高了WCD阵列的性能相对于目前的方法。一个浅的下室与PMT朝下，使μ子标签和强子诱导的空气阵雨，这是在伽马射线天文学的主要来源的识别。我们调查如何伽马/强子分离功率和可实现的角分辨率取决于在这种配置中的探测器单元的几何形状和壁反射率。我们发现，优秀的角分辨率，背景抑制能力和低能量响应是可以实现的，在这种双层配置，在两个腔室的反射表面的帮助下。
2023-01-23 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
The Next Generation of Cherenkov Telescopes. A White Paper for the Italian National Institute for Astrophysics (INAF)
受到TeV天文学最近具有挑战性的结果的激励，VHE INAF社区要求他们中的一组撰写这份白皮书，以总结切伦科夫望远镜用于伽马射线天文学的现状和未来以及INAF在这一领域的观点。本文件旨在审查该领域的科学主题和潜在发展，并指出INAF中VHE天体物理学界的兴趣和能力（科学和技术）。其目的是确定国家农业研究所应集中努力和资源的科学和技术领域，以便意大利研究人员能够在这一领域取得（或保持）领先地位。
2009-06-22 astro-ph.IM
Performance of a small size telescope (SST-1M) camera for gamma-ray astronomy with the Cherenkov Telescope Array
CTA中小尺寸望远镜（SST）的预期实现将提供对最高能量伽马射线的独特见解，为发现和理解银河系和我们当地社区的来源提供基本手段。针对这一目标，SST-1 M是正在进行CTA原型和测试的三种不同实现之一。SST-1 M是戴维斯-科顿单镜望远镜，配备了基于SiPM的独特相机技术，在占空比方面比经典光电倍增管具有优势。在这篇文章中，我们描述了望远镜组件，相机，触发和读出系统。然后介绍了使用专用测试装置调试相机的结果。相机的第一个原型的性能在预期的触发率和触发效率为不同的夜空背景条件下，和相机的响应进行比较，端到端的模拟。
2017-09-12 astro-ph.IM
FACT -- The G-APD revolution in Cherenkov astronomy
自两年以来，FACT望远镜一直在加那利群岛的拉帕尔马运行。除了它的目的是作为最明亮的TeV耀变体的监测设施外，它的建造是建立固体光子计数器作为切伦科夫天文学探测器的重要一步。第一个G-APD切伦科夫望远镜的相机包括1440个盖革模式雪崩光电二极管（G-APD），配备固体光导以增加每个传感器的有效光收集面积。由于没有可用的感测线，一个特殊的挑战是保持施加的电压稳定，尽管G-APD汲取的电流取决于夜空背景光子的通量，该通量随环境光条件显著变化。已经开发了在操作期间保持G-APD的温度和电压依赖性响应稳定的方法。作为交叉检查，在不同的环境条件下，已经采取了具有高统计的暗计数光谱。在本报告中，将介绍在不断变化的环境条件下切伦科夫天文学中第一台基于G-APD的相机的项目、开发方法和两年的操作经验。
2014-03-14 astro-ph.IM physics.ins-det
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
The CoMET multiperspective event tracker for wide field-of-view gamma-ray astronomy
CoMET研发项目的重点是开发一种新技术，用于观测能量在~200 GeV以上的地面甚高能$γ$射线，从而涵盖软谱源的发射。正在研究的CoMET阵列将1242个粒子探测器单元与大气切伦科夫光探测器结合在一起，这些单元分布在直径约160米的圆形区域内，并放置在非常高的高度（5.1公里）。受“HiSCORE”设计启发并针对感兴趣的能量范围进行改进的大气切伦科夫光探测器可以在晴朗的夜晚与粒子探测器一起工作。因此，该仪器成为宇宙多视角事件跟踪器（CoMET）。预计CoMET将改善对黑暗期间$γ$射线引起的簇射的到达方向、能量和簇射最大值确定的重建，这对于减少宇宙射线的背景污染至关重要。粒子和大气切伦科夫光探测器的原型已经安装在林奈大学在瑞典，而在平行，我们模拟完整的探测器响应和估计重建改善$γ$射线事件。在这方面的贡献，我们提出了蒙特卡罗模拟的探测器阵列，包括CORSIKA簇射模拟和自定义探测器响应模拟，连同粒子和大气切伦科夫光信息的耦合，完整的阵列的重建策略和检测性能上的点状VHE $γ$射线源。
2021-07-28 astro-ph.IM
CTLearn: Deep Learning for Gamma-ray Astronomy
CTLearn是一个正在开发的新Python包，它使用深度学习技术来分析来自成像大气切伦科夫望远镜（IACT）阵列的数据。IACT使用由甚高能量伽马射线引发的空气簇射发射的切伦科夫光，在相机平面上形成空气簇射纵向发展的图像。然后，原始高能粒子的空间、时间和量热信息被电子记录下来。IACTs对天体物理源的敏感性在很大程度上取决于对大量宇宙射线簇射背景的有效抑制。CTLearn包含使用TensorFlow运行机器学习模型的模块，使用像素相机数据作为输入。它的高级界面提供了一个基于配置文件的工作流程，以驱动可重复的训练和预测。我们通过使用IACT模拟数据展示一些结果来说明CTLearn的功能。
2019-12-20 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
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
A simulation study on few parameters of Cherenkov photons in extensive air showers of different primaries incident at various zenith angles over a high altitude observation level
本文研究了不同能量和不同天顶距的$γ$射线、质子和铁等初级粒子在广泛空气簇射（EAS）中产生的切伦科夫光子的横向密度、到达时间和角位置分布。本研究是我们早期工作\cite{Hazarika}的扩展，涵盖了广泛的能量范围的地基$γ$射线天文学与广泛的天顶距（$\le 40^\circ$）的初级粒子，以及扩展到研究角分布模式的切伦科夫光子在EAS。这种类型的研究是重要的区分$γ$射线发起的阵雨强子阵雨在地面的$γ$射线天文学，其中大气切伦科夫技术（ACT）正在使用。重要的是，这样的研究提供了一般的$γ$射线和强子簇射的性质的洞察力。在这项工作中，CORSIKA 6.990模拟代码用于生成EAS。与文献\cite{Hazarika}的情况类似，本文还发现，当初始粒子的类型、能量和天顶距的函数参数取不同值时，切伦科夫光子的横向密度分布和到达时间分布几乎分别与函数$ρ_{ch}(r) = ρ_{0}\;e^{-βr}$和$t_{ch}(r) = t_{0}e^{Γ/r^λ}$一致。切伦科夫光子相对于簇射轴的角位置分布随初始类型、能量和天顶距的不同而呈现出不同的特征。
2018-03-10 astro-ph.IM
TeV Instrumentation: current and future
在过去的20年里，TeV天文学从一个刚刚起步的领域，只有少数来源成为一个完全发展的天文学学科，扩大了我们对各种类型的TeV伽马射线源的知识。这一进展主要是由于目前正在运行的仪器：成像大气切伦科夫望远镜，表面阵列和水切伦科夫探测器。此外，我们正处于下一代仪器的边缘，性能参数有相当大的飞跃。本文总结了TeV天文仪器的现状，主要集中在不同类型的仪器和分析挑战的比较，以及提供了一个展望未来的装置。TeV伽马射线观测的不同技术的能力和局限性进行了讨论，以及协同作用，以其他波段和信使。
2022-01-21 astro-ph.IM
Gammapy - A Python package for γ-ray astronomy
在过去的十年中，成像大气切伦科夫望远镜阵列，如H.E.S.S.，MAGIC、VERITAS以及费米-LAT太空望远镜首次为我们提供了伽马射线宇宙的详细图像和光谱。目前，伽马射线社区正在准备建造下一代切伦科夫望远镜阵列（CTA），它将作为一个开放的天文台运行。Gammappy（可在https://github.com/gammapy/gammapy上以开源BSD许可证获得）是一个新的正在开发的Astropy附属软件包，用于天文伽马射线数据的高级分析和模拟。它建立在科学Python堆栈（Numpy，Scipy，matplotlib和scikit-image）上，并利用其他开源天文学软件包，如Astropy，Sherpa和Naima，为伽马射线天文学家提供一套灵活的工具。我们概述了当前的Gammapy功能，并对真实和模拟的伽马射线数据集进行了示例分析。我们希望Gammapy成为一个社区开发的项目，并成为对伽马射线天文学感兴趣的科学家与Python合作的地方。欢迎捐款！
2015-10-06 astro-ph.IM
Spacecraft Coatings Optimizing LiDAR Debris Tracking and Light Pollution Impacts
针对低轨碎片追踪与天文光污染的矛盾，本文提出一种近红外透明（NIRT）涂层，实验证实其能使航天器表面吸收可见光并反射近红外，有效降低可见光反射率47%并提升近红外反射率7%，为化解太空安全与天文学的冲突提供了新途径。
2023-11-22 astro-ph.IM physics.ins-det
Design Concepts for the Cherenkov Telescope Array
地面伽马射线天文学取得了重大突破，利用大气层切伦科夫望远镜成像系统获得了令人印象深刻的结果。地基伽马射线天文学在天体物理学、粒子物理学和宇宙学方面具有巨大潜力。CTA是一项国际倡议，旨在建立下一代仪器，在100 GeV至10 TeV范围内灵敏度提高5-10倍，并扩展到远低于100 GeV和高于100 TeV的能量。CTA将由两个阵列（一个在北部，一个在南部）组成，用于全天空覆盖，并将作为开放式天文台运行。CTA的设计基于当前可用的技术。本文件报告了CTA的现状，并介绍了CTA的主要设计概念。
2012-04-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array
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学地面观测站。它将能够探测能量范围从20 GeV到300 TeV以上的伽马射线，在能量和方向重建方面具有前所未有的精度。它将拥有三种不同类型的100多台望远镜，位于北半球的西班牙拉帕尔马和南半球的智利帕拉纳尔。CTA将是世界上最大的天文基础设施之一，具有开放的数据访问，它将在未来几十年内解决天文学，天体物理学和基础物理学方面的问题。在本报告中，我们将重点介绍CTA建设的状况，望远镜原型的状况，并强调一些物理学观点。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
High-speed single-photoelectron detection for Cherenkov astronomy
University of Geneva（日内瓦大学）
本文提出了一种定制的SiPM传感器和前端应用专用集成电路，实现了低噪声、可扩展的单光子电子分辨和纳秒级时间分辨，适用于大气切连夫望远镜成像。
2026-05-11 astro-ph.IM cs.SY eess.SY
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
A conceptual design of an advanced 23 m diameter IACT of 50 tons for ground-based gamma-ray astronomy
将介绍一个先进的成像空气切伦科夫望远镜的概念设计，该望远镜具有23米直径的反射镜和50吨重。系统的光子探测效率为15- 17%，平均超过300-600 nm，旨在降低阈值至10-20 GeV。展望第二代相机与盖革模式雪崩光电二极管将被讨论。
2009-07-05 astro-ph.IM
Composite mirror facets for ground based gamma ray astronomy
伽马射线天文学的复合反射镜已经开发出来，以满足以CTA（切伦科夫望远镜阵列）为代表的下一代切伦科夫望远镜所需的规格。除了对聚焦和反射效率的基本要求外，反射镜还必须坚固、重量轻、耐用且具有成本效益。在本文中，开发的技术来生产这样的镜子，以及一些测试，已经进行了验证。结果表明，这些镜子符合CTA的需要，使他们成为很好的候选人使用的一个重要组成部分的阵列。
2013-01-30 astro-ph.IM hep-ex
Expected performance of the ALTO particle detector array designed for 200 GeV - 50 TeV gamma-ray astronomy
CoMET是R $\&$ D的一个项目，旨在设计一个对$\sim$ 200 GeV以上能量敏感的甚高能伽马射线观测站。科学目标包括连续观测软谱VHE伽马射线源，如活动星系核（AGN）和瞬变，如伽马射线暴（GRB）。有了这些目标，CoMET被设计成具有低能量阈值，在高海拔处具有约2 sr的宽视场，并将ALTO粒子探测器与CLiC空气切伦科夫探测器相结合。在这篇文章中，我们只关注ALTO粒子探测器阵列的性能。水切伦科夫探测器用于探测大气簇射中的次级粒子，而散射器用作μ子计数器。详细的研究是通过空气淋浴，检测器和触发模拟，然后由事件参数的重建和信号（伽马射线）从背景（宇宙射线）的提取。我们目前的灵敏度的ALTO探测器使用两个SEMLA分析配置的天体物理源的列表。
2021-07-27 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
Early attempts at atmospheric simulations for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将是世界上第一个从天体物理现象中探测伽马射线的天文台，目前正处于原型阶段，预计将于2015/16年开始建造。在这项工作中，我们提出了详细的模拟研究，以评估需要进行大气监测的早期尝试的结果。这将包括一些激光雷达分析方法的讨论，以确定距离分辨大气传输轮廓。我们发现，在增加气溶胶密度水平，模拟伽马射线天文数据系统地转移，导致更软的光谱。与激光雷达数据，我们表明，它是可能的，以适应大气传输模型所需的生成查找表，这是用来推断一个伽马射线事件的能量，从而使它能够纠正受影响的数据，否则将被视为不可用。
2014-03-17 astro-ph.IM
Optical Intensity Interferometry with the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）具有前所未有的夜空观测集光面积，在光学恒星天文学方面也具有巨大的潜力，特别是作为一种多元件强度干涉仪，实现亚毫角秒角分辨率成像。光学天文学所达到的空间分辨率的这种数量级的增加将揭示旋转扁平恒星的表面及其周盘和风的结构，或近距离双星之间的气体流动。从光的二阶相干性来重建图像是可行的，光的二阶相干性被测量为不同望远镜中记录的光子之间到达时间的时间相关性。这种技术（曾经由汉伯里·布朗和特维斯开创）只通过电子信号连接望远镜，实际上对大气湍流和望远镜光学系统的缺陷不敏感。探测器和望远镜的要求与成像空气切伦科夫天文台的要求非常相似，主要区别在于信号处理（计算成对望远镜中单个相机像素之间的互相关）。对较亮恒星的观测不受天空亮度的限制，允许在明亮的月亮时期有效地使用CTA。虽然已经提出了其他概念来实现常规振幅（相位）类型的千分之一级光学干涉仪，无论是在空间还是在地面上，它们的复杂性使它们比CTA更远，因此可能成为天文学中第一个千分之一级光学成像仪。
2012-04-16 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Boosting the performance of the ASTRI SST-2M prototype: reflective and anti-reflective coatings
应科院是意大利教育、大学和研究部的旗舰项目，由意大利国家天体物理研究所（INAF）领导。应科院计划的其中一个主要目的，是为小型望远镜设计、建造和实地验证一个双镜（2 M）端对端原型，该望远镜预计会成为切伦科夫望远镜阵列的一部分。应科院SST-2 M原型机采用Schwarzschild-Couder设计，并采用SiPM（Silicon Photo Multiplier）相机，将于2014年年中在位于意大利卡塔尼亚埃特纳山Serra La Nave的INAF天文台进行组装，并于稍后展开科学验证阶段。光学设计和SiPM带通的特性推动了在主镜和次镜的反射涂层方面的具体优化选择。特别是，多层介电涂层，能够过滤出大的夜空背景污染的波长$λ\gtrsim 700$ nm已被开发和测试，作为解决方案的主镜。由于应科院SST-2 M相机的构造，可以选择性地集成基于薄金字塔光导的重成像系统，以提高填充因子。专门开发了针对远离法线的宽范围入射角优化的抗反射涂层，以提高这些元件的紫外光透明度。的问题，策略，模拟和实验结果进行了全面介绍。
2013-07-20 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
Gamma-Hadron Separation in Very-High-Energy gamma-ray astronomy using a multivariate analysis method
近年来，成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）发现了天空中丰富多样的甚高能量（VHE，> 100 GeV）伽马射线辐射源。这些仪器对大气中伽马射线诱导粒子级联发射的切伦科夫光进行成像。通过考虑簇射图像的形状，可以有效地减少来自更多宇宙射线级联的背景，并且减少这种背景的能力是决定IACT灵敏度的关键方面之一。在这项工作中，我们应用树分类方法的数据从高能立体系统（H.E.S.S.）。我们展示了该方法的稳定性及其与H.E.S.S.相比产生改进的背景减少的能力。标准分析。
2009-04-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Molecular absorption of Cherenkov light at CTAO
Université de Genève（日内瓦大学）；Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）
本研究分析了CTAO观测站中切连科夫光的分子吸收过程，探讨了大气特性对光传输的影响，并提出大气监测和校准策略以提高观测精度。
2026-03-03 astro-ph.IM
Very High Energy Ground Based Gamma Ray Telescopy Using TACTIC
本项目是利用大气切伦科夫技术研究甚高能量伽玛射线天文学。该项目涉及研究伽马射线的相互作用过程、大范围空气簇射的形成、切伦科夫辐射的成像以及利用TACTIC对蟹状星云和MRK 421的观测数据进行数据分析。阿布，印度。
2019-05-08 astro-ph.IM
Background rejection method for tens of TeV gamma-ray astronomy applicable to wide angle timing arrays
一个“膝状”近似的切伦科夫光横向分布函数，这是我们以前开发的，现在被用于高能量（数十和数百TeV）伽马射线天文学的背景抑制方法的实际任务。在这项工作中，我们实现这种技术的HiSCORE广角定时阵列组成的切伦科夫光探测器的间距为100米，覆盖0.2公里$^2$目前和5公里$^2$在未来。然而，它可以应用于其他类似的阵列。我们还表明，应用多变量的方法（其中3个参数的膝盖近似），使我们能够达到高水平的背景拒绝，但它强烈依赖于命中检测器的数量。
2017-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
Extending the observation limits of Imaging Air Cherenkov Telescopes toward horizon
成像大气切伦科夫望远镜用于50 GeV - 50 TeV的甚高能区的地基γ射线天文学，通常进行空气簇射观测，直到天顶距~60 °。超过该极限，空气柱密度迅速增加，切伦科夫光吸收开始起主要作用。由于缺乏适当的光透射校准方法，研究人员在天顶距60度的情况下进行常规测量受到限制。我们把切伦科夫光中的空气簇射的观测范围扩大到几乎地平线。本文利用孔径测光技术对大天顶距观测中大气切伦科夫光透射率进行了定标。随着对给定源的更长时间的观测，这种观测技术可以大大增加切伦科夫望远镜的收集面积和事件统计，用于光谱的非常高的能量部分。对少数几个候选源的最高能量伽马射线谱的研究可以为银河系宇宙射线的起源提供线索。我们表明，MAGIC非常大的天顶距观测产生的收集面积超过一平方公里。对于选定的来源，这正在成为与切伦科夫望远镜阵列预期的目标收集区域相媲美。
2019-03-12 astro-ph.IM
Recent developments for the testing of Cherenkov Telescope Array mirrors and actuators in Tübingen
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）是下一代切伦科夫望远镜。它将由大量三种不同直径的分段镜望远镜组成，放置在两个地点，一个在北半球，一个在南半球，从而覆盖整个天空。镜面瓦片的总数将达到10，000个数量级，对应的反射面积约为10^4 m^2。位于蒂宾根的天文学和天体物理学研究所（IAAT）目前正在开发针对中型望远镜优化的反射镜控制对准机械、电子和软件。此外，IAAT正在参与CTA镜子原型测试。在本文中，我们目前的发展状况，最近的测试的主要结果，并计划生产阶段的镜子控制系统。我们还简要介绍了图宾根的镜子测试设施。
2015-08-25 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
Advanced Environmentally Resistant Lithium Fluoride Mirror Coatings for the Next-Generation of Broadband Space Observatories
物理气相沉积（PVD）的保护性氟化物薄膜的最新进展已经提高了铝基反射镜的远紫外（FUV：912-1600 nm）反射率接近理论极限。最大的增益超过20%，来自氟化锂保护的铝，它具有任何传统涂层的最短波长截止。尽管NASA的FUSE任务取得了成功，但氟化锂（LiF）基光学器件的使用还是很少见的，因为LiF具有吸湿性，需要进行可能带来风险的处理程序。随着NASA现在研究两个大型天文任务概念，大型紫外光学红外探测器（LUVOIR）和可居住系外行星成像任务（HabEx），其要求吞吐量降至1000 μ m，LiF基涂层的开发变得至关重要。本文讨论了正在采取的步骤，以使这些新的增强型LiF保护铝（eLiF）反射镜涂层符合飞行要求。除了量化吸湿降解外，我们还开发了一种新的方法，用非吸湿材料的厚（10-20 μ m）覆盖层保护eLiF，以提高耐用性。我们报告了基于eLiF的光学器件的性能，并评估了为使此类涂层适用于LUVOIR、HabEx和其他FUV敏感的太空任务而需要采取的步骤。
2018-01-09 astro-ph.IM
Ground-based gamma-ray astronomy: history and development of techniques
甚高能伽马射线是高能天体物理学的主要支柱之一。伽马射线是在宇宙中极端的相对论条件下产生的。VHE伽马射线可以在地面上间接探测到。这些高能光子的检测提出了几个技术挑战。首先，尽管伽马射线具有很强的穿透性，但地球的大气层对它们来说是不透明的。其次，这些伽马射线是在宇宙射线的强烈背景下探测到的。当VHE伽马射线到达大气层顶部时，它会产生带电的次级粒子。这些带电粒子在光学波段产生切伦科夫闪光。尽管探测这些切伦科夫闪光的第一次尝试是在大约70年前，但人们花了几十年的不懈努力来简化这项技术。地基VHE γ射线天文学已成为传统高能天文学研究相对论宇宙的重要分支之一。在这篇文章中，我们回顾并提出了一个历史的观点，然后讨论了目前的状况，最后是什么摆在面前。
2022-01-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Mirror Development for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）是一个计划中的甚高能伽马射线天文观测站。它将由几十个不同尺寸的望远镜组成，总镜面面积高达10，000平方米。目前安装的大多数镜子要么是抛光玻璃镜，要么是金刚石铝镜，这两种都是劳动密集型技术。对于CTA，已经开发了几种新技术，用于快速、经济高效地生产重量轻、可靠的反射镜基板，其中大部分已经开始工业预生产。此外，新的或改进的铝基和介电表面涂层已被开发，以增加反射镜的寿命相比，目前切伦科夫望远镜仪器的反射率。
2013-07-17 astro-ph.IM
Development of a blue-mirror multilayer coating on light concentrators for future SiPM cameras
针对SiPM在长波段PDE过高导致信噪比不佳的问题，本文设计并应用仅8层的蓝光反射多层膜于光集中器，使300-500 nm光子收集效率提升约50%，同时将830 nm效率降低30-50%，为未来SiPM相机优化观测性能提供了低成本方案。
2023-09-18 astro-ph.IM hep-ex
Optimizing Cherenkov photons generation and propagation in CORSIKA for CTA Monte-Carlo simulations
KAscade的宇宙射线模拟）是一个详细模拟大气中高能宇宙射线粒子引发的大范围空气簇射的程序，目前几乎所有旨在测量地面初级和次级宇宙射线的主要仪器都在使用。目前正在建造的切伦科夫望远镜阵列（CTA）是极高能伽马射线天文学领域的下一代仪器。详细的CORSIKA蒙特卡罗模拟将定期与CTA操作并行进行，以估计仪器响应函数，这是在数据分析期间从测量结果中提取宇宙源物理特性所必需的。与这些模拟相关的估计CPU时间非常高，每年约为2亿HS06小时。代码优化成为快速生产和有限成本的必要条件。在本文中，我们提出了多个代码转换，旨在促进自动矢量化的编译器，确保最小的外部库的要求和高硬件可移植性。
2020-06-26 astro-ph.IM
Precision requirements and innovative manufacturing for ultrahigh precision laser interferometry of gravitational-wave astronomy
随着LIGO宣布首次直接探测到引力波（GW），GW天文学正式进入我们的时代。经过一百年的理论研究和五十年的实验努力，这不仅是物理学和天文学的历史里程碑，也是工业和制造业的历史里程碑。工业的挑战和机遇是大尺寸的精密和创新制造-生产大型和均匀的光学元件，大型元件的光学诊断，大型反射镜上的高反射率介电涂层，大容量真空器件的制造，高衰减振动隔离系统的制造，高功率高稳定性单频激光器的生产，高分辨率定位系统的生产等。在这次演讲中，我们解决的要求和方法，以满足这些要求。大型光学元件的光学诊断需要大型相移干涉仪，用于LIGO光学系统测试的1.06 μm相移干涉仪就是一个例子。高质量的反射镜是激光干涉GW检测、环形激光陀螺仪、高精度激光腔稳定、量子光力学、腔量子电动力学和真空双折射测量的关键。对基材材料和涂覆方法有严格的要求。对于低温GW干涉仪，需要在蓝宝石或硅上适当的涂层以获得良好的热性能和均匀性。需要大的可调真空元件和高衰减振动系统以及有效的计量系统，并将予以解决。在空间干涉测量中，无阻力技术已经比较成熟，弱光锁相技术已经在实验室中得到验证，但弱光操控技术仍有待发展。
2016-10-11 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Towards a common analysis framework for gamma-ray astronomy
由于目前伽马射线望远镜的成功（费米，H.E.S.S.，MAGIC，VERITAS），并考虑到计划中的天文台，如切伦科夫望远镜阵列（CTA）或高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）的前景，伽马射线天文学正在成为现代天体物理学研究的一个组成部分。今天的分析依赖于各种工具和软件框架，这些工具和软件框架是专门为每种仪器独立开发的。为了统一伽马射线数据的分析，我们目前正在开发GammaLib（http：//sourceforge.net/projects/gammalib），这是一个与Python接口的C++库，为伽马射线数据的仪器独立分析提供了一个框架。在GammaLib之上，我们创建了ctools（http：//cta.irap.omp.eu/ctools），这是一组分析可执行文件，正在开发作为CTA高级科学分析框架的原型之一，但它同样适用于分析来自现有Fermi-LAT望远镜和当前切伦科夫望远镜阵列的伽马射线数据。特别是ctools和GammaLib提供了同时进行多仪器分析的新机会。我们提出了软件开发的状态，并说明其功能与蟹状星云发射的光谱分析超过七十年的能量（1 MeV至10 TeV）使用多仪器（COMPTEL，费米-LAT，H.E.S.S.）。伽马射线观测以及超新星遗迹RX J1713.7-3946的CTA观测模拟。
2013-07-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
CTA - A Project for a New Generation of Cherenkov Telescopes
伽马射线为非热宇宙提供了一个强有力的洞察力，也许是一个超越标准模型的新物理学的独特探测器。目前的实验已经在超新星遗迹、脉冲星和活动星系核中加速宇宙射线的物理学方面取得了成果，迄今已探测到近100个极高能量源。尽管其相对较新的外观，非常高的能量伽马射线天文学已被证明已经达到了一个成熟的技术与快速组装，相对便宜和可靠的望远镜。未来装置的目标是将灵敏度提高到目前装置的十倍，并将能量范围从几十GeV扩大到一百TeV。天体物理学来源的伽马射线光谱相当软，因此几乎没有一个单一尺寸的望远镜可以覆盖超过1.5十年的能量，因此需要2，3个不同尺寸的望远镜阵列。此后，我们提出了切伦科夫望远镜阵列（CTA），一个新一代的高度自动化的伽玛射线天文望远镜的项目的设计考虑。该项目的状态，技术解决方案和所涉及的物理见解将被介绍。
2009-08-10 astro-ph.CO 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
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
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
TeV Gamma-ray Astronomy: A Summary
在过去的十年里，TeV伽马射线天文学领域产生了许多令人兴奋的结果。源目录和可以解决的天体物理问题的范围都在继续扩大。本文介绍了该领域的专题审查，重点是成像大气切伦科夫望远镜阵列的观测结果。研究结果包括恒星及其星云、超新星遗迹、伽马射线双星系统、恒星形成区、星暴和活动星系。
2012-04-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Very high energy gamma-ray astronomy with HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是一个位于墨西哥的空气簇射阵列。它对我们在地球上探测到的能量最高的光子很敏感，达到几十TeV的能量。该观测站是一年多前完成的，我们在这篇文章中介绍了有关其性能的第一个结果。我们还显示了第一年的调查结果，第一个耀斑事件检测到的天文台，其灵敏度扩展源和计划的升级，目前正在进行。
2016-12-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray astronomy from the ground -- future perspectives
本文探讨了地面伽马射线天文学未来的发展方向，分析了现有和新项目的技术进展及科学意义。
2025-12-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
A template method for measuring the iron spectrum in cosmic rays with Cherenkov telescopes
了解宇宙射线的来源、加速机制和传播是天体粒子物理学研究的一个活跃领域。测量地球上宇宙射线的光谱和元素组成可以帮助解决这个问题。IACTs虽然主要用于$γ$射线天文学和对暗物质的间接搜索，但在这方面可以做出重要贡献。特别是，他们能够通过利用大气层中带电粒子发出的切伦科夫直接光，将宇宙射线中的重核与质子和较轻的核区分开来。本文提出了一种由初级粒子发射的切伦科夫光及其引起的空气簇射来重建初级宇宙线粒子相关性质的方法。
2015-08-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Assessment of the Cherenkov camera alignment through Variance images for the ASTRI telescope
切伦科夫望远镜的一个特殊之处在于，它们被设计成在纳秒的时间尺度上探测大气闪光，几乎看不到恒星源。因此，这些仪器的指向校准通常不能利用焦平面的标准天体测量来完成。在本文中，我们验证了一个程序，以克服这个问题的情况下，创新的ASTRI望远镜，由INAF开发，利用其新颖的切伦科夫相机作为辅助输出所产生的天空图像。事实上，该仪器实现了一种称为“方差法”（VAR）的统计技术，具有对星场成像的潜力（角分辨率$\sim 11'$）。我们在这里证明，VAR图像可以被利用来评估的切伦科夫相机与望远镜的光轴下降到$\sim 1''$的对齐。为此，我们评估的恒星的位置与亚像素精度由于深入调查的卷积之间的点扩散函数和相机的像素分布，从而在一个转换矩阵，我们验证了模拟。在那之后，我们考虑了在长时间观察过程中视场的旋转，获得了我们用来研究切伦科夫相机高精度对准的光弧，我们已经在实际数据上测试了这个过程。我们所采用的策略是从光学天文学中继承下来的，迄今为止从未在切伦科夫望远镜的方差图像上进行过，这对优化应科院望远镜的微型阵列的科学精度至关重要。
2021-11-04 astro-ph.IM
