First Ultra High Energy Neutrino Search with a Hybrid Phased and Traditional Detector in the Askaryan Radio Array
利用ARA第五台站混合相控阵探测器的低阈值触发能力，首次对超高能中微子进行搜索，通过改进数据选择和背景抑制，显著提升方向重建与信号探测灵敏度。
2025-08-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Constraints on the Ultra-High Energy Neutrino Flux from a Prototype Station of the Askaryan Radio Array
Askaryan射电阵列（ARA）是一个在南极附近分阶段建造的超高能量（$>10^{17}$ eV）宇宙中微子探测器。ARA使用部署在南极冰层设计深度200米处的射频天线（$\sim150-800$ MHz），搜索冰层中中微子相互作用引起的粒子级联的无线电切伦科夫发射。在2010-2011年季节，在$\sim30$米深度部署了一个原型ARA试验台站，并在2011-2012年和2012-2013年季节部署了前三个完整的ARA站。我们提出了第一个中微子搜索与ARA使用的数据在2011年和2012年与ARA测试床和由此产生的约束中微子通量从$10^{17}-10^{21}$ eV。
2015-05-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Recent Results from The Askaryan Radio Array
阿斯卡里安射电阵列（英语：Askaryan Radio Array，ARA）是一个位于南极的超高能中微子望远镜，由一组射电天线组成，旨在探测冰中中微子相互作用产生的阿斯卡里安辐射。目前，该实验有五个台站在运行，自2012年以来已分阶段部署。这篇文章的重点是从2013-2016年在两个ARA站（A2和A3）中寻找中微子扩散通量的发展。在水平极化和垂直极化的两个搜索信道中的每一个中，在一个站中预期$\sim 0.01-0.02$事件的背景。根据对两个台站四年的分析，预期对超高能中微子通量的新限制比ARA以前设定的限制提高了约两倍。ARA的五站数据集的预计灵敏度开始与其他中微子望远镜在$10^{10.5}\,$ GeV附近的高能量竞争。
2019-07-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Array-Wide Search for Diffuse UHE Neutrinos with the Askaryan Radio Array
本文报告了 Askaryan 射电阵列首次阵列级弥散超高能中微子搜寻的进展，利用约 28 站年数据可在 3 EeV 以上达到最优灵敏度，并验证了阵列级搜寻对下一代射电中微子探测器的可行性。
2025-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Study of an Isolated Double-pulse Cosmic Ray Candidate Recorded with the Askaryan Radio Array
本研究利用FAERIE和AraSim模拟，详细分析了ARA探测器记录的一个孤立双脉冲宇宙射线候选事件，确定其源于向下传播的宇宙射线大气簇射，并验证了模拟与观测时间结构的一致性。
2025-09-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Simulation of the Event Reconstruction of Ultra High Energy Cosmic Neutrinos with Askaryan Radio Array
Askaryan射电阵列（ARA）是科学家建议在南极建立的一个大型射电切伦科夫天文台，旨在通过观测超高能宇宙成因中微子，发现产生最高能量宇宙射线的宇宙加速器的起源和演化。为了优化ARA对入射UHE中微子的角分辨率，这是指向包的源必不可少的，ARA的重建能力和它的设计之间的关系进行了研究。结果表明，在考虑噪声影响的情况下，为使中微子角分辨率尽可能好，探测效率尽可能高，ARA的最佳配置为站间距1.6 km，天线间距40 m。
2010-01-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the Diffuse Flux of Ultra-High Energy Neutrinos from Four Years of Askaryan Radio Array Data in Two Stations
Askaryan射电阵列（ARA）是一个超高能（UHE，$>10^{17}$ eV）中微子探测器，旨在通过搜索南极冰中中微子-核子相互作用的相对论产物发射的无线电波来观测中微子。在本文中，我们提出了在两个互补分析中搜索中微子所产生的$10^{16}-10^{21}$ eV之间的超高能中微子扩散通量的限制，这两个分析都分析了当时运行的两个深站（A2，A3）的四年（2013-2016）的数据。我们对$EF(E)=5.6\times10^{-16}$ $\textrm{cm}^{-2}$ $\textrm{s}^{-1}$ $\textrm{sr}^{-1}$的$10^{18}$ eV处的扩散全味中微子通量设置了90%CL上限.该分析包括之前ARA结果暴露量的四倍，约为ARA运行至2022年底预期暴露量的1/5。
2020-07-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
The First Array-Wide Diffuse Flux Search for UHE Neutrinos with the Askaryan Radio Array
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文利用 Askaryan 射电阵列 2013-2023 年数据开展首次全阵列超高能中微子弥散通量搜索，采用改进模型与统一框架，有望发现候选事例或设定严格通量极限，为未来射电阵列提供分析策略参考。
2026-09-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints on the Ultra-High Energy Neutrino Flux from Gamma-Ray Bursts from a Prototype Station of the Askaryan Radio Array
我们报告了在2011年和2012年由Askaryan射电阵列（ARA）的测试台站收集的数据集中寻找来自伽马射线暴（GRB）的超高能（UHE）中微子。从57个选定的伽玛射线暴，我们没有观察到我们的削减，这是一致的0.12预期的背景事件生存的事件。用NeuCosMA作为GRB参考辐射模型，估算了从$10^{7}$到$10^{10}$ GeV的瞬发UHE GRB中微子注量和准扩散通量的上限.这是在$10^{7}$ GeV以上的瞬发UHE GRB中微子准扩散通量的第一个极限。
2017-01-21 astro-ph.HE
The lunar Askaryan technique: a technical roadmap
月球Askaryan技术涉及从月球外层的粒子级联中寻找Askaryan无线电脉冲，是一种利用月球表面作为超大型超高能粒子探测器的方法。探测这些持续时间约为1纳秒的脉冲所需的高时间分辨率，使这项技术处于与其他形式的射电天文学截然不同的状态，具有一系列独特的相关技术挑战，这些挑战已在各小组的一系列实验中得到解决。实施这些小组开发的探测月球Askaryan脉冲的方法和技术对于未来平方公里阵列（SKA）的实验将是重要的，预计SKA将具有足够的灵敏度，可以使用这种技术进行首次积极探测。关键问题包括电离层色散校正、波束形成、有效触发以及排除射频干扰中的虚假事件。我们检讨每一个领域的进展，并考虑未来应用SKA的进一步进展。
2015-09-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
A low-threshold ultrahigh-energy neutrino search with the Askaryan Radio Array
在追求测量仍然难以捉摸的超高能（UHE）中微子通量的能量为EeV的顺序，探测器使用在冰Askaryan无线电技术越来越多地针对较低的触发阈值。这导致了对UHE中微子的更高的灵敏度。利用Askaryan射电阵列（ARA）收集的数据，我们在迄今为止达到的最低阈值下搜索中微子候选者，从而提高了分析水平的灵敏度。对来自降低阈值的第五ARA站的208.7天的数据集进行了中微子搜索，在模拟的混合组分中微子通量上获得了68%的分析效率，预期的背景是通过分析的$0.10_{-0.04}^{+0.06}$事件。我们观察到一个事件通过我们的分析，并着手设置中微子通量限制使用Feldman-Brachins建设。我们表明，通过分析，可以进行改进的天线水平的灵敏度，激励相控阵触发技术用于未来的无线电探测实验。我们还包括一个投影使用所有可用的数据从这个探测器。最后，我们发现，未来的分析将受益于研究的事件附近的表面，以充分了解预期的大规模探测器的背景。
2022-02-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio pulses from ultra-high energy atmospheric showers as the superposition of Askaryan and geomagnetic mechanisms
大气簇射中的无线电发射目前被解释为由于地球磁场中带电粒子的偏离和电荷过剩（Askaryan效应）而产生的辐射。这些机制中的每一个都有独特的极化。复杂的信号模式可以定性地解释为由每个机制引起的场的干涉（叠加）。在这项工作中，我们明确和定量测试一个简单的唯象模型的基础上，这一想法。该模型是通过在模拟水平上隔离两个组件中的每一个，并分别利用每个贡献的近似对称性来构建的。该模型的结果，然后检查对充分ZHAireS蒙特卡罗模拟的电场从第一原理计算。我们表明，简单的模型描述了无线电发射在几个百分点的水平在广泛的范围内的观测几何形状和一个由淋浴的基础上。因此，这种方法提供了一种简单的方法，以减少所需的计算时间，以准确地预测从空气簇射发射的无线电脉冲的电场，在感兴趣的实验情况下的许多实际应用。
2016-09-20 astro-ph.HE
Prospects for detecting ultra-high-energy particles with FAST
自然界中能量最高的粒子--超高能（UHE）宇宙射线的起源仍然未知。为了解决这个谜团，需要非常大的探测器来探测这些粒子的低通量-或者探测尚未观测到的UHE中微子通量，这些中微子的相互作用预测。“月球阿斯卡里亚技术”是一种既能做到这一点又能做到这一点的方法。当高能粒子在稠密介质中相互作用时，Askaryan效应产生MHz-GHz范围内的强相干辐射脉冲。通过使用射电望远镜观测月球并寻找纳秒脉冲，整个可见的月球表面（$20$百万公里$^2$）可以用作UHE粒子探测器。宽带宽上的大有效面积是月球观测的主要望远镜要求，这使得大型单孔径仪器，如500米孔径球面射电望远镜（FAST）非常适合该技术。在这篇文章中，我们描述了月球Askaryan技术及其独特的观测要求。估计的灵敏度FAST的UHE宇宙射线和中微子通量，我们描述的方法，月球观测与FAST，特别是如果配备了宽带相控阵饲料，可以检测UHE宇宙射线的通量。
2016-08-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
ARA-Next: a new DAQ and trigger architecture for the Askaryan Radio Array
为提升Askaryan Radio Array的超高能宇宙中微子探测能力，研究团队开发基于RFSoC的新型DAQ系统ARA-Next，设计多款创新触发机制以降低阈值、提升灵敏度，同时为同类未来实验提供技术支撑。
2024-09-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Complex Analysis of Askaryan Radiation: UHECR Reconstruction
Whittier College（惠蒂尔学院）
本文提出一个解析模型，结合Askaryan辐射和ARA射频通道响应，确认了南极ARA观测到的13个候选事件为超高能宇宙射线，并通过相干叠加波形与模型的高相关性验证了方法的有效性。
2026-07-07 astro-ph.HE
Calibration and Physics with ARA Station 1: A Unique Askaryan Radio Array Detector
本文介绍 ARA 首台 A1 探测器的 IRS2 芯片时间与电压校准、天线定位及极化性能分析，为超高能中微子探测和 IceCube Gen-2 无线电阵列设计奠定基础。
2023-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Complex Analysis of Askaryan Radiation: A Fully Analytic Model in the Time-Domain
通过设计用于利用Askaryan效应的探测器探测超高能（UHE，>10 PeV）中微子一直是天体粒子物理学界的长期目标。Askaryan效应描述了来自高能级联的射频（RF）辐射。当UHE中微子引发级联时，级联特性会印在辐射上。因此，观测到的辐射特性必须用来重建UHE中微子事件。解析Askaryan模型用于UHE中微子重建有三个优点。首先，级联性质可以从解析函数和观测数据之间的匹配导出。其次，分析模型最大限度地减少了模拟包中的计算强度。第三，可以将分析模型嵌入固件中，以增强检测器的实时灵敏度。我们提出了一个完全解析的Askaryan模型在时域的UHE中微子诱导的级联在稠密介质中，建立在以前的模型在流派。然后，我们表明，我们的模型匹配用于蒙特卡罗模拟的冰立方-Gen 2的设计半解析参数化。我们发现全解析和半解析方法之间的相关系数大于0.95，分数幂差< 5%。
2022-06-01 astro-ph.HE hep-ph
Observation of Reconstructable Radio Emission Coincident with an X-Class Solar Flare in the Askaryan Radio Array Prototype Station
Askaryan射电阵列（ARA）报告了2011年2月15日$^{\rm{th}}$原型"试验台"站观测到的与"情人节"太阳耀斑同时发生的射电发射。我们发现$\sim2000$事件，通过我们的中微子搜索标准在70分钟的耀斑期间，所有这些重建到太阳的位置。对这些事件的信号分析表明，它们与天线间相关的明亮热噪声一致。这是ARA报告的第一个无线电发射的自然来源，可以在逐个事件的基础上进行严格重建。这次观察也是ARA首次将个别事件的无线电指向天空中的外星来源。我们评论如何的太阳耀斑，再加上改进的系统不确定性重建算法，可以帮助任何冰上的无线电发射，如宇宙射线的空气淋浴，天文位置的天空中的映射。
2018-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Parametrization of the Relative Amplitude of Geomagnetic and Askaryan Radio Emission from Cosmic-Ray Air Showers using CORSIKA/CoREAS Simulations (ICRC2021)
宇宙射线是宇宙中高能事件的信使。这些罕见的超高能粒子可以使用大型无线电天线阵列以经济实惠的方式有效检测。线极化地磁辐射是大气簇射中的带电粒子在地球磁场中发生偏转时产生的主要辐射机制。次主导的Askaryan发射是径向偏振的，并产生由于随时间变化的负电荷过剩的簇射阵面。这两个发射分量的相对幅度取决于各种空气簇射参数，如到达方向和簇射最大值的深度。我们研究了这些依赖关系，使用CoREAS模拟无线电发射的空气淋浴在南极使用星形天线布局。一方面，参数化的Askaryan-地磁比可以用作输入更准确的重建簇射能量。另一方面，如果测量得足够精确，这个比值可能提供一种新的方法来重建簇射极大值的大气深度。
2021-08-13 astro-ph.HE
Techniques for Continuous Wave Identification and Filtering in the Askaryan Radio Array
本文回顾了Askaryan射电阵列（ARA）中连续波（CW）的识别与滤波技术，包括频谱分析、陷波滤波和相位方差方法，并介绍了自适应多级滤波管道的最新改进，以提高CW抑制精度、处理速度和数据分析质量，从而提升中微子探测灵敏度。
2025-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detection of Ultra High Energy Cosmic Rays and Neutrinos with Lunar Orbital Radio Telescope
超高能宇宙射线和中微子撞击月壤产生的粒子级联，由于月壤中存在过量的负电荷，通常会产生切伦科夫射电辐射，即Askaryan效应。已经进行了几次实验来探测月壤中的切伦科夫射电辐射。为了为未来的月球超长波长（ULW，频率低于30 MHz）射电天文任务做准备，我们研究了在月球轨道上运行的ULW射电望远镜对切伦科夫射电辐射的探测。我们进行了仪器建模和分析计算的孔径，流量和事件率的分析，分析表明切伦科夫辐射的可探测性。基于切伦科夫辐射的性质，我们已经证明，宇宙线和中微子事件可以重建与三个ULW矢量天线上的月球卫星通过测量的Askaryan无线电脉冲强度，偏振等，这项研究所获得的结果将是有用的，未来的月球无线电探测任务，其中UHE宇宙射线和中微子的探测可以成功尝试。
2023-01-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
The lunar Askaryan technique with the Square Kilometre Array
月球阿斯卡里安技术是一种研究最高能量的宇宙射线及其预测的对应物--超高能中微子的方法。通过用射电望远镜观测月球，并寻找高能粒子在月球外层相互作用时发出的特有的纳秒级Askaryan脉冲，可见的月球表面可用作探测区域。之前在帕克斯、戈德斯通、卡利亚津、韦斯特博克、ATCA、洛弗尔、LOFAR和VLA进行的几次实验已经开发出了必要的技术来寻找这些脉冲，但是现有的仪器缺乏必要的灵敏度来探测来自如此远距离的已知宇宙射线通量。这将随着SKA的出现而改变。平方公里阵列（SKA）将成为世界上最强大的射电望远镜。在未来十年内将在南部非洲、澳大利亚和新西兰建造，它将在关键的100 MHz到几GHz频段上具有无与伦比的灵敏度。我们介绍了一个计划中的实验，使用SKA观察最高能量的宇宙射线，并可能，中微子。将提供估计的事件率，以及预测的能量和方向分辨率。将讨论SKA第一阶段方向性研究的前景，以及充分利用这一强大工具所需克服的主要技术挑战。最后，我们展示了SKA的第二阶段如何大幅增加在最高能量下检测到的宇宙射线数量，从而为它们的光谱和起源提供新的见解。
2016-08-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
In-ice Askaryan Emission from Air Showers: Implications for Radio Neutrino Detectors
本文利用 CORSIKA 8 计算了空气簇射核心在冰内产生的 Askaryan 射电辐射，首次给出 O(100m) 深度天线的探测率，并量化了冰中反射层对 IceCube-Gen2 射电阵列造成的背景影响及缓解策略。
2025-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sensitivity of lunar particle-detection experiments
过去20年来，一系列项目都试图利用月球作为超高能中微子和宇宙射线的探测器，寻找它们在月壤中相互作用时产生的Askaryan无线电脉冲。在这篇文章中，我讨论了一些与这些实验相关的技术考虑，以及它们对超高能粒子的敏感性。我还讨论了一些可能的未来实验，并强调其潜力。
2016-12-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Benefits of Looking for Coincident Events, Taus, and Muons with the Askaryan Radio Array
本研究使用 NuLeptonSim 与 PyREx 模拟 ARA 对多台站符合及 τ、μ 等次次级粒子的探测，表明纳入这些过程可显著提升有效面积，并给出宽能区事件模拟与拓扑可视化。
2023-08-14 astro-ph.HE
Design and Initial Performance of the Askaryan Radio Array Prototype EeV Neutrino Detector at the South Pole
本文报告了南极ARA超高能中微子探测器原型机的设计与初步运行性能，证实了极地冰层的无线电透明度与低背景噪声，并预测在建的ARA-37阵列将在10^16-10^19 eV能区达到最高灵敏度。
2011-08-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints on the ultra-high energy cosmic neutrino flux from the fourth flight of ANITA
美国宇航局长时间气球有效载荷ANITA（ANITA）在28天的飞行时间后于2016年12月完成了第四次飞行。ANITA对极冰中超高能中微子相互作用产生的脉冲宽带无线电发射（Askaryan发射）敏感。我们提出了两个独立的盲分析的结果，从ANITA的第四次飞行的数据中搜索来自Askaryan发射的信号。更灵敏的分析具有更好的预期限度，背景估计值为$0.64^{+0.69}_{-0.45}$，分析效率为$82\pm2\%$。第二次分析的背景估计值为$0.34^{+0.66}_{-0.16}$，分析效率为$71\pm6\%$。每次分析在信号区域发现一个事件，与每次分析的背景估计一致。由此产生的极限进一步收紧了对能量高于$10^{19.5}$ eV的超高能中微子扩散通量的约束。
2019-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development Toward a Ground-Based Interferometric Phased Array for Radio Detection of High Energy Neutrinos
用于探测高能中微子的冰中无线电干涉相控阵技术寻找在大量冰川冰中相互作用的中微子的Askaryan发射，并且正在开发作为在高能量下实现低能量阈值和大有效体积的一种方式。该技术基于对来自多个天线的脉冲Askaryan信号进行相干求和，这增加了弱信号的信噪比。我们在这里报告的测量和模拟附近的天线，脉冲信号的波束形成之间的热噪声相关性，并通过相控阵技术的触发效率的预期改善的测量。我们还讨论了噪声环境中观察到的模拟相控阵在首脑会议站，格陵兰岛，一个可能的网站的干涉相控阵无线电探测高能中微子。
2017-07-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Advancing ARA: the Next-Generation (ARA-Next) DAQ System
本文介绍ARA南极中微子探测阵列的下一代DAQ升级，重点阐述基于RFSoC技术的ARA-Next触发策略及2024-2025季度ATRI系统改进，以提升超高能中微子探测效率。
2025-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Ultra-High Energy Astrophysical Neutrino Detection, and the Search for Lorentz Invariance Violations
越来越多的基于Askaryan效应和南极冰的超高能中微子（UHE-nu）观测站能够搜索洛伦兹不变性破坏（LIV）。ARA、ARIANNA、ANITA和EVA的合作有能力通过测量GZK过程中产生的中微子的通量和能量分布来约束标准模型扩展（SME）。ARA未来在南极的扩张将进一步推动发现潜力。
2016-07-22 astro-ph.HE hep-ph
Hybrid detection of high-energy cosmic neutrinos with the next-generation neutrino detectors at the South Pole
2013年，冰立方合作宣布发现了一个能量高达PeV的宇宙中微子通量，验证了中微子天文学是探索高能宇宙的下一个有前途的观测技术。中微子社区正在推进新设施的建设，以加强对这些难以捉摸的粒子在更高能量（高达和超过EeV）的探测，并增加冰立方中微子通量的高能端的统计数据。未来的大容量中微子探测器，同时使用无线电Askaryan和光学切伦科夫信号，将打开混合探测极地冰内中微子相互作用的可能性。在这篇文章中，我们首次计算了一个简化几何结构的预期事件数，该几何结构是一个位于200米深处的无线电站，附近有一个约10立方千米的冰中切伦科夫探测器，类似于计划中的冰立方-Gen 2中微子观测站。初步模拟表明，假设Askaryan无线电探测器可以将其能量阈值降低到~PeV能量，则对于10个台站阵列，可以实现~1次事件/年的总事件率。目前正在研究这种可能性，以用于未来的无线电扩展，预计这将是IceCube-Gen 2的地面组成部分之一。
2019-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Radio Detection of Ultra-high Energy Cosmic Rays with Low Lunar Orbiting SmallSats
超高能宇宙射线（UHECR）是观测到的能量最高的粒子，是极端宇宙的探测器。要理解导致它们加速的剧烈过程，一个关键问题是确定哪一类天体（例如活动星系核或星暴星系）与它们的到达方向相关。虽然源集群是有限的银河系磁场的偏转，在最高能量的散射角是足够低，以保持与源目录的相关性。虽然有几项研究试图用皮埃尔·俄歇天文台和望远镜阵列的数据来确定源目录的相关性，但在各向同性背景之上的意义尚未达到发现的门槛。几十年来人们一直知道，全天空UHECR观测站将大大提高对UHECR各向异性分量的灵敏度。当时已经开发了几个概念，旨在识别UHECR源，如OWL，JEM-EUSO和POEMMA，使用地球大气层中的荧光检测从轨道。在本白皮书中，我们提出了一个称为Zettavolt Askaryan偏振计（ZAP）的概念，旨在通过对UECRs在月球低轨道的风化层中相互作用产生的Askaryan无线电发射进行无线电探测来识别UECRs的来源。
2020-08-25 astro-ph.HE
Searches for Ultra-High Energy Neutrinos with ANITA
南极脉冲瞬变天线（ANITA）长时间气球实验在南极洲上空飞行干涉无线电阵列，其主要目标是探测来自冰盖中相互作用的超高能中微子的脉冲Askaryan无线电发射。第三次和第四次ANITA飞行分别于2015年1月和2016年12月完成，获得了迄今为止对10 $^{19.5}$ eV以上扩散超高能中微子通量的最严格限制。我们还讨论了正在进行的分析和拟议的超高能观测有效载荷（PUEO），ANITA计划的继任者。与ANITA-IV相比，PUEO更多的天线和改进的触发器将显着提高灵敏度。
2019-08-02 astro-ph.HE hep-ex
On the coherent emission of radio frequency radiation from high energy particle showers
宇宙射线撞击地球大气层产生的扩展空气簇射通过不同的机制辐射射频辐射。在某些条件下，辐射具有相干性质，结果是发射的功率与初级宇宙射线的能量不成比例，而是与能量的平方成比例。这种效应是由Askaryan在1962年预测的，现在它已经在实验上得到了很好的建立，并被用于探测超高能宇宙射线。在本文中，我们详细讨论了条件的相干性，这在文献中已经太经常被认为是理所当然的，并计算它们的分析，找到一个配方，其中cohenhends的相干和非相干的排放。我们将结果应用于切伦科夫效应，获得了与Askaryan相同的结论，并应用于地球同步辐射。
2017-01-09 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Probing ultra-high-energy neutrinos with the IceCube-Gen2 in-ice radio array
本文介绍IceCube-Gen2冰内射电阵列的设计，旨在将超高能中微子灵敏度提升至少一个数量级，并预测弥散通量、点源、截面和味测量的科学产出。
2025-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
VAE-based latent-space classification of RNO-G data
Uppsala University（乌普萨拉大学）
本文提出利用变分自编码器潜空间对RNO-G射电中微子探测器数据中的噪声事件进行分类，并在噪声与静默台站数据上实现多类事件的自动检测与定性分离。
2023-09-28 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.LG
Testing the Newborn Pulsar Origin of Ultrahigh Energy Cosmic Rays with EeV Neutrinos
快速旋转的新生恒星是高能宇宙射线（UHECR）的有趣候选源。在河外脉冲星群的一小部分中，具有给定成分的粒子的加速可以为俄歇天文台的测量提供一致的解释。我们计算了当粒子穿过恒星周围的超新星喷出物时产生的相关漫射中微子通量。我们表明，在最小的脉冲星的情况下，是兼容的UHECR数据，有效的光学深度，强子核相互作用是大于1在1000000能量。因此，即使在最悲观的情况下，人们也可以预期$\sim 0.1 - 1 \,\rm EeV$中微子的能量通量应该在十年内被冰立方或阿斯卡里安射电阵列探测到。
2016-02-08 astro-ph.HE
Near-Field Effects of Cherenkov Radiation Induced by Ultra High Energy Cosmic Neutrinos
超高能宇宙中微子的射电探测已经成为一个成熟的领域。射电探测中的切伦科夫脉冲来源于Askaryan效应引起的粒子簇射电荷过剩。当细长簇射的大小与探测距离相当时，通过远场近似计算切伦科夫脉冲的传统方法失效。本文采用时域有限差分法（FDTD）对切伦科夫脉冲的近场特性进行了数值研究。我们的研究表明，近场辐射表现出非常不同的行为，从远场之一，因此可以很容易地识别。对于地面阵列中微子探测器，近场辐射将提供一个独特的签名，由电子中微子电荷电流相互作用诱导的超高能电磁簇射。这在中微子味道识别中可能是有用的。
2010-12-23 astro-ph.HE
A GPU-based Calculation Method for Near Field Effects of Cherenkov Radiation Induced by Ultra High Energy Cosmic Neutrinos
超高能宇宙中微子的射电探测已经成为一个成熟的领域。射电探测中的切伦科夫信号来源于粒子簇射中的电荷过剩。当簇射的大小与探测距离相当时，传统的通过夫琅和费近似计算切伦科夫脉冲的方法就失效了。本文提出了一种基于时域有限差分法（FDTD）的切伦科夫脉冲的计算方法，并通过GPU的加速实现，获得了满意的计算效率。我们的方法提供了一种直接的近场计算方法，这对于研究超高能粒子簇射，特别是中微子荷流相互作用中产生的高能轻子所引起的电磁簇射具有重要意义。
2010-01-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
The ExaVolt Antenna: A Large-Aperture, Balloon-embedded Antenna for Ultra-high Energy Particle Detection
我们描述了ExaVolt天线（EVA）任务的科学动机，实验基础，设计方法和模拟性能，以及计划为NASA在南极洲的亚轨道超压气球计划开发的超高能（UHE）粒子观测站。EVA将在一次飞行中将ANITA的综合总量-目前最先进的UHE亚轨道有效载荷-提高1-2个数量级。该设计基于环形反射器光学器件的一种新应用，该应用利用超压气球表面，以及安装在内膜上的馈电阵列，创建一个超大型无线电天线系统，可以看到下面的南极冰盖。当UHE中微子在冰内相互作用时，或者当UHE宇宙射线在大陆上方的大气中相互作用时通过地球同步辐射。EVA的瞬时天线孔径估计为几百平方米，用于在150-600 MHz频带内检测这些事件。对于标准的宇宙成因UHE中微子模型，EVA应该检测到的订单30次飞行事件在EeV的能量制度。对于UHE宇宙射线，总共将检测到15，000个量级的地球同步辐射事件，其中几百个在10 EeV以上，并且在GZK截止能量以上60个量级
2011-08-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measuring the Polarization Reconstruction Resolution of the ARIANNA Neutrino Detector with Cosmic Rays
ARIANNA探测器被设计用来探测能量超过$10^{17}$ eV的中微子。由于产生的无线电信号的相似性，宇宙射线经常被用作中微子探测器的测试束。有些阿丽亚娜探测器台站配备了能够探测空气簇射的天线。由于对空气簇射的无线电发射特性有很好的了解，并且可以从到达方向预测无线电信号的偏振，因此可以将宇宙射线用作评估ARIANNA中微子探测器重建能力的替代物。我们的报告致力于重建宇宙射线无线电脉冲的偏振。在校正硬件差异后，本研究中使用的两个站点在事件率方面表现出相似的性能，并与模拟一致。选择高质量的宇宙射线，这些宇宙射线的偏振重建的分辨率为$2.5^{\circ}$（68%包容），这与从模拟获得的预期值一致。这种分辨率的很大一部分来源于预测的极化的不确定性，因为除了占主导地位的地磁发射的次主导的Askaryan效应的贡献。子选择事件的天顶角大于$70^{\circ}$删除的Askaryan发射的大部分影响，并与有限的统计数据，我们发现的偏振不确定性降低到$1.3^{\circ}$（68%的遏制）。
2022-03-29 astro-ph.HE
The SLAC T-510 experiment for radio emission from particle showers: detailed simulation study and interpretation
在过去的几十年里，无线电探测空气簇射已被广泛用于探测超高能宇宙射线。我们在SLAC的受控实验室条件下开发了一个实验，通过该实验，我们测量了由具有已知能量的电子束作为原色产生的带电粒子簇射的射频辐射。簇射发生在位于强磁场中的高密度聚乙烯制成的靶中。该实验的设计是为了使无线电发射的Askaryan和磁感应分量可以独立测量。同时，我们对这个实验进行了详细的模拟，使用两种微观形式主义，端点和ZHS预测无线电信号。在本文中，我们提出了模拟方案，并进行了比较的数据特性，如与磁场和幅度的线性。模拟同意的不确定性的测量，并提出了一个很好的描述的数据。特别是，反射内的目标，占最大的系统不确定性的解决。Askaryan发射幅度的预测与测量结果一致，端点形式主义在5%以内，ZHS形式主义在11%以内。磁致发射的幅度同意在5%以内的端点形式主义和小于1%的ZHS形式主义。协议的绝对规模的排放给国家的最先进的空气淋浴模拟的基础上应用的形式主义的信心。
2022-03-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for Neutrino Radio Flashes from the Moon with LOFAR
当超高能中微子和宇宙射线撞击月球时，它们会通过阿斯卡里安效应产生短暂的无线电闪光。地球上的射电望远镜可以在月球表面搜索这些信号。由LOFAR牵头的新一代低频数字无线电阵列将以前所未有的灵敏度进行搜索。在NuMoon项目的第一阶段，利用韦斯特博克综合射电望远镜进行了低频观测，从而使宇宙中微子通量达到了10 $^{23}$ eV以上的最严格极限。有了LOFAR，我们将能够更好地达到一个数量级以上的灵敏度，并降低阈值能量。
2013-01-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
IceRay: An IceCube-centered Radio-Cherenkov GZK Neutrino Detector
我们讨论的设计考虑和模拟结果冰射线，建议在南极的大规模超高能（UHE）中微子探测器。该阵列的目的是探测来自冰中UHE中微子相互作用的相干Askaryan无线电发射，其目标是以合理的事件率探测宇宙成因中微子通量。与冰立方中微子探测器同时运行将允许对事件的一个子集进行完整的量热测量。我们还报告了一个试验台IceRay站的状况，该站采用了ANITA和IceCube技术，将提供对南极无线电环境的全年监测。
2009-04-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Overview of lunar detection of ultra-high energy particles and new plans for the SKA
月球技术是一种最大化收集超高能（UHE）宇宙射线和中微子搜索面积的方法。该方法使用地面射电望远镜或月球轨道器来搜索月球表面附近级联粒子的Askaryan发射。虽然使用该技术的实验在探测纳秒级脉冲方面取得了重要进展，但只有在最高能量下，月球技术才达到竞争极限。预计随着平方公里阵列（SKA）的出现，这种情况将发生变化，预计其低频分量（SKA-low）能够探测到前所未有数量的UHE宇宙射线。在这篇文章中，月球粒子探测的地位进行了审查，特别注意突出的理论问题，以及使用一个巨大的无线电阵列搜索纳秒脉冲的技术挑战。SKA的高能宇宙粒子焦点小组的活动进行了说明，是一个路线图，该小组计划将这种检测模式到SKA低观测。给出了SKA低阶段1和2对UHE粒子的敏感性估计，以及每个阶段可实现的科学目标。还介绍了用其他仪器进行近期观测的前景。
2017-04-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Updated Results from the RICE Experiment and Future Prospects for Ultra-High Energy Neutrino Detection at the South Pole
RICE实验试图通过测量中微子与冰分子碰撞产生的无线电波长切伦科夫辐射来观测南极冰中的超高能中微子相互作用。RICE于1999年启动，作为最终大规模冰中UHE中微子探测器的第一代原型。在这里，我们提出了更新的限制扩散UHE中微子通量，根据1999年和2010年之间的12年的数据。我们没有找到令人信服的中微子候选者，导致95%的置信水平依赖于模型的限制，改善了我们以前（2006年）的结果的两倍。我们还报告了冰的性质的研究，包括观测无线电波反射层内部的冰盖。我们观察到这些反射与当地冰流方向的相关性，并定性地验证了预期的减少射频冰透明度随着深度/温度的增加。2010-11年在南极开始的一项新的实验计划（Askaryan射电阵列，ARA）将使RICE的灵敏度（每单位时间）提高大约两个数量级。
2012-02-29 astro-ph.HE
A new limit on the Ultra-High-Energy Cosmic-Ray flux with the Westerbork Synthesis Radio Telescope
电介质中的粒子级联（簇射），例如由超高能宇宙射线引发的，将具有过量的电子，这些电子将发射相干的切伦科夫辐射，称为Askaryan效应。在这项工作中，我们研究的情况下，这样的粒子簇射发生在其表面以下的介质。我们表明，第一次，通过表面传输的辐射是独立的淋浴的深度低于表面从远处观察时，除了平凡的吸收效应。作为一个直接的应用，我们使用NuMoon项目的最新结果，其中的中微子通量的限制以上$10^{22}$ \，eV的能量设置使用韦斯特博克合成射电望远镜通过测量脉冲无线电发射从月球，设置一个限制的超高能宇宙射线的通量。
2010-10-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Superheavy Dark Matter and ANITA's Anomalous Events
ANITA实验旨在探测超高能中微子，据报道观测到两个异常事件，分别指向与水平方向成$27^{\circ}$和$35^{\circ}$的角度。在这些角度下，地球预计将有效地吸收超高能中微子，使这些事件的起源不清楚，并激发了涉及标准模型之外的物理学解释。在这项研究中，我们认为ANITA的异常事件的可能性是Askaryan发射产生的外来弱相互作用粒子与核在南极冰盖弹性散射的结果。这种粒子可能是由超重（$\sim 10^{10}-10^{13}$ GeV）暗物质粒子在银河系晕中衰变产生的。这种情况可能会受到高纬度伽马射线背景和超高能宇宙射线光谱的现有测量以及IceCube和其他中微子望远镜对超高能中微子的搜索的限制。
2019-04-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Recent Results from ANITA
南极脉冲瞬变天线（ANITA）长期气球有效载荷搜索来自南极冰中相互作用的超高能（$>10^{18}$ eV）中微子的Askaryan无线电发射。ANITA对广泛空气簇射（EAS）的地磁无线电发射也很敏感。本次演讲总结了最近发布的ANITA第三次飞行的结果，该飞行于2014-2015年的南方夏季。ANITA-III最灵敏的搜索确定了一个中微子候选者，先验背景估计为0.7 $^{+0.5}_{-0.3}$。当与以前的飞行相结合时，ANITA对能量高于$\sim10^{19.5}$ eV的扩散中微子通量设定了最佳限制。此外，ANITA-III搜索确定了近30个EAS候选人。一个不寻常的事件似乎对应于一个向上的空气淋浴，类似于ANITA-1的事件。
2018-10-01 astro-ph.HE
Radio Detection of High Energy Neutrinos in Ice
本文综述了利用射电技术探测冰中能量超过10 PeV的高能中微子的方法，通过Askaryan效应和稀疏探测器阵列实现大体积经济探测，以研究超高能宇宙射线起源。
2023-01-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observational Constraints on the Ultra-high Energy Cosmic Neutrino Flux from the Second Flight of the ANITA Experiment
2009年1月，南极脉冲瞬变天线（ANITA）完成了第二次长时间气球飞行，在南极上空飞行了31天（28.5天）。ANITA搜索200至1200 MHz的脉冲相干无线电切伦科夫发射，这些发射来自南极冰内超高能中微子诱导级联中的Askaryan电荷过剩。这次飞行在有效载荷灵敏度、效率和更深冰层上的飞行轨迹方面比第一次飞行有了重大改进。对来自地面和地下位置的飞行中校准脉冲的分析验证了预期的灵敏度。在盲法分析中，我们发现2个存活事件的背景，主要是人为的，0.97 ± 0.42个事件。我们设定了迄今为止最强的极限为1-1000 EeV宇宙中微子，不包括目前的几个宇宙成因中微子模型。
2010-05-19 astro-ph.HE
Coherent Radiation from Extensive Air Showers in the Ultra-High Frequency Band
利用详细的蒙特卡罗模拟，我们的特点的无线电发射的倾斜的空气簇射在超高频波段（300 MHz - 3 GHz）。示出的辐射的傅立叶光谱具有相当大的强度以及到GHz的频率范围。发射主要是由于地磁场引起的横向电流和Askaryan效应产生的过量电荷。在这些频率下，只有显著减少的轴周围簇射的体积才对地面上观察到的信号有相干贡献。相干发射体积的大小取决于频率，簇射几何形状和观察者的位置，并解释在相对时间延迟。在地面水平，在高频率的最大发射集中在一个椭圆形的环状区域周围的切伦科夫锥与地面的交叉点，其顶点在淋浴最大值。倾斜阵雨的频谱观察到的位置，在切伦科夫方向的阵雨最大值，被证明是在广泛的协议与南极脉冲瞬态天线（ANITA）实验检测到的脉冲，使解释，他们是由于超高能宇宙射线大气阵雨与我们的模拟一致。这些结果也是非常重要的实验，旨在检测分子韧致辐射在GHz范围内，因为它们提出了一个重要的背景，其检测。
2012-08-04 astro-ph.HE
Results of LUNASKA lunar Cherenkov observations at the ATCA
切伦科夫技术是一种利用射电望远镜探测超高能宇宙射线（CR）和中微子（$ν$）的方法。通过观测月球外层（名义上的风化层）中的粒子级联通过阿斯卡里安效应发射的相干切伦科夫辐射的短持续时间（$\sim$几纳秒）脉冲，可以识别引发级联的初级粒子。我们的合作（LUNASKA）旨在开发用于下一代巨型无线电阵列的技术。在这里，我们提出了我们的两个初步UHE粒子搜索使用这种技术在澳大利亚望远镜紧凑型阵列（ATCA）在2008年2月和5月的三个天线的结果。
2009-07-24 astro-ph.HE
Improved flux limits for neutrinos with energies above 10$^{22}$ eV from observations with the Westerbork Synthesis Radio Telescope
由月球风化层中的超高能（UHE）中微子引发的粒子级联将通过称为Askaryan效应的过程发出持续时间为纳秒量级的电磁脉冲。已经表明，在150兆赫左右的观测窗口中，用天文学中常用的射电望远镜探测这种辐射的机会最大。在50小时的观测时间与韦斯特博克综合射电望远镜阵列，我们已经设定了一个新的限制的中微子通量，总结了所有口味，与能量超过$4\times10^{22}$电子伏特。
2009-10-25 astro-ph.HE
