First measurements and upgrade plans of the MAGIC intensity interferometer
这两台MAGIC 17米直径成像大气切伦科夫望远镜也可以作为一台强度干涉仪使用,它具有无死区、4通道、基于GPU的实时相关器。在大约之间的基线操作。40和90米的MAGIC干涉仪能够在400-440纳米波长范围内测量0.5-1质量的恒星直径,其灵敏度比20世纪70年代Narrabri恒星强度干涉仪的灵敏度高出约10倍。此外,主动镜像控制允许将主镜像拆分为子镜像。这使得可以同时进行零基线相关性的校准测量,或者同时收集17米以下几乎任意方向的六条基线,对应的角度尺度约为10米。1-50马斯我们计划在明年进行测试观测,增加附近的切伦科夫望远镜阵列(CTA)LST-1 23米直径望远镜。所有三对望远镜将同时进行关联。添加LST-1预计将增加灵敏度至少1 mag,并显着改善u-v平面覆盖。如果成功的话,所提出的相关器设置是可扩展的,足以实现完整的CTA阵列。
2022-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Advanced stereoscopic gamma-ray shower analysis with the MAGIC telescopes
MAGIC实验于2009年升级为双望远镜系统。与其他成像空气切伦科夫望远镜阵列不同,MAGIC已经在单视场模式下运行了五年,并且在此期间对单个望远镜的分析进行了优化。为了改进分析,我们使用了随机森林事件分类方法和复杂的图像清理算法等技术。单视场的性能在能量域中进行了优化,大约低于100 GeV,这是其他切伦科夫望远镜阵列无法达到的。尽管如此,有了这些分析技术,我们在TeV领域也具有竞争力。在立体分析链的最新发展中,这些单望远镜技术的专门知识与三维重建的新可能性相结合,利用了单图像的丰富性及其在天空中的投影。我们提出了最近的进展,在图像清洗和方向重建算法,天空映射和其他程序目前使用的MAGIC立体数据的分析。
2011-09-28 astro-ph.IM
Status of the new Sum-Trigger system for the MAGIC telescopes
MAGIC是一个由两个直径为17米的成像空气切伦科夫望远镜(IACT)组成的立体系统,用于$γ$射线天文学。降低IACTs的能量阈值对于脉冲星、高红移活动星系核和伽玛暴的观测至关重要。与传统的数字触发器相比,较低的阈值可以通过一种新的概念来实现,即所谓的和触发器,其基于像素块的模拟和。求和触发原理在2007年通过将第一台MAGIC望远镜的能量阈值从55GeV降低到25GeV而得到了实验证明。蟹状星云脉冲星的第一个VHE探测就是由于这个低阈值而实现的。在对MAGIC I和MAGIC II进行升级之后,将于2013年夏季在两台望远镜上安装新的总和触发系统。立体声模式下的预期触发阈值约为25 $÷$ 30 GeV。这是对现有数字触发器阈值(约50GeV)的改进。我们将报告该项目的现状。
2014-04-16 astro-ph.IM
Performance of the MAGIC telescopes in stereoscopic mode
MAGIC伽马射线观测台最近得到了第二台切伦科夫望远镜的升级,距离第一台85米。用两台MAGIC望远镜同时观测空气簇射(立体模式)将改进对簇射轴的重建,并解决单望远镜模式下撞击点的模糊性。同时,立体观测将导致更好的角分辨率,能量估计和宇宙线背景抑制。预计MAGIC的灵敏度在整个能量范围(60 GeV - 20 TeV)内显着提高。在这里,我们提出的性能估计从蒙特卡罗模拟。
2009-07-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
MARS, the MAGIC Analysis and Reconstruction Software
随着位于MAGIC-1附近的第二台MAGIC伽马射线切伦科夫望远镜投入使用,MAGIC协作的标准分析包MARS得到了升级,以便对探测到的大气簇射进行立体重建。MARS是用C++编写的基于ROOT的代码,其中包括将望远镜记录的原始数据转换为有关观测目标物理参数的信息的所有必要算法。概述了提取基本簇射参数的方法,并介绍了背景判别和伽马射线源谱估计中使用的工具。
2009-07-06 astro-ph.HE 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
A major electronics upgrade for the H.E.S.S. Cherenkov telescopes 1-4
高能立体系统(H.E.S.S.)是一个位于纳米比亚霍马斯高地的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)阵列。它由四台12米望远镜(CT 1 -4)和一台28米直径望远镜(CT 5)组成,前者于2003年开始运行,后者于2012年上线。它是唯一的IACT系统,具有不同尺寸的望远镜,它提供了非常宽的能量范围内的伽马射线的灵敏度,从~30 GeV到~100 TeV。由于CT 1 -4的摄像机电子设备比CT 5的旧得多,因此正在进行升级;首次部署于2015年,计划于2016年全面投入使用。此次升级的目标有三个:减少摄像头的死区时间,提高阵列的整体性能,以及降低与老化相关的系统故障率。完成后,升级将确保H.E.S.S.的持续运行。在CTA出现之前,甚至可能超过CTA的出现。在新组件的设计中,使用了几种CTA概念和技术,因此正在现场进行评估:升级后的读出电子器件基于NECTAR读出芯片;新的相机前端和后端控制子系统基于FPGA和嵌入式ARM计算机;子系统之间的通信基于标准以太网技术。这些硬件解决方案具有良好的性能、稳健性和灵活性。新相机的设计报告在这里。
2015-09-03 astro-ph.IM
The Major Gamma-ray Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC)
本文介绍了位于西班牙的两台MAGIC甚高能伽马射线望远镜的构造、设计目标与性能升级,以及其在伽马射线暴、脉冲星等天体观测和暗物质、量子引力等基础物理研究中取得的科学成果。
2025-07-30 astro-ph.IM
The MAGIC telescopes DAQ software and the on-the-fly online analysis client
在这篇文章中,我们描述了2012年升级后的MAGIC望远镜的数据采集(DAQ)和在线分析软件的设计。虽然最终的立体触发需要两个望远镜之间的一致性,但实际的数据采集是独立进行的,产生两个独立的数据流。事件首先从前端电子设备读出并构建,然后存储在DAQ的内部环形缓冲区中,以进行进一步处理:预校准和信号提取。以前仅用于数据质量监控的像素信号现在也被“即时”发送到集中式在线分析程序MOLA,该程序作为两个DAQ数据流的单一客户端,并使用此信息提供初步的高级分析结果。集成的DAQ和在线分析程序允许在指向天体物理源的快速伽马射线耀斑的情况下立即反馈。
2013-10-06 astro-ph.IM hep-ex
Light-Trap: A SiPM Upgrade for Very High Energy Astronomy and Beyond
随着大气切伦科夫成像技术(IACT)的发展,γ射线天文学已成为天体物理学中最有趣和最富有成果的领域之一。目前的IACT望远镜阵列(MAGIC、H.E.S.S、VERITAS)使用光电倍增管探测伽马射线与大气相互作用产生的光学/近紫外切伦科夫辐射。对于下一代IACT实验,正在研究用硅光电倍增器(SiPMs)取代PMT的可能性。SiPM的主要缺点是其有限的有效面积(导致相机读出的成本和复杂性增加)以及其对不想要的波长的敏感性。在这里,我们提出了一种新的方法来建立一个相对低成本的像素组成的SiPM附加到PMMA光盘掺杂的波长移位器。该像素比单个标准SiPM收集更大面积的光,并提高了对近紫外光的灵敏度,同时拒绝背景。我们描述的检测器的设计,也可以在其他领域的检测面积和成本是至关重要的应用程序。我们目前的模拟和实验室测量的像素原型和现场测试的结果与7像素集群安装在一个魔术望远镜相机。
2017-09-01 astro-ph.IM physics.ins-det
MAGIC-II Camera Slow Control Software
成像大气切伦科夫望远镜MAGIC I最近通过增加第二台17米望远镜MAGIC-II而扩展为立体系统。第二台望远镜的主要改进之一是改进了照相机。摄像机控制程序作为一个独立的子系统嵌入到望远镜控制软件中。摄像机控制程序是一个有效的软件,用于监控和控制摄像机值及其设置,并以可视化编程语言LabVIEW编写。两个主要部分,中央变量文件,存储像素和其他相机参数的所有信息,以及通信控制例程,控制可能设置的变化,提供可靠的操作。安全程序保护相机免受意外命令的滥用,恶劣天气条件和自动反应的硬件错误。
2009-06-29 astro-ph.IM
Highlights of the MAGIC Telescopes
MAGIC的两个17米直径的甚高能伽马射线望远镜现在已经以立体模式运行了两年。仪器的性能进行了评价:能量高于300 GeV的积分灵敏度为0.76%螃蟹单位(10%螃蟹单位微分灵敏度低于100 GeV)和分析阈值能量为50 GeV。过去两年观测的重点是测量蟹状星云的光谱,从~50 GeV到~50 TeV;探测到能量高达400 GeV的蟹状星云脉冲星,测量了P1和P2的能谱;在VHE发现两个新的射电星系。(NGC 1275和IC-310);类星体3C 279和PKS 1222+21中没有能量截止和发现快速变化; VHE的发现和许多blazar的特征;英仙座星系团VHE发射的上限和矮椭球体中暗物质湮灭的上限,以及100 GeV和3 TeV之间的电子+正电子谱的测量。MAGIC目前正在对读出和触发电子设备以及第一台望远镜的照相机进行重大升级。
2011-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Toward a Public MAGIC Gamma-Ray Telescope Legacy Data Portal
MAGIC望远镜是目前运行的三个主要IACT(成像大气切伦科夫望远镜)之一,用于观测TeV范围内的伽马射线。MAGIC自2003年开始运作,已经发布了来自60多个来源的数据,其中大部分是耀变体。MAGIC已经提供了天文学\texttt{.fits}文件,其中包含基本的最终科学产品,如光谱能量分布、光变曲线和已发表结果的天空图。将来,档案的格式可以补充更多的相关信息给社区:a)通过包含在出版物中的完整的多波长数据集,b)以ASCII或ECSV等替代的易于使用的格式提供数据,这些格式可以通过其他常用的软件包(如\texttt{astropy}或\texttt{gammapy})访问。最后,除了高水平的产品,活动已经开始提供光子事件列表和仪器响应功能的格式,使社区内外的科学家可以进行更高层次的分析。第二个目标是提供完整的MAGIC数据遗产。本文将说明这项活动的成就和计划。
2019-09-03 astro-ph.IM
An overview of the NIRSPEC upgrade for the Keck II telescope
NIRSPEC是一个1-5微米的阶梯光栅摄谱仪,自1999年以来一直在凯克II望远镜上使用。摄谱仪能够进行中等分辨率(R~ 2,000)和高分辨率(R~ 25,000)的观测,是从行星科学到河外观测等许多天文学领域的主力仪器。在2018年下半年,我们将升级NIRSPEC,以提高仪器的灵敏度和稳定性,并延长其使用寿命。升级的主要组成部分包括用Teledyne H2 RG阵列更换光谱仪和狭缝观察相机探测器,并更换所有基于transputer的电子设备。我们提出了升级仪器的详细设计,测试和分析,包括新的1-5微米狭缝观察相机的最终光学机械设计,科学阵列,电子系统和更新的软件设计的最终对准和组装。
2018-08-18 astro-ph.IM
Upgrades to the Event Simulation and Reconstruction for the Fermi Large Area Telescope
发射前事件模拟和重建的表现超出了我们对真实数据的预期,基本上没有修改,并使科学分析的立即开始成为可能。但在轨数据显示出意想不到的特点,需要对模拟(基本完成)和重建(正在进行)进行升级。在轨道上遇到的主要新影响是“鬼”的存在,即残余探测器对在触发事件的粒子之前通过探测器的粒子的反应。这些鬼影主要以额外轨迹和/或能量沉积的形式出现。作为此次升级的一部分,我们计划通过在重建阶段引入额外的分析来提高我们对背景粒子的区分能力。我们提出了一个鬼的影响的描述,和需要处理他们的工作,完成和计划,以及一些其他的想法,以改善重建。
2010-01-27 astro-ph.IM
IACT event analysis with the MAGIC telescopes using deep convolutional neural networks with CTLearn
主要大气伽马成像切伦科夫望远镜系统由两个成像大气切伦科夫望远镜组成,位于加那利群岛的拉帕尔马。IACT是检查极高能(几十GeV及以上)伽马射线天空的极好工具,它通过探测簇射中发射的切伦科夫光子,捕捉大气吸收伽马射线和宇宙射线产生的空气簇射的图像。一般来说,决定IACT对伽马射线源敏感性的主要因素之一是如何很好地重建触发空气簇射的初级粒子的属性(类型,能量和入射方向)。我们介绍了深度卷积神经网络(CNN)是如何被探索为IACT全事件重建的一种有前途的方法。使用标准MAGIC分析和重建软件MARS和CTLearn(一种通过深度学习进行IACT事件重建的软件包)对观测数据进行了评估。
2021-12-03 astro-ph.IM
The Gamma Ray Detection sensitivity of the upgraded VERITAS Observatory
VERITAS VHE伽马射线观测站最近完成了其照相机和图形触发系统的重大升级。在黑暗天空条件下对升级后的VERITAS天文台进行的偏置曲线测试表明,光子探测效率提高了50%,触发阈值降低了30%。目前正在优化2012年底和2013年初对蟹状星云观测的分析。将这些结果与升级前的Crab观察结果进行比较,可以提供量化升级对VERITAS灵敏度和能量阈值影响的最直接方法。
2013-08-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of the VERITAS experiment
VERITAS是一个地基伽马射线仪器,在亚利桑那州南部的弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台运行。VERITAS由四个成像大气切伦科夫望远镜(IACT)组成,旨在测量能量从$\sim$ 85 GeV到> 30 TeV的伽马射线。它的灵敏度可以在25小时内探测到流量为蟹状星云流量的1 $\%$的点源。自2007年第一次进行光观测以来,VERITAS已经成功完成了七年多的任务,并进行了两次重大升级:2009年重新安置了1号望远镜,2012年升级了相机。我们介绍VERITAS的性能以及它如何通过这些升级得到改进。
2015-10-06 astro-ph.IM
The HETDEX Instrumentation: Hobby-Eberly Telescope Wide Field Upgrade and VIRUS
Hobby-Eberly望远镜(HET)暗能量实验(HETDEX)正在对540平方度的天空进行盲宽视场低分辨率光谱调查,以确定并推导出红移范围为1.9 < z < 3.5的一百万个莱曼α发射星系(LAEs)的红移。最终目标是测量宇宙在这个时期的膨胀率,以严格限制宇宙学参数,从而限制暗能量的性质。2016年,HET完成了一项重大的多年宽视场升级(WFU),通过更换光学校正器,跟踪器和主焦点仪器包以及开发新的望远镜控制系统,将视场直径大幅增加到22弧分,瞳孔增加到10米。新的宽视场HET现在为可见光积分场可复制单元摄谱仪(VIRUS),一种新的低分辨率积分场摄谱仪(LRS 2)和宜居带行星探测器(HPF),一种精密的近红外径向速度摄谱仪提供数据。VIRUS由156个相同的摄谱仪组成,由近35,000根光纤馈电,这些光纤分布在78个集成场单元中,排列在升级后的HET的焦点上。VIRUS在3500-5500埃的带通范围内工作,分辨率R~800。病毒是第一个大规模复制应用于光学天文学仪器的例子,以实现对非常大面积天空的光谱调查。本文介绍了HET WFU和VIRUS的技术细节,从HETDEX科学要求,以及从调试这个主要的望远镜升级和创新的仪器套件HETDEX的经验。
2021-12-07 astro-ph.IM
AugerPrime: the Pierre Auger Observatory Upgrade
世界上最大的超高能宇宙射线暴露积累的皮埃尔俄歇天文台导致我们的理解其性质的重大进展,但许多未知的性质和分布的来源,主要成分和基础的强子相互作用防止出现一个独特的一致的图片。目前的结果所开辟的新前景要求对天文台进行升级,其主要目的是逐簇收集关于最高能量宇宙射线的基本质量的新信息。对通量抑制区域中光原色分数的评估将打开带电粒子天文学的窗口,允许进行成分选择的各向异性搜索。此外,在人造加速器未覆盖的能量下将研究多粒子产生的性质,并将寻找强子相互作用的新的或意想不到的变化。在讨论了升级皮埃尔俄歇天文台的动机之后,介绍了探测器的升级。然后,我们讨论了预期的性能和改进的物理灵敏度的升级探测器,并提出了第一次收集的数据与已经运行的工程阵列。
2019-05-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
The performance of the MAGIC telescopes using deep convolutional neural networks with CTLearn
主要大气伽马成像切伦科夫望远镜系统位于拉帕尔马的加那利岛,用于观测极高能(VHE,几十GeV及以上)伽马射线天空。MAGIC由两个成像大气切伦科夫望远镜组成,通过探测簇射中发射的切伦科夫光子,捕捉大气吸收伽马射线和宇宙射线产生的空气簇射的图像。IACT对伽马射线源的灵敏度主要取决于重建产生空气簇射的初级粒子的性质(类型、能量和到达方向)的能力。用于淋浴重建的最先进的IACT流水线是基于通过提取几何和立体特征以及随机森林或提升决策树等机器学习算法对淋浴图像进行参数化。在这篇文章中,我们探索了直接应用于相机像素化图像的深度卷积神经网络,作为IACT全事件重建的一种有前途的方法,并使用CTLearn(一种利用深度学习的IACT事件重建包)在观测数据上展示了该方法的性能。
2022-11-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
GREGOR: Optics Redesign and Updates from 2018-2020
格雷戈里望远镜于2012年落成。2018年,我们开始了全面升级,涉及光学、对准、仪器仪表、减振机械升级、更新控制系统和建筑增强,此外,还调整了管理和政策。本文介绍了在此期间执行的所有主要更新。自2012年以来,除M1外的所有电动后视镜都被更换。从2020年开始,GREGOR将采用衍射极限性能和新的光学和仪器布局进行观测。
2020-06-21 astro-ph.IM astro-ph.SR