Stability and behavior of the outer array of small water Cherenkov detectors, outriggers, in the HAWC observatory
高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台用于探测TeV伽马射线。HAWC在墨西哥普埃布拉州Sierra Negra火山斜坡海拔4,100米处运行,由300个水切伦科夫探测器组成,覆盖面积为22,000 $m^2$。每个WCD都配备了四个光电倍增管(PMT),以检测大气中初级粒子(伽马射线或带电宇宙射线)相互作用产生的广泛空气簇射(EAS)次级粒子在水中的切伦科夫发射。HAWC能够在0.5至100 TeV的能量范围内重建EAS。为了改进高能($>10$ TeV)事件到达HAWC阵列之外时的堆芯确定,外伸支架升级项目正在主阵列周围添加350个小型WCD。这些外伸支架罐中的每一个都具有在1.5米直径的圆柱形聚乙烯罐中的PMT,其覆盖的总面积是HAWC阵列的总面积的四倍。在这项工作中,我们提出了泄漏光测试,以确定检测器的稳定性和沉积电荷的分析,以了解检测器的性能。
2017-08-17 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Cherenkov-Plenoscope
几个世纪以来,望远镜--远距离观察--揭示了宇宙距离物体的洞察力。地面的切伦科夫望远镜被用于伽马射线天文学,它可以拍摄到宇宙伽马射线冲入地球大气层所引起的空气簇射的微弱切伦科夫光。在宇宙伽马射线最低能量阈值的竞赛中,这些切伦科夫望远镜变得越来越大,现在已经达到了它们的物理极限。成像质量所需的结构刚度限制了孔径直径超过30米的望远镜的成本效益结构。此外,随着孔径的增加,更窄的景深会使图像变得模糊,无法恢复,这阻碍了宇宙粒子属性的重建。为了克服这些限制,我们提出了光场全光感知。我们提出的71米切伦科夫全腔镜需要更少的结构刚度,并把一个狭窄的景深到三维重建功率。由于伽马射线的能量阈值为1千兆电子伏特,比未来计划的切伦科夫望远镜阵列(CTA)低20倍,切伦科夫全腔镜可能成为进入高度可变伽马射线天空的亚秒时间尺度的门户。此外,这篇博士论文的第二部分是关于切连科夫天文学中单光子感知的前景。
2019-04-30 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Test results of a prototype device to calibrate the Large Size Telescope camera proposed for the Cherenkov Telescope Array
一个大尺寸空气切伦科夫望远镜(LST)的原型,提出了切伦科夫望远镜阵列(CTA),正在建设中的拉帕尔马加那利岛(西班牙)今年。LST相机包括约500个光电倍增管(PMT)的阵列,需要在大的动态范围内进行精确和定期的校准,对于每个PMT,高达$10^3$光电子(pe)。我们提出了一个系统,建立提供的光学校准的相机组成的脉冲激光(355 nm波长,400 ps脉冲宽度),一组过滤器,以保证一个大的动态范围的光子传感器上,和一个扩散球均匀地传播的激光,与平面fielding内的3%,在相机焦平面28米远。在INFN开发的系统原型是密封的,充满了干燥的空气,使系统与外部环境完全隔离。在本文中,我们提出了在相机平面的光子密度,系统与环境的隔离,以及由光电倍增管检测到的信号的形状的评价测试的结果。文中还介绍了系统与其它探测器之间的通信。
2017-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status of the Medium-Sized Telescopes for the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文介绍了下一代地面伽马射线天文台CTAO的核心设备中型望远镜(MST)的设计细节、当前建造测试进展及2025年探路者项目部署计划,该望远镜将覆盖100GeV-5TeV能段,服务于多种天体物理观测。
2023-10-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Medium Size Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是计划用于地基伽马射线天文学的下一代仪器,覆盖光子能量范围为~20 GeV至100 TeV以上。CTA将由100台三种尺寸的望远镜组成,安装在北半球和南半球的两个地点。这一贡献涉及12米中型望远镜(MST)有一个单一的镜子(修改戴维斯棉花,DC)的设计。在CTA阵列的基线设计中,南部的25个MST和北部的15个MST在100 GeV至10 TeV的核心能量范围内为CTA提供了必要的灵敏度。DC-MST将配备基于光电倍增管(PMT)的相机。这些焦平面仪器有两种选择,将由FlashCam和NectarCAM子集团提供。在这方面的贡献,一个简短的介绍项目和他们的地位。
2016-10-10 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
Mirror Position Determination for the Alignment of Cherenkov Telescopes
成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)需要具有大孔径的成像光学器件来将大范围空气簇射中发出的微弱切伦科夫光映射到其图像传感器上。分段反射器使用大规模生产和重量轻的镜面满足这些需求。然而,由于整体图像是各个镜面图像的总和,因此对准是重要的。在这里,我们提出了一种方法来确定分块反射器上的镜面位置在一个非常直接的方式。我们的方法从照片和激光测距仪测量,从图像传感器平面的中心到每个镜面的中心重建镜面的位置。我们使用我们的方法来调整镜面位置,并将测量的位置馈送到我们的IACT模拟中。我们证明了我们的实施4米第一盖革模式雪崩切伦科夫望远镜(FACT)。
2017-04-21 astro-ph.IM
Design, optimization and characterization of the light concentrators of the single-mirror small size telescopes of the Cherenkov Telescope Array
$γ$射线望远镜的焦平面照相机经常在光传感器前面使用聚光器。这些聚光器的目的是增加相机的有效面积,以及减少以大入射角入射的杂散光。这些光集中器通常基于Winston圆锥设计。在这篇文章中,我们提出了一个六边形的中空聚光器的设计与使用三次贝塞尔函数优化的横向轮廓,以实现更高的收集效率在感兴趣的角度区域。本文提出的设计是针对主镜直径约为4米、焦距为5.6米的Davies-Cotton望远镜进行的优化设计。所描述的聚光器是由硅光电倍增管传感器组成的创新相机的一部分,尽管类似的方法可以用于具有不同相机传感器的其他尺寸的单镜望远镜,包括光电倍增管。我们的方法的挑战是实现一个成本效益的设计,适用于塑料聚光器基板和反射涂层的标准工业生产。与此同时,我们最大限度地提高了光学性能。在本文中,我们还描述了测量光导的绝对收集效率的光学设置,并使用专业的光跟踪模拟来展示我们对测量数据的良好理解。
2014-04-10 astro-ph.IM physics.ins-det
Pointing System for the Large Size Telescopes Prototype of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列天文台的大型望远镜原型(LST-1)的指向系统应确保切伦科夫照相机中点状源的伽马射线图像映射到天空坐标,精度优于14角秒。望远镜变形的详细研究进行,以解开不同的变形和量化他们的贡献,错过指向,学习如何纠正他们,最后如何设计系统离线和在线指向校正。LST-1指向精度系统由安装在抛物面中心的几个设备组成:Stardiider相机(SG),相机位移监视器(CDM),两个倾斜仪,四个测距仪和一个光轴参考激光器(OARL),与Cherenkov相机周围安装的LED一起工作。在线指向校正基于弯曲模型,如现有IACT目前所做的。离线校正将结合SG和CDM相机完成的测量进行。SG将以5角秒的精度提供切伦科夫相机中心相对于天空坐标的位置,而CDM将以优于5角秒的精度提供由OARL光斑定义的望远镜光轴相对于切伦科夫相机中心的偏差。在专用试验台上的实验室测量表明,SG、CDM和倾角仪都能达到所需的指向精度。
2019-08-04 astro-ph.IM
All Sky Camera, LIDAR and Electric Field Meter: auxiliary instruments for the ASTRI SST-2M prototype
应科院SST-2 M是意大利国家天文物理研究所(INAF)的端对端原型望远镜,旨在研究切伦科夫望远镜阵列(CTA)框架内的10-100 TeV波段。应科院SST-2 M望远镜已于2014年9月安装在意大利埃特纳火山Serra La Nave的INAF观测站。该望远镜预计将于2015年春季完成并全面运行,包括支持操作和数据分析所需的辅助仪器。在这方面的贡献,我们目前的一个子集的辅助仪器,正在使用的塞拉拉纳夫网站,即一个全天照相机,一个电场计和拉曼激光雷达致力于,连同进一步的仪器,监测大气和环境条件。这些仪器正在开发的数据分析技术可应用于CTA研究中心,在那里将安装类似的辅助仪器。
2015-02-08 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
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
The Astri Mini-Array of Cherenkov Telescopes
我们将介绍目前的状况,应科院微型阵列,在西班牙特内里费岛的泰德天文台正在建设中。阵列的最终布局将包括9个小型切伦科夫望远镜,占地面积约为650 × 270平方米。应科院的望远镜采用双镜Schwarzchild-Couder消球差光学设计。在焦平面上,应科院的相机以硅光电倍增管探测器为基础,将覆盖大视场(直径> 10度)。该系统还在非常高的能量(VHE,高于10 TeV)下提供良好的伽马射线灵敏度,并具有良好的角分辨率。应科院小型阵列的科学目标包括LHAASO源和其他Pevatron候选源的光谱和形态特征,PWNe和TeV晕的研究,VHE的Blazar监测,基础物理和瞬态事件的跟踪。科学行动计划于2025年中期开始。首三年将致力于核心科学,而应科院的小型阵列将作为实验运行。它将在今后几年内逐步向天文台模式发展,向社区开放。
2023-03-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
The topological second-level trigger of the H.E.S.S. phase 2 telescope
H.E.S.S是一个大气切伦科夫望远镜阵列,致力于GeV-TeV伽马射线天文学。最初的阵列自2004年初以来一直在运作。它由四个直径12米的望远镜组成。第五架28米直径望远镜的安装工作即将完成。该望远镜将在立体模式和单视场模式下工作,即在较小的望远镜上没有重合检测。第二级触发系统需要抑制28米望远镜在单视场模式下操作时的假触发。本文给出了二级触发器的动机和原理。通过一个示例算法说明了操作原理。H.E.S. S二级触发系统的硬件实现。描述了第2阶段,然后评估了其预期性能。
2010-12-08 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
Status of the SST Camera for the Cherenkov Telescope Array
本文介绍CTA小型望远镜SST相机的紧凑双镜设计、2048个SiPM像素与全波形独立读出方案,并报告其最终设计阶段及首批组件测试结果。
2023-10-02 astro-ph.IM
Layout optimization and Performance of Large Array of imaging atmospheric Cherenkov Telescope (LACT)
本文研究了LACT阵列的布局优化与性能,通过模拟大、小天顶角两种观测模式,证实其在超高能事件和低能阈值下表现优异,为瞬变现象及超高能伽马源观测提供了重要指导。
2024-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Studies on a silicon-photomultiplier-based camera for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
成像大气切伦科夫望远镜(IACT)是一类专门用于基于探测伽马射线与地球大气相互作用中产生的切伦科夫辐射来对宇宙VHE伽马射线发射进行地面观测的仪器。这种仪器的关键要素之一是由光电探测器组成的像素化焦平面相机。迄今为止,光电倍增管(PMT)由于其高的光子探测效率(PDE)和快速的时间响应而一直是常见的选择。最近,硅光电倍增器(SiPM)作为替代物而出现。这种快速发展的技术在PDE方面有很大的潜力优于基于PMT的技术,这将进一步提高IACT的灵敏度,并降低每平方毫米探测器面积的价格。我们正在为MAGIC望远镜的焦平面相机开发一种基于SiPM的模块,以探索IACT的这种技术,该技术具有几平方米的大型焦平面相机。我们将描述我们正在探索的解决方案,以便使用光线跟踪模拟来平衡具有竞争力的性能和对整体MAGIC相机设计的最小影响。我们进一步提出了一个基于蒙特卡罗模拟的整体光吞吐量的比较研究,并考虑IACT的主要硬件元素的属性。
2017-01-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Stellar Intensity Interferometry: Imaging capabilities of air Cherenkov telescope arrays
可见光波段的亚毫角秒成像将为恒星天体物理研究提供新的视角。尽管恒星强度干涉测量在40多年前就被放弃了,但它能够成像,从而完成比以前认为的恒星直径测量更多的事情。各种相位恢复技术可以用来重建实际图像提供了足够的覆盖范围的干涉平面是可用的。计划中的大型切伦科夫望远镜阵列将提供数千个同时可用的基线,范围从几十米到一公里以上,从而使成像成为可能,具有前所未有的角分辨率。在这里,我们调查的阵列,如CTA或AGIS作为恒星强度干涉接收器的成像能力。这项研究利用了模拟数据,因为可以从这些阵列实际获得。基于Cauchy-Riemann的相位恢复允许图像的重建,其可以与针对其模拟数据的原始图像进行比较。这是第一次这样做的均匀盘星具有不同的半径和相应的各种曝光时间,我们发现,在重建半径的不确定性是几个小时的曝光时间后的百分之几。最后,更复杂的图像被认为是,在亚毫弧秒尺度的成像是可能的。
2010-09-28 astro-ph.IM astro-ph.SR
Calibration and performance of the readout system based on switched capacitor arrays for the Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代地面甚高能伽马射线天文台。CTA的大型望远镜(LST)设计用于探测20 GeV到几TeV之间的伽马射线,其反射镜直径为23米。我们已经开发了第一个LST的焦平面相机,它具有1855个光电倍增管(PMT)和读出系统,该系统使用开关电容阵列在GHz处对PMT波形进行采样,Domino Ring Sampler ver4(DRS 4)。为了精确测量切伦科夫信号的脉冲电荷和到达时间,提出了一种标定DRS4输出电压和采样时间间隔的方法,以及一种校正DRS4尖峰噪声的分析方法。自2018年第一台LST启用以来,我们进行了调试测试并校准了相机。我们的特点是在各种条件下的夜空背景下,每个像素的电荷分辨率,整个相机的电荷均匀性,和时间分辨率与测试脉冲和校准激光的电荷基座的相机。
2022-03-13 astro-ph.IM
Impact of Laser Guide Star facilities on neighbouring telescopes: The case of GTC, TMT, VLT and ELT lasers and the Cherenkov Telescope Array
强大的激光导星(LGS)系统是下一代超大型望远镜的标准配置。然而,现代地球天文学已经经历了一个集中在少数具有特殊天空质量的地点的过程,导致这些地点变得越来越拥挤。因此,未来的LGS系统会遇到周围天文设施的环境,其中一些观测具有大视场。我们推导出公式来计算LGS光对邻近望远镜的相机的影响以及激光穿过相机视场发生的概率,并将其应用于下一个非常高能量伽马射线天文台“切伦科夫望远镜阵列”(CTA)的具体情况。它的南部将建在智利Cerro Armazones的山谷中,靠近“甚大望远镜”(VLT)和“欧洲极大望远镜”(ELT),而它的北部将位于La Palma加那利岛的“Observatorio del Roque de los Muchachos”,它也是“加那利群岛大望远镜”(GTC)的所在地,并作为“三十米望远镜”(TMT)的可选站点,两者都采用LGS系统。虽然在CTA望远镜的视场中找到人造恒星不会对观测造成很大的干扰,但穿过CTA望远镜视场的激光束可能是关键。我们发现ELT激光器没有预期的冲突,但是,1%(3%)的银河系外和1%(5%)的银河系观测与CTA可能会受到GTC(TMT)LGS激光器的影响,除非激光跟踪控制系统的增强版本得到实施。
2018-08-11 astro-ph.IM
Stellar intensity interferometry over kilometer baselines: Laboratory simulation of observations with the Cherenkov Telescope Array
长期以来,天文学的一个愿景是实现千米基线以上的衍射限制光学孔径合成。这将使恒星表面及其环境成像,显示它们随时间的演变,并揭示双星系统中恒星风和气体流的相互作用。现在,一个机会正在打开,大型望远镜阵列主要是为了测量伽马射线引起的空气中的切伦科夫光而建立的。利用适当的软件,这种望远镜可以进行电子连接,也可用于强度干涉测量。由于望远镜之间没有光学连接,误差预算由几纳秒的电子时间分辨率决定。相应的光传播距离大约为1米,使得该方法实际上对大气湍流或光学缺陷不敏感,既允许很长的基线,又允许在短光波长下进行观察。理论建模表明,如何恒星表面的图像可以从这样的观测检索,在这里,我们报告的实验模拟。在光学实验室,人造恒星(单星和双星,圆形和椭圆形)由一组望远镜观测。使用高速光子计数固态探测器和实时电子设备,强度波动在望远镜对之间的多达一百个基线之间交叉相关,产生干涉傅里叶变换平面上的二阶空间相干性的地图。这些实验的目的是验证的概念,并优化仪器和观测程序,为未来的观测(特别是)CTA,切伦科夫望远镜阵列,旨在数量级的光学天文学的角分辨率的改进。
2014-07-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
ASTRI for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是在甚高能伽马射线(20 GeV - 300 TeV)范围内运行的最大的地面天文台。它将以位于两个地点(北半球和南半球)的100多个望远镜为基础。南部CTA阵列的能量覆盖范围将扩展到数百TeV,这要归功于70台小型望远镜(SST),其主镜直径约为4米,视场约为9度。建议CTA SST阵列的首批前兆之一将由九台应科院望远镜代表。他们的原型,名为应科院SST-2 M,安装在意大利。它目前正在完成整体调试,然后进入科学验证阶段,将观测明亮的TeV源,如蟹状星云,Mrk 421和Mrk 501,并将原型性能与Monte Carlo预测进行交叉检查。应科院的望远镜采用双镜光学设计,以史瓦西-库德(SC)配置为基础。焦平面相机是弯曲的,以适应SC设计的理想处方和传感器是小尺寸的硅光电倍增器读出的快速前端电子。安装在意大利的望远镜原型由意大利国家天体物理研究所(INAF)开发,采用端到端的方法,包括从整个硬件和软件系统的设计、建造和实施到最终科学产品的所有方面。系统的所有部件均设计为符合CTA要求。目前,INAF正在与圣保罗大学(巴西)、西北大学(南非)和意大利国家核物理研究所(Italian National Institute for Nuclear Physics)合作,为CTA南部站点安装第一台应科院望远镜。
2017-09-14 astro-ph.IM
The next generation Cherenkov Telescope Array observatory: CTA
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一项大型合作努力,旨在设计和运营一个致力于能量范围为30 GeV-100 TeV的VHE伽马射线天体物理学的观测站,这将使目前主要阵列的灵敏度提高约一个数量级(H.E.S.S.,MAGIC和VERITAS)。为了实现这种改进的性能,对于CTA的北部和南部站点,将在靠近阵列中心的位置部署四个23米直径的大型望远镜(LST),望远镜间隔约100米。更多的12米中型望远镜(MST,相隔约150米)(约25台)将覆盖更大的区域。南部站点还将包括多达24个主镜直径为9.5米的Schwarzschild-Couder双镜中型望远镜(SCT)。在几TeV以上,切伦科夫光的强度是这样的,即使在光池之外,也可以用比MST小得多的望远镜探测到流星雨。为了在高能量下实现所需的灵敏度,地面上的巨大区域需要由具有约10度的FOV和约0.2度的角分辨率的小尺寸望远镜(SST)覆盖,这使得双镜配置非常有效。SST子阵将由50-70台望远镜组成,镜面面积约5-10平方米,间距约300米,分布在约10平方公里的区域内。我们将专注于基于双镜配置的中小型望远镜光学设计的创新解决方案。这种布局将使我们能够减少望远镜焦平面上相机的尺寸和重量,由于减少了板尺度,采用SiPM作为光探测器,并在宽FOV上具有最佳成像分辨率。
2014-05-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Butterfly's Eye Camera for Intensity Interferometry with Cherenkov Telescopes
切叶眼相机通过改进IACT的光学设计,显著提升了强度干涉术的灵敏度,并在天文成像中带来新的科学机遇。
2025-11-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
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 ASTRI SST-2M Prototype: Structure and Mirror
下一代IACT(成像大气切伦科夫望远镜)将探索VHE(甚高能量)领域的最高端,达到约数百TeV,具有前所未有的灵敏度,角分辨率和成像质量。为此,意大利国家天体物理研究所(INAF)目前正在开发一个科学和技术望远镜原型,用于安装切伦科夫望远镜阵列(CTA)天文台。应科院(Astrofisica con Specchi a Tecnologia Replicante Italiana)预计将全面设计、开发、安装和校准小型4米级望远镜。该望远镜名为SST-2 M,基于Schwarzschild-Couder配置中的消球差、宽视场、双反射光学布局。在本文中,我们报告了望远镜和反射镜所采用的技术解决方案。特别是望远镜的结构和机电设计,以及在将组装成主镜的各部分原型开发后得出的光学性能结果。
2013-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Calibration and Performance Validation of the SST-1M Telescopes Using Crab Nebula Observations
本文介绍了SST-1M单镜小型切伦科夫望远镜原型机的SiPM定标程序与性能验证,基于在捷克Ondřejov天文台以立体模式部署的两台望远镜对蟹状星云的观测结果,展示了其在甚高能伽马射线探测中的优异性能。
2025-08-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Panoramic SETI: Program Update and High-Energy Astrophysics Applications
光学SETI(搜寻地外文明)仪器可以探索非常快的时域,特别是在大范围的天空覆盖范围内,为新的发现提供了机会,可以补充多信使和时域天体物理学。全景SETI实验(PANOSETI)旨在观察宽视场($\thicksim$ 2,500平方度)内纳秒至秒持续时间的光学瞬变。通过使用数十个望远镜的两个组件来通过符合检测来拒绝伪信号。三台PANOSETI望远镜连接到用于在纳秒级同步时钟的白兔计时网络,已部署在利克天文台的两个相距677米的地点,以区分附近的光源(如来自地球大气层中粒子簇射的切伦科夫光)和远距离的天体物理源。与此同时,我们提出了在弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台的四个12米VERITAS伽马射线望远镜和两个PANOSETI望远镜同时观测四个晚上所获得的结果。我们报告PANOSETI的第一次探测到天体物理伽马射线,包括三个事件的能量范围在$\thicksim$ 15 TeV和$\thicksim$ 50 TeV之间。这些射线是由蟹状星云发出的,并通过VERITAS联合观测被确认为伽马射线。
2022-10-04 astro-ph.IM
Camera calibration strategy of the SST-1M prototype of the Cherenokov Telescope Array
SST-1 M望远镜是正在建造的原型之一,计划成为未来切伦科夫望远镜阵列的一部分。它采用了标准的戴维斯-科顿设计的光学和望远镜结构,具有4米的碟形直径和9度的大视场。创新的相机设计由一个1296像素的光电探测平面组成,包括入射窗、聚光器、硅光电倍增器(SiPM)和前置放大器级以及全数字读出和触发电子设备DigiCam。在这方面的贡献,我们给出了一个一般性的描述SST-1 M原型设计的分析链。特别是,我们专注于用于将DigiCam注册的SiPM信号转换为切伦科夫图像分析所需的量的校准策略。校准基于在线反馈系统,以稳定SiPM的增益,以及在原型正常操作期间进行的专用事件(暗计数、基座和闪光事件)。
2015-08-26 astro-ph.IM
Demonstration of stellar intensity interferometry with the four VERITAS telescopes
光学波段的高角分辨率观测为恒星天体物理学提供了有价值的见解,可以直接测量恒星的基本参数,探测恒星大气、星周盘、快速旋转恒星的伸长和造父变星的脉动。大多数恒星的角尺寸在1毫角秒或更小的量级,要在空间上分辨这种尺度的恒星盘和特征,需要使用基线在数百米量级的望远镜阵列的光学干涉仪。我们报告成功实施的恒星强度干涉测量系统的四个VERITAS成像大气切伦科夫望远镜。利用该系统测量了大犬座$β$和猎户座$ε$两颗亚质量恒星的角直径,测量精度优于5%。该系统利用离线的方法,在每个望远镜记录的星光强度波动相关后观察。该技术可以很容易地扩展到数十到数百个望远镜,提供了一种能力,已被证明在技术上具有挑战性的当代光学振幅干涉观测站。这项工作证明了用成像大气切伦科夫望远镜阵列作为强度干涉仪进行天体物理测量的可行性,以及在未来的天文台(如切伦科夫望远镜阵列)中集成强度干涉测量系统的前景。
2020-07-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
The HAWC Gamma-Ray Observatory: Design, Calibration, and Operation
高海拔水切伦科夫伽马射线天文台(HAWC)正在墨西哥Sierra Negra海拔4100米处建造。我们描述了探测器的设计和布线,光电倍增管的特性,和定时校准系统。我们还概述了下一代探测器的基础上的水切伦科夫技术。
2013-09-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observation of Astrophysical Sources with SST-1M Telescopes -- First Results
本文介绍两台 SST-1M 原型望远镜在 Ondrejov 天文台的调试、单目与立体模式性能测试,以及对多个银河系和河外伽马射线源的观测探测与初步结果。
2025-07-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development of PANOSETI Telescopes for Ultra-High-Energy Gamma-Ray Astronomy
为研究银河系PeVatron,本文介绍了基于PANOSETI设计的0.5米菲涅尔透镜望远镜阵列,通过模拟、原型和两次部署验证其超高能伽马射线探测能力,并计划在帕洛马运行五年。
2025-08-07 astro-ph.IM
Adapting the 23m LST-North mechanical structure design for the strong Chile seismic environment
Max Planck Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所)
该研究针对智利强地震环境,提出为LST-1结构集成隔震系统,经有限元分析和寿命评估验证,可使现有LST设计仅微小调整即可适配智利CTA南方天文台的高地震需求。
2026-08-18 astro-ph.IM
Long-baseline optical intensity interferometry: Laboratory demonstration of diffraction-limited imaging
一个长期的愿景是实现衍射限制的光学孔径合成超过公里的基线。这将使恒星表面及其环境的成像成为可能,并揭示双星系统中相互作用的气体流动。现在,一个机会正在打开,大型望远镜阵列主要是为了测量伽马射线引起的空气中的切伦科夫光而建立的。有了适当的软件,这种望远镜可以电子连接,也可用于强度干涉测量。光的二阶空间相干性是通过对不同望远镜对中测量的强度波动进行互相关来获得的。由于它们之间没有光链路,误差预算由几纳秒的电子时间分辨率设定。相应的光传播距离约为1米,使该方法实际上不受大气湍流或光学缺陷的影响,既允许很长的基线,又允许在短光波长下进行观察。以前的理论模型表明,完整的图像应该是可能的,从这样的望远镜阵列的观测检索。该项目的目的是用分离和独立的光学望远镜组实验验证衍射极限成像。在一个大型光学实验室里,人造恒星被一组小型望远镜观测到。使用高速光子计数固态探测器,强度波动在望远镜对之间的多达180个基线上互相关,产生干涉傅里叶变换平面上的相干图。这些测量被用来提取有关模拟恒星的参数,并重建其二维图像。据我们所知,这是第一个从光学阵列中获得的衍射极限图像,这些图像仅由电子软件连接,望远镜之间没有光学连接。
2015-06-18 astro-ph.IM physics.optics
Observation of the Crab Nebula with the Single-Mirror Small-Size Telescope stereoscopic system at low altitude
本文报道了SST-1M立体系统在低海拔对蟹状星云的首次观测,通过蒙特卡洛模拟验证了其在多TeV能区的性能,包括能量阈值、分辨率及系统不确定性。
2025-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Design and characterization of the Flat-Field Calibration of the NectarCAM Camera
本研究介绍了为 CTAO 北站 MST 相机设计的 NectarCAM 平场闪光灯校准设备,通过专用测试台评估了其性能与可靠性,并验证了平场系数在确保 1855 个像素响应均匀性方面的有效性。
2025-09-18 astro-ph.HE astro-ph.IM