On the method of ascertainment of the possible historical proximity of two Extensive Air Showers
越来越多的努力仍在进行中，以建立存在和调查的广泛的空气簇射（EAS），可以被认为是起源于一个单一的事件，产生的宇宙辐射（CR）粒子，反过来启动两个淋浴的属性。相当远的CR装置观测EAS事件对于这一目的特别有用。估计方法，提出了确定这样的EAS对，观察到的一对相互远程安装和发起的两个初始CR粒子，这可以被视为历史上接近和可能同源。应用该方法的数值例子给出了一个玩具模拟淋浴的样本。
2020-06-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Investigation of the arrivals directions differences for consecutive Extensive Air Showers using the data taken by TEL goniometer under GELATICA network
利用Telavi的EAS 4探测器阵列TEL的实验数据，研究了具有宽范围带电粒子总数的连续广泛空气簇射（EAS）的锋面到达方向之间的角度分布。该台站是格鲁吉亚GELATICA网（格鲁吉亚大面积角和时间重合阵列）的一部分，该网专门研究远距离不同EAS事件的到达时间和方向之间可能存在的相关性。结果表明，上述方向确实是在本质上是独立的，并可用于调查的EAS到达时间和方向的同时相关性。
2020-06-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Angular distribution of extensive air showers by TEL array under GELATICA experiment
广泛的空气簇射（EAS）的到达方向分布的研究，通过一个4探测器安装在Telavi（TEL阵列），这是一个节点的GELATICA网络在格鲁吉亚。采用大气球层模型内的EAS到达天顶角分布和阵雨随空气路径的指数吸收的描述。结果表明，天顶角上截止边界的变化允许一个稳定的估计簇射吸收路径。
2020-06-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Study of longitudinal development of air showers in the knee energy range
本研究利用CORSIKA模拟膝能区广延大气簇射的纵向发展，分析了电子、μ子与切伦科夫光的分布特性，评估了能量测量与成分辨别性能，发现基于μ子密度的成分辨别能力优于簇射最大值变量。
2024-09-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Particle density fluctuations and correlations in low energy Cosmic-Ray showers simulated with CORSIKA
目前对宇宙射线的研究主要集中在高能粒子进入大气层并产生单个广延空气簇射（EAS）。然而，有模型预测，高能粒子的相互作用可能会导致远离地球的宇宙射线团（CRE）。它们可以被观察到，因为一些能量相对较低的相关空气簇射散布在一个大区域上。宇宙射线极端分布观测站（CREDO）的目标是利用来自不同探测器和观测站的所有可用数据搜索CRE，包括分布在大面积上的小型但众多的探测器。这种测量的解释需要在一个非常宽的能谱的EAS属性的精确信息。低能量EAS分析使用事件从CORSIKA，程序进行空气簇射模拟。初级宇宙线粒子的能量范围从1 TeV到4000 TeV。研究了地平面的二次粒子，以获得它们的密度涨落和位置相关性。虽然在多重性分布中观察到的波动与随机一致，但更详细的分析表明，在选定的粒子附近，其他粒子的密度比在没有相关性的情况下预期的要高。该分析的结果可用于进一步的计算，例如，在没有特殊模拟的情况下获得EAS的检测概率。
2021-11-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for correlations of geomagnetic activities with high-energy EAS muons
本文旨在探讨由于地球地磁场的影响，非垂直和非常高的能量蒙特卡罗簇射的μ子含量的不对称性。模拟结果表明，地磁场改变了簇射中μ子的轨迹，在簇射前平面中产生正负μ子密度/数量的极不对称。通过簇射核上相对象限的正负μ子重心位置之间的横向分离来量化不对称性。这种横向μ介子重心分离（TMBS）的依赖性极位置上显示出一个明确的最大值的位置，是与主要成分和地磁活动。最大TMBS参数对太阳爆发过程引起的磁暴所引起的地球磁屏蔽的瞬时减弱具有敏感性。所获得的模拟结果对于设计任何可能的新实验都是非常重要的。
2020-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Full Monte-Carlo description of the Moscow State University Extensive Air Shower experiment
莫斯科国立大学广泛空气簇射（EAS-MSU）阵列研究了北半球初级能量为~（1-500）PeV的高能宇宙射线。EAS-MSU的数据正在重新审视，因为最近发现了无μ子簇射过多的迹象，这可能被解释为首次观测到~100 PeV的宇宙伽马射线。在本文中，我们提出了一个完整的蒙特卡罗模型的表面探测器，结果在一个很好的协议之间的数据和模拟。该模型使我们能够研究探测器的性能，并将用于在进一步的研究中获得物理结果。
2016-08-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
The observation of Extensive Air Showers from an Earth-Orbiting Satellite
在本文中，我们审查的主要问题，从空间探测广泛的空气簇射（EAS）。EAS是由超高能宇宙粒子（UHECP）与大气相互作用产生的，可以通过探测空气荧光紫外光从轨道望远镜观察到。我们定义的要求，并提供设计和优化一个合适的望远镜所需的主要公式和图。最后估计了理想条件下的预期性能。
2011-11-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measurements of the low energy neutron and gamma ray accompaniment of extensive air showers in the knee region of primary cosmic ray spectrum
在天山宇宙线站对广延空气簇射（EAS）的主粒子锋强延迟辐射通量进行了有目的的研究。有人发现，EAS的通道可以伴随着延迟热中子和软$(30-50)$ keV的伽马射线，主要集中在一个区域内约$(5-10)$米簇射轴周围，其中积分辐射通量可以在$(10^{-4}-1)$厘米$^{-2}$的中子，和$(0.1-1000)$厘米$^{-2}$的γ射线的限制。信号多重性对簇射大小$N_e$的依赖性对于中子和伽马射线分量都具有功率形状，其功率指数在$N_e\approx 10^6$的值附近急剧增加，该值对应于初级宇宙射线谱中$3\cdot10^{15}$ eV膝的位置。在EAS通过之后可检测的辐射信号的总持续时间在中子分量的情况下可以是几十毫秒，并且对于伽马射线可以高达几秒。低能辐射粒子的延迟伴随可以作为研究EAS强子成分相互作用的有效探针。
2019-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio detection of atmospheric air showers of particles
自2002年以来，位于南赛射电天文台的CODALEMA实验研究到达地球大气层的超高能宇宙射线（10^{17} eV以上）。这些宇宙射线与大气成分相互作用，引起主要由带电粒子（电子和正电子）组成的广泛的空气簇射（EAS）。在大气层中形成簇射的过程中，这些运动中的带电粒子产生快速的电场瞬变（几纳秒到几十纳秒），CODALEMA在地面上用专用的无线电天线在宽频带（20 MHz到200 MHz之间）上检测到。对簇射发展过程中发射的这种电场的研究旨在确定引发粒子簇射的初级宇宙射线的特征：其性质、到达方向和能量。经过一些理论上的考虑和SELFAS模拟代码的简短描述，我们将介绍CODALEMA实验，其性能和主要结果。最后，我们将展示如何EAS无线电探测技术可以用来观察非常高的能量伽马射线源，与NenuFAR射电望远镜。
2019-03-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Detection of Extensive Air Showers Using a Small-Aperture Fluorescence Telescope
D.V. Skobelstyn Institue of Nuclear Physics, M.V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学D.V.斯科别尔钦核物理研究所）；Faculty of Physics of M.V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）；Cosmic Ray Department, Yerevan Physics Institute（埃里温物理研究所宇宙射线部）
研究团队在阿拉加茨山用配备25cm菲涅尔透镜、2.625μs时间分辨率的小口径荧光望远镜，首次探测到超高能宇宙射线产生的广延空气簇射，通过两种方法识别出15个以上高置信度事例，为荧光探测技术发展提供了概念验证。
2026-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Generalising template synthesis of EAS radio emission to other geometries
本文提出将模板合成方法推广到不同天顶角，利用半解析关系合成任意纵向轮廓空气簇射的射电发射，在数百个CORSIKA簇射上验证了跨几何构型的合成潜力。
2024-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
3D simulation for Cherenkov emissions in Extensive Air Showers
本文报道了广泛空气簇射（EAS）中切伦科夫光子辐射的三维数值模拟。CORSIKA是用于描述EAS的最广泛使用的蒙特卡罗生成器，但由于所需的大量数据存储和运行时间，不建议计算EAS在超高能量下的切伦科夫光发射。所提出的BinTheSky是一个框架来模拟切伦科夫光发射使用的空间信息产生的蒙特卡洛发生器。光在淋浴器中发射，传播并衰减到地面。该框架使人们能够计算光的空间，时间和方向分布在地面或在给定的高度，而超高能宇宙线实验的通常方法依赖于模拟的纵向簇射发展和参数化的横向簇射分布。
2017-02-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Reconstruction of highly inclined extensive air showers in GRAND
本文介绍了GRAND实验中高度倾斜广延大气簇射的重建方法，采用球面波前模型和角分布函数处理到达时间与幅度不对称性，并通过模拟观测验证了重建流程的初步效果。
2024-09-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Vertical Array in Space for Horizontal Air-Showers
我们认为保证物理水平（强子）的空气淋浴，HAS，发展在高海拔（几十公里）。它们的形态和信息轨迹不同于垂直的。数百公里长的HAS经常被地磁场分裂成一个长的（扇形）淋浴，带有双螺旋尾巴。水平的扇形气簇射只有在南北极才是切向和水平的。在不同的纬度，这些簇射面被地磁场转向和倾斜。特别是在磁赤道这样的切线水平东西空气簇射弯曲，并发展成一个垂直的风扇空气簇射，很容易检测到的垂直阵列检测器（重力悬挂元件）。这种“美杜莎”阵列可能由充气的漂浮气球链组成。轻气体浮在水面上，它充当粒子的量热计，同时部分支撑探测器的重量。垂直悬挂的链条和橡胶圈气球（其内部可能记录了切伦科夫光）揭示了交叉电子对的束。这样一个阵列最好和最便宜的原型可能是装在普通气球上追踪地球大气边缘向上和切向的强子空气簇射。这些阵列结构可以揭示分裂簇射特征。更好地揭示了构图的本质。就在地球的地平线之外，有令人兴奋的，但更罕见的，向上的空气簇射的来源：新的UHE Tau空气簇射天文学起源于地球内的EeVs tau中微子信号掠过土壤并形成UHE Tau，后来在飞行中衰减。因此，赤道的水平空气簇射可以显示强子水平孪生分裂的性质，它的组成以及第一个预期的UHE中微子天文学。
2009-10-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characteristics of EAS neutron component obtained with PRISMA-32 array
本文介绍了利用PRISMA-32阵列进行EAS中子成分研究的结果。该阵列由32个探测器组成，能够记录伴随簇射的缓发热中子。对于热中子的登记，在探测器中使用基于$^{6}Li$同位素作为靶的闪烁体。本文介绍了对长期积累的数据处理的一些结果：EAS中子的横向分布函数，EAS中子多重数谱和簇射在e/n比中的分布的初步结果。
2016-12-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Lateral Distribution Function of Extensive Air Showers Cherenkov Light and Stable Laws: Fast Modelling Method for the CORSIKA Code
本文提出用二维分数稳定分布近似切连科夫光横向分布函数，基于 CORSIKA 模拟，实现类似 NKG 的快速建模方法。
2024-11-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Underground neutron events at Tien Shan and the properties of the $10^{14}-10^{17}$ eV EAS muonic component
在海拔3340米的天山宇宙线站，研究了2000 g/cm $^2$厚岩石吸收体的多次中子产生事件。从实验和Geant 4模拟的中子多重性谱的比较，可以看出，这些事件的大部分可以解释为宇宙射线μ子与中子探测器内部材料的相互作用。地下中子监测器与天山簇射探测器系统同步运行时，发现在初级宇宙线能谱拐点的能量范围内，似乎与地下中子事件的产生有关的大范围空气簇射的μ子分量的特性确实发生了明显的变化。当中子信号在簇射粒子阵面通过后仅出现$\sim$（100--1000）\，$μ$ s时，探测到一些特殊的簇射事件，这可能意味着在这些事件中存在相应的μ子通量延迟。
2019-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
A reconstruction procedure for near horizon extensive air showers based on radio signals
非常倾斜的广泛的空气簇射（EAS），既有下行和上行的轨迹，特别是针对下一代扩展无线电阵列，如GRAND。重建具有这些特定几何形状的阵雨的入射方向、核心位置、初级能量和组成的方法仍有待开发。为了实现这一目标，我们提出了一个新的重建过程的基础上的到达时间和幅度的无线电信号，在每个天线站测量。这种混合重建方法利用了在远离发射区域的天线水平处观察到发射的事实，从而允许点状发射描述。由于这个假设，到达时间建模后的球面波阵面发射，这提供了可能性重建的无线电发射区作为一个固定点沿簇射轴。从这一点出发，通过角分布函数（ADF）描述天线水平的幅度分布，同时考虑所有地磁不对称性和早期后期效应以及非常倾斜的EAS所特有的附加信号不对称性。该方法在0.1°范围内的到达方向重建方面显示出有希望的结果，即使考虑到实验的不确定性，以及能量重建和主要成分识别的有趣潜力。
2021-07-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-wavelength observation of cosmic-ray air-showers with CODALEMA/EXTASIS
自2003年以来，人们一直致力于了解[20-200] MHz范围内广泛空气簇射的无线电发射。尽管一些研究直到90年代初才开始，但[1-10] MHz频段已经闲置了20年。然而，一些开创性的实验已经测量到，广泛的空气簇射在该波段发射出强电场，并且有证据表明在较低频率下无线电脉冲的幅度大幅增加。EXTASIS实验位于南赛射电天文观测台内，得到CODALEMA实验的支持，目的是重新调查[1-10] MHz波段，特别是研究所谓的“突然死亡”贡献，即预期的阵雨锋面在撞击地面时发射的电场。目前，EXTASIS已经证实了一些由开创性实验获得的结果，并倾向于对其他结果进行解释，例如底层大气电场的作用。此外，CODALEMA已经证明，在最常用的频带（[20-80] MHz）的电场轮廓的EAS可以很好地采样，并包含所有的信息需要重建的EAS：SELFAS 3模拟和数据之间的自动比较已经开发，使我们能够在几乎实时重建的主要宇宙射线的特性。
2019-03-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
On the extension of the sensitive area of an extensive air shower surface array
大范围空气簇射（EAS）的真实位置和重建的核心位置之间的较大距离可能导致EAS参数的较大系统性错误估计。重建的那些EAS的核心位置是在一个表面阵列的边界外（EAS（OEAS）外）的结果在一个大的距离重建的核心位置从真正的一个，特别是当真正的核心是远离阵列。虽然可能没有提到，但OEAS的识别是EAS重建过程中必要且重要的步骤。在本文中，现有的技术进行了优化识别OEAS。同时使用这种技术和最近开发的方法，用于重建EAS的核心位置，可以显着增加表面阵列的敏感区域。
2017-02-25 astro-ph.IM
Energy sensitivity of the GRAPES-3 EAS array for primary cosmic ray protons
低能地基宇宙线空气簇射实验的能量阈值一般在几十到几百TeV之间。簇射观测量是用探测器阵列间接测量的。大气对低能二次谐波的吸收限制了它们在地球表面的探测频率。然而，由于选择效应，在低层大气中产生的一小部分低能簇射可以达到观测水平。但由于观测资料较少，重建过程十分困难。因此，人们相信，在低能量下，通过卫星和气球飞行上的实验进行的直接测量更可靠。尽管在低能量下具有非常小的效率（$\sim$ 0.1%），GRAPES-3实验的大接受度（$\sim$ 5 m $^2$ sr）允许观测低于$\sim$ 1 TeV的初级宇宙射线，并开辟了测量从几TeV到超越宇宙射线膝（高达10 $^{16}$ eV）的初级能谱的可能性，覆盖五个数量级。用蒙特卡罗模拟计算了GRAPES-3的初级质子能阈，与实验数据符合较好。此外，还计算了质子原色的总效率和接受度。GRAPES-3实验覆盖如此广泛的能量范围的能力可以提供一个独特的手柄，以桥接低能量下的直接测量和超高能量下的间接测量之间的能谱。
2020-05-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Feasibility of Correlated Extensive Air Shower Detection with a Distributed Cosmic Ray Network
本研究探究全球宇宙射线探测器网络对远距离同时性广延空气簇射的探测灵敏度，验证CRAYFIS实验在两种用户规模下的探测能力，为超高能宇宙线相关新现象观测提供新途径。
2021-02-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Reconstruction of Cherenkov radiation signals from extensive air showers of cosmic rays using data of a wide field-of-view telescope
描述了宽视场切伦科夫望远镜的工作原理。探测宇宙射线（CR）的广泛空气簇射（EAS）是基于与雅库茨克阵列信号的重合。望远镜的数据采集系统产生与EAS发展参数有关的信号：据推测，大气中的阵雨年龄和阵雨最大值的位置。在这里，我们描述了用于重建切伦科夫辐射信号的信号处理方法CR阵雨。信号参数的分析结果在确认的切伦科夫辐射信号的持续时间与簇射核心的距离的已知的相关性。所测量的芯距离依赖性用于设置沿着EAS轴的切伦科夫辐射强度高于半峰幅度的区域的尺寸的上限。
2019-12-27 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
The lateral shower age parameter as an estimator of chemical composition
通过对地面广泛空气簇射（EAS）侧向年龄参数的研究，探讨了估算超高能初级宇宙线成分的可行性。利用不同类型的侧向分布函数，拟合模拟EAS的粒子密度，得到侧向年龄参数。我们讨论了化学成分，计算每个参数分布的优值因子。分析考虑了三种不同的初级粒子（质子、铁和伽马）、四种不同的天顶角（0°、15°、30°和45°）和三种初级能量（10^{17.25} eV、10^{17.50} eV和10^{17.75} eV）。
2013-09-13 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
A new model-independent approach for finding the arrival direction of an extensive air shower
本文提出了一种新的高精度重建广延空气簇射（EAS）波达方向的方法。与现有的方法相比，它不受函数最小化的影响，因此，它快速而稳定。该方法也不需要知道EAS的详细曲率或厚度结构。对于中心区域中的典型表面阵列，它可以具有大约1度的角分辨率。在阵列边缘区域，该方法具有较好的角分辨率。
2016-11-12 astro-ph.IM
Temporal signatures of the Cherenkov light induced by extensive air showers of cosmic rays detected with the Yakutsk array
我们分析的信号的时间特性从宽视场（WFOV）切伦科夫望远镜（CT）检测广泛的空气簇射（EAS）的宇宙射线（CR）与雅库茨克阵列的表面探测器重合。我们的目的是揭示EAS的测量特性和物理性质之间的因果关系。
2016-04-18 astro-ph.IM
The SPHERE-2 detector for observation of extensive air showers in 1 PeV -- 1 EeV energy range
介绍了球载探测器SPHERE-2，该探测器是为利用从白雪皑皑的贝加尔湖表面反射的瓦维洛夫-切伦科夫光学辐射（"切伦科夫光“）进行广泛的空气簇射观测而设计的。我们简要地讨论了反射切伦科夫光方法背后的概念，在实验现场的条件下，并概述了用于解除SPHERE-2望远镜的表面以上的系留气球的建设。本文主要致力于详细的技术描述的探测器，包括其光学系统，敏感元件，电子学，和数据采集系统（DAQ）。文中给出了该光学系统的实验室和现场测试结果。
2019-12-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
New complex EAS installation of the Tien Shan Mountain Cosmic Ray Station
我们介绍了在天山宇宙射线站创建的用于研究广泛空气簇射的新复杂装置的描述，以及2014-2016年在那里进行的测试测量的结果。目前，用于电磁簇射组件配准的系统由$\sim$ 100个探测器点组成，这些探测器点基于具有0.25 m $^2$和1 m $^2$的敏感区域的塑料闪烁体板构建，等距分布在$\sim$ 10 $^4$ m $^2$空间上。闪烁幅度测量的动态范围目前约为$(3-7)\cdot 10^4$，并且有可能扩展到$\sim$ 10 $^6$。簇射到达的方向由来自在检测器系统的外围交叉放置的多个反射器的信号延迟来定义。为了研究核簇射组件，研制了一台多层55 m $^2$电离中子量能器，其吸收体总厚度为$\sim$ 1000 g/cm $^2$，典型空间分辨率为10 cm量级，电离测量通道动态范围约为$\sim$ 10 $^5$。此外，饱和度的中子探测器的使用，预计在簇射核心区域的高，低能量强子成分的注册。一个复杂的地下探测器被设计用于研究簇射的μ子和穿透性核活性成分。数据采集、探测器校准和簇射参数恢复程序的完整堆栈现已完成，新获得的簇射尺寸谱和簇射粒子的横向分布与常规数据一致。未来的研究领域的$10^{14}-10^{17}$ eV宇宙射线物理将在新的淋浴装置进行了讨论。
2019-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
EAS age determination from the study of the lateral distribution of charged particles near the shower axis with the ARGO-YBJ experiment
ARGO-YBJ实验是一个位于高海拔（4300 m a.s.l.）的全覆盖广泛空气簇射（EAS）探测器。自2007年11月至2013年初，中国西藏的数据平稳采集，具有很高的稳定性。该阵列由约7000 m厚的$^2$电阻板室（RPC）组成，这些电阻板室以流光模式运行，并配备有数字和模拟读数，可测量颗粒密度高达每cm $^2$几个颗粒。独特的探测器功能（全覆盖，读出粒度，宽动态范围等）和位置（非常高的海拔）允许详细研究带电粒子在地面非常接近簇射轴的横向密度分布，并通过适当的横向分布函数（LDF）的描述。特别是，在第一个10米从簇射轴收集的信息已被证明提供了一个非常有效的工具，用于确定簇射发展阶段（“年龄”）的能量范围为50 TeV - 10 PeV。还讨论了年龄参数对初级宇宙射线质量组成的敏感性。
2017-07-05 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Calibration and Optimization of a Very Large Volume Neutrino Telescope using Extensive Air Showers
我们报告的模拟研究提供的浮动广泛的空气簇射（EAS）探测器站（HELYCON）的校准潜力，在巧合的KM3NeT地中海深海中微子望远镜。我们描述的策略，以调查可能的系统误差在重建的方向充满活力的μ子，以及确定的绝对位置的水下探测器。
2011-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
The angular resolution of GRAPES-3 EAS array after correction for the shower front curvature
扩展空气簇射（EAS）阵列的角分辨率在确定其探测多TeV能量范围内的点$γ$射线源的灵敏度方面起着关键作用。GRAPES-3是位于印度Ooty（11.4 $^{\circ}$ N，76.7 $^{\circ}$ E，海拔2200 m）的EAS阵列，设计用于研究TeV-PeV能量范围内的$γ$射线。它包括一个密集的400个塑料反射器阵列，部署在一个面积为25000米的$^2$和一个大面积（560米$^2$）μ子望远镜。一种新的统计方法允许实时确定的GRAPES-3阵列中的每个探测器的传播延迟。已知的形状的簇射阵面是弯曲的，在这里的细节开发的一种新的方法精确测量的簇射阵面曲率。这两项进展使GRAPES-3阵列的角分辨率有了相当大的提高。它示出的曲率依赖于EAS的大小和年龄。通过采用两种不同的技术，即奇偶和左右方法，独立的角分辨率的估计。奇偶方法估计阵列的最佳可实现分辨率。为了获得角分辨率，在实施尺寸和年龄相关的曲率校正之后使用左右方法。通过比较这两种方法的角分辨率与EAS能量的关系，表明它们几乎没有区别。GRAPES-3阵列的角分辨率在能量$>$为5 TeV时为47 $^{\prime}$，在能量$>$为100 TeV时为17 $^{\prime}$，在能量$>$为500 TeV时接近10 $^{\prime}$。
2019-11-12 astro-ph.IM
EASpy: Fast simulation of fluorescence and Cherenkov light from extended air showers at large zenith angles
本文提出 EASpy 框架，利用正负电子分布参数化快速模拟大天顶角下的广延大气簇射，准确计算切伦科夫与荧光辐射，在保证与 CORSIKA 等标准工具高度一致的同时大幅降低计算时间，并首次发现大天顶角下簇射图像随冲击距离增加而变宽变长的效应。
2023-07-27 astro-ph.IM
Estimation of the height of the first interaction in gamma-ray showers observed by Cherenkov telescopes
极高能量的伽马射线进入大气层后会引发广泛的空气簇射（EAS）。由EAS引起的切伦科夫光可以通过地面望远镜观察到，以研究初级伽马射线。决定EAS演化的一个重要参数是初级粒子的第一次相互作用的高度。然而，切伦科夫望远镜无法直接测量这个变量。我们研究了两个简单的，独立的方法估计的第一个相互作用的高度。我们测试的方法，使用蒙特卡罗模拟的4个大尺寸望远镜（LST），是目前建造的切伦科夫望远镜阵列（CTA）天文台的一部分。我们发现，使用这样一个估计的参数在γ/强子分离可以带来一个温和的改善（~10-20%）的灵敏度在能量范围内~30-200 GeV。
2018-07-30 astro-ph.IM
Cherenkov light from Horizontal Air Shower
我们目前的水平EAS模拟结果的重点是测量切伦科夫光的机会，从空气阵雨在平流层气球高度（如。EUSO-SPB2）。对于在38公里高度的1平方米的紫外光探测器，到地球大气层边缘的最大水平距离约为1000公里，这表示大气层的深度为10000 g/cm 2。EAS电子元件产生的切伦科夫光在到达探测器的过程中会被大气散射，对探测光没有贡献。最有希望的方案依赖于EAS μ子在距离探测器约300公里范围内发射的能量超过100 GeV的光的探测（需要在高海拔产生切伦科夫光和μ子在很长的距离内生存）。在这种情况下，我们可能期望测量切伦科夫光从质子诱导EAS的能量在1 e17和1 e18 eV之间，下限与信号的强度有关，上限是由于CR通量的几何因子的产品。
2019-09-27 astro-ph.IM
Electron muon identification by atmospheric shower and electron beam in a new concept of an EAS detector
我们目前的结果表明，时间分辨率和$μ$ /e分离能力与一个新的概念的EAS探测器能够测量大天顶距到达的宇宙射线。这种探测器被设计成一个大面积（几平方公里）的表面阵列的一部分，该阵列设计用于使用掠地技术测量超高能（10-200 PeV）$τ$中微子。一个标准，以确定电子-γ射线也示出和粒子识别能力进行了测试，符合在德国卡尔斯鲁厄的KASKADE-GRANDE实验的测量。
2015-01-14 astro-ph.IM physics.ins-det
The PRISMA-36 array for studying variations of the thermal neutron flux
本文介绍 PRISMA-32 升级为 PRISMA-36 后新增的中子通量变化测量通道，说明其硬件、信号识别方法，并给出记录 X1.1 级耀斑引发 Forbush 下降的实例。
2024-12-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Coherent Suppression of Molecular Bremsstrahlung Radiation at GHz Frequencies in the Ionization Trail of Extensive Air Showers
在过去的十年中，已经进行了几次探测由超高能宇宙射线引起的广泛空气簇射（EAS）的尝试，这些尝试是基于来自级联粒子通过后留在大气中的电离电子的准弹性碰撞的GHz频率的分子韧致辐射（MBR）。这些尝试只探测到了少数信号，所有这些信号都是沿着簇射轴向前的，因此暗示它们来自地磁和阿斯卡里发射，延伸到接近切伦科夫角的GHz频率。在本文中，缺乏检测的事件是由相干抑制的MBR的频率范围内低于碰撞率由于相消干涉影响之间的连续碰撞的电子的光子的发射幅度解释。在地面水平的光谱强度被证明是几个数量级低于实验装置的灵敏度。特别是，在10公里的簇射核心的光谱强度为一个垂直的簇射引起的质子的$10^{17.5}$ eV是7-8个数量级以下的参考值预期从一个标度法转换实验室测量EAS的期望。因此，MBR不能被视为未来几十年EAS新检测技术的基础。
2021-02-23 astro-ph.IM
$X_{max}^μ$ vs. $N^μ$ from Extensive Air Showers as estimator for the mass of primary UHECR's. Application for the Pierre Auger Observatory
研究了利用扩展空气簇射（EAS）核心产生的μ子数最大的高度（$X_{max}^μ$）和地面探测到的μ子数（$N^μ$）估算超高能宇宙线（UHECR）初始质量的可能性。我们使用二维分布- $X_{max}^μ$对$N^μ$，以找到它的灵敏度的初级粒子的质量。为此，我们构造了一个二维概率函数$Prob(p,Fe \ | \ X_{max}^μ,N^μ)$，它估计了平面$(X_{max}^μ$、$N^μ)$上的某个点对应于质子、铁核引起的簇射的概率。为了验证该方法，我们用CORSIKA分析了一组模拟的质子和铁核在$10^{19} eV$和$20^{\circ}$天顶角下引起的EAS。使用贝叶斯方法，并考虑到填充探测器的几何形状从皮埃尔俄歇天文台，我们观察到的主要质量重建的准确性的改善相比，仅使用$X_{max}^μ$分布得到的结果。
2014-09-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Parametric Analysis of Cherenkov Light LDF from EAS for High Energy Gamma Rays and Nuclei: Ways of Practical Application
在本文中，我们提出了一个“膝状”近似的横向分布的切伦科夫光从广泛的空气淋浴在能量范围30-3000 TeV和研究的可能性，其实际应用在高能量的地面伽玛射线天文实验（特别是在TAIGA-HiSCORE）。该近似对单个簇射具有很好的精度，在触发站数目有限的情况下，该近似可以很容易地简化，以便于HiSCORE广角定时阵的实际应用。
2017-02-27 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
Air shower registration algorithm and mathematical processing of showers with radio signal at the Yakutsk array
本文介绍了在雅库茨克广泛的空气簇射阵列的空气簇射无线电发射在32兆赫的频率注册的技术和方法。在这个阶段，发射登记涉及两组天线，它们之间的距离是500米。一组涉及8个天线，第二组涉及4个天线。这些天线是垂直交叉的偶极子，辐射方向图为南北、东西，高出地面1.5米。每一组天线都连接到一台工业PC。注册需要两个触发器之一。第一触发由雅库茨克阵列的闪烁探测器产生。闪烁探测器覆盖面积为12平方公里，记录到能量超过10^17 eV的空气簇射。第二个触发器由小切伦科夫阵列产生，覆盖面积为1平方公里，记录了能量为10^15 - 5*10^17 eV的空气簇射。小型切伦科夫阵列是雅库茨克阵列的一部分，涉及位于50，100，250米距离的切伦科夫探测器。对于进一步的选择，我们使用附加标准，无线电脉冲必须定位在与第一和第二触发器上的延迟时间相对应的区域中。文中还介绍了风淋选择的算法和程序流程图，并作了进一步的分析。该方法记录了能量为10^16 - 10^19 eV的EAS无线电发射。通过绝对校准，将所有天线的幅度转换为单个值。绘制了空气簇射射电辐射与天顶距和簇射能量的关系曲线。
2013-09-27 astro-ph.IM
Reinterpreting the development of extensive air showers initiated by nuclei and photons
超高能宇宙射线（UHECR）与大气相互作用，产生大量的二次粒子空气簇射（EAS）。对应于簇射最大发展的深度$\Xmax$是一个众所周知的观测值，用于确定引发级联过程的初级宇宙射线的性质。在本文中，我们提出了一个经验模型来描述的$\Xmax$的EAS由核引发的能量范围从$10^{17}$ eV到$10^{21}$ eV，和由光子引发的能量范围从$10^{17}$ eV到$10^{19.6}$ eV的分布。我们的模型采用广义Gumbel分布的动机之间的关系广义Gumbel统计和非同分布的变量之和的分布在耗散随机系统。我们提供了一个解析表达式来描述光子和原子核的$\Xmax$分布，以及它们的前两个统计矩，即$\langle \Xmax\rangle$和$σ^{2}(\Xmax)$。强子相互作用模型的影响进行了详细的研究，即使在最新的模型占大型强子对撞机的观测。我们还简要讨论了一个更经典的方法和应用程序的实验数据的基础上信息论的差异。
2013-07-31 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
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
Simulation Study of Reconstruction of Cosmic Ray Extensive Air Shower with Thermal Neutron Detected by ENDA
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；TIANFU Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）；Xizang University（西藏大学）；Hebei Normal University（河北师范大学）
该研究通过模拟ENDA的响应，对比NKG与双指数函数描述热中子横向分布的准确性，发现双指数函数更优，为利用ENDA进行宇宙射线的能量测定和成分分离提供了基础。
2026-10-12 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Space-based Extensive Air Shower Optical Cherenkov and Fluorescence Measurements using SiPM Detectors in context of POEMMA
作为NASA天体物理探测级任务，极端多信使天体物理探测器（POEMMA）旨在识别超高能宇宙射线（UHECR）的来源并观察宇宙中微子。POEMMA由两个航天器组成，在525公里高度、28.5 $^\circ$倾角轨道上以松散编队飞行。每个航天器都有一个施密特望远镜，具有大的收集面积和宽视场（FoV）。采用一种新的焦平面进行优化，以观察紫外荧光信号从广泛的空气淋浴（EAS）和光学切伦科夫信号从EAS。在UHECR立体荧光模式下，POEMMA将测量20 EeV以上的UHECR的光谱，成分和全天分布，具有高统计数据以及对UHE中微子的显着灵敏度。POEMMA航天器被设计为快速重新定向到机会目标（ToO）中微子模式，以观察具有独特灵敏度的瞬态天体物理源。在这种模式下，POEMMA将能够通过测量地球中tau中微子相互作用引起的$τ$ -轻子衰变的向上移动的EAS来探测20 PeV以上的宇宙tau中微子事件。在本文中，POEMMA的科学目标和仪器设计进行了总结，重点是在POEMMA的SiPM实现，随着切伦科夫EAS信号的特性的范围内提供的宽波长灵敏度的SiPM的详细讨论。还将讨论SiPM和目前计划用于POEMMA的MAPMT之间的荧光响应的比较，评估SiPM执行EAS荧光测量的潜力。
2020-10-10 astro-ph.IM
Reconstruction of air shower muon lateral distribution functions using integrator and binary modes of underground muon detectors
本文提出两种基于地下μ子探测器μ子计数重建空气簇射粒子密度的新方法，并通过蒙特卡洛模拟与皮埃尔·俄歇观测站数据验证其低偏差、低标准差优势，且优于已有方法。
2024-01-22 astro-ph.IM
Detection of elusive Radio and Optical emission from Cosmic-ray showers in the 1960s
在20世纪60年代，一个小型但充满活力的宇宙射线物理学家社区，开创了探测地球大气层中广泛空气簇射（EAS）的新光学方法，其主要目标是寻找高能宇宙伽马射线的点源。在这十年中，进展极为缓慢。由于当时使用的是相当原始的光收集系统，加上实际上无法拒绝强子簇射产生的压倒性背景，因此试图将簇射的光学切伦科夫辐射作为TeV伽马射线天文学的基础是困难和有问题的。与此同时，一些研究小组也在尝试对EAS的无线电辐射进行被动探测，作为一种可能的廉价、简单、独立的方法来探测和消除能量大于10^16 eV的簇射。到了1990年代末，无线电辐射被高度波束化，因此探测高能簇射的有效收集区域非常有限，降低了无线电特征作为独立簇射探测通道的有效性。到20世纪70年代初，人们对光学和无线电技术的早期乐观情绪开始消散，大大减少了研究活动。然而，经过长期的中断，这两条途径都及时恢复了，光学在20世纪80年代初，无线电在21世纪初。随着数字逻辑硬件的出现，强大的低成本计算，执行蒙特卡罗模拟的能力，以及最重要的是，大大改善了资金，快速发展成为可能。随着时间的推移，这项工作被证明是高能伽马射线天文学和中微子天体物理学的基础。在这里，第一个十年的实验研究在这两个领域进行审查。
2011-04-13 astro-ph.IM
Application of Bayesian Neural Networks to Energy Reconstruction in EAS Experiments for ground-based TeV Astrophysics
设计了一个玩具探测器阵列，用于探测TeV宇宙射线与大气相互作用产生的簇射。本文分别用贝叶斯神经网络算法和LHAASO实验\cite{lhaaso-ma}等标准方法对探测器阵列探测到的簇射一次能量进行了重建。与标准方法相比，使用BNN的能量分辨率显着提高。并且高能簇射比低能簇射的改善更为明显。
2016-07-09 astro-ph.IM hep-ex physics.data-an
Reconstruction of extensive air shower images of the first Large Size Telescope prototype of CTA using a novel likelihood technique
地基伽马射线天文学的目的是从伽马射线在大气中引发的大范围空气簇射中重建伽马射线的能量和方向。成像大气切伦科夫望远镜（IACT）收集由广泛的空气簇射（EAS）中的次级带电粒子引起的切伦科夫光，在位于光学系统焦平面的相机中创建簇射的图像。该图像用于评估引发簇射的初级粒子的类型，能量和到达方向。这一贡献显示了一种新的重建方法的基础上似然最大化的结果。相对于先前的似然重建方法的新颖性在于每个单个相机像素的似然的定义，不仅占总测量的电荷，而且其随时间的发展。这导致更精确地重建淋浴图像。该方法被应用到与大尺寸望远镜原型（LST-1）部署在切伦科夫望远镜阵列的北部站点获得的蟹状星云的观测。
2021-08-10 astro-ph.IM
Radio-detection of extensive air showers at the Pierre Auger Observatory - Results and enhancements
Pierre Auger合作组织正在探索无线电探测技术的潜力，以测量广泛的空气簇射。这些设置的主要优点是可以覆盖大面积，没有大气衰减，并具有100%的占空比。俄歇工程无线电阵列（AERA）记录了兆赫范围内的无线电发射，该阵列目前由分布在大约6公里$^2$区域内的124个台站组成。这一增强侧重于能量大于10 $^{17}$ eV的宇宙射线的物理学。此外，皮埃尔·俄歇天文台正在测试基于大范围空气簇射产生的千兆赫辐射的新探测技术。目前安装了三种不同的装置并正在收集数据：MIDAS（空气簇射微波探测）和AMBER（空气簇射微波韧致辐射实验辐射计）是成像抛物面探测器的原型，而EASIER（使用电子辐射计的广泛空气簇射识别）记录了位于60多个表面探测器单元上的天线喇叭的无线电发射。将报告这些不同活动的状况以及MHz和GHz频段的新结果。
2013-10-17 astro-ph.IM
UHECR primary identification using the lateral profile of muons in EAS
探测器技术的新发展使用于宇宙射线空气簇射的大面积表面探测器的成本变得现实，但在粒子识别、能量分辨率、方向信息和动态范围方面存在一些限制。在本文中，我们提出了一个模拟研究使用CORSIKA量化的μ子在地面水平的横向分布，其特征在于它们的能谱和横向扩展，并结合它的深度在簇射最大值（X $_{max}$）的EAS发起的能量$10^{16}$ eV - $10^{19}$ eV。使用不同的原色，我们表明，结合μ子观测值和X $_{max}$可以识别的主要事件的很大一部分，这取决于能量和检测器的性能。这项研究为未来面阵μ子探测器的设计提供了重要的输入参数，这将有助于提高对大气中主粒子和QCD相互作用的认识。
2017-07-29 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Development of Yangbajing Air shower Core detector array for a new EAS hybrid Experiment
针对“膝”能区宇宙线化学成分的观测，我们研制了一种新型的空气簇射芯探测器（YAC，羊八井空气簇射芯探测器阵列），并将其安装在中国西藏羊八井（90.522 $^\circ$ E，30.102 $^\circ$ N，海拔4300 m，大气深度：606 g/m $^2$）。YAC与西藏空气簇射阵列（Tibet-III）和地下水切伦科夫μ子探测器阵列（MD）一起工作作为混合实验。每个YAC探测器单元由3.5厘米厚的铅板和一个闪烁计数器组成，该计数器探测空气簇射堆芯中高能粒子引起的爆发大小。可以从1 MIP（最小电离粒子）到$10^{6}$ MIP测量爆发大小。该实验的第一阶段名为“YAC-1”，由16个YAC探测器组成，每个探测器的尺寸为40 cm $\times$ 50 cm，分布在有效面积为10 m $^{2}$的网格中。YAC-I是用来检验强子相互作用模型的。实验的第二阶段称为“YAC-II”，由124个YAC探测器组成，覆盖范围约为500米$^2$。80 cm $\times $ 50 cm的内部100个探测器以10 $\times$ 10矩阵的形式部署，间隔为1.9 m，外部24个100 cm $\times$ 50 cm的探测器分布在它们周围，以拒绝簇射芯远离YAC-II阵列的非堆芯事件。YAC-II用于研究初级宇宙线的组成，特别是获得质子、氦和铁核在5 $\times$ $1…
2015-07-06 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Simulating Geomagnetic Effects on Muons in Extensive Air Showers for the EUSO-SPB2 Mission
针对EUSO-SPB2任务，模拟μ子在地磁场中偏转对广延大气簇射的影响，发现切伦科夫信号可分离μ子成分，但尚无法确定CT能否观测到该效应。
2023-10-11 astro-ph.IM physics.space-ph
