Optimization of the storage database for the Monitoring system of the CTA
我们目前的裸金属硬件,将托管数据库的监测系统(MON)的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的正确尺寸的初步测试结果。MON是阵列控制和数据采集系统(ACADA)的子系统,负责监控和记录整个CTA阵列。它在每个CTA站点获取并存储来自阵列元件的监测点和测井信息。MON是为了处理大数据时间序列而设计和构建的,并利用了数据库和物联网(IoT)领域目前最先进的一些技术。为了确定监控系统(不包括日志记录)所需的裸金属硬件的尺寸,我们执行了本文讨论的测试活动。我们在这里讨论的最佳参数集和优化的配置,以最大限度地提高数据库数据写入每秒更新的行数。我们还证明了我们的方法在CTA要求的框架中的可行性。
2022-07-13 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
Performance of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)预计将成为迄今为止最大和最灵敏的观测能量范围从20 GeV到300 TeV以上的极高能伽马射线的天文台。CTA将能够以前所未有的能量和方向精度探测来自极微弱源的伽马射线。来自详细的蒙特卡罗模拟的未来天文台的性能在这两个CTA网站位于拉帕尔马岛(西班牙)和附近的帕拉纳尔(智利)的贡献。这包括评估CTA对指向不同高度的观测的灵敏度,以及在更高的夜空背景光水平下的操作。
2019-07-17 astro-ph.IM
Status of the technologies for the production of the Cherenkov Telescope Array (CTA) mirrors
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台,其灵敏度至少是现有仪器的10倍。CTA将包括几十个成像大气切伦科夫望远镜(IACT),这些望远镜以阵列模式运行,并分为三个尺寸级别:大型,中型和小型望远镜。总反射面积可能高达10,000平方米,需要前所未有的技术努力。反射镜的性能直接影响望远镜的性能,因此构成了提高和保持灵敏度的基本要素。本文综述了用于不同类型望远镜的CTA望远镜反射镜的轻量化、可靠性和经济性的镜面的研究与开发现状。
2013-10-07 astro-ph.IM
Prototype operations of atmospheric calibration devices for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)计划校准系统的大气监测设备正在进行密集的开发,原型设计和测试。全天空照相机、日/月光度计和铁磁记录仪望远镜已逐步部署在未来的CTA站点,其主要目标是确定站点特征,同时能够评估其在现实环境条件下的运行可靠性。所有三个设备都显示出在极端干燥和南部场地的大温度变化以及北部场地冬季偶尔出现的恶劣天气中顺利工作的能力。95%的时间目标可用性尚未达到,主要是由于在没有未来CTA基础设施的情况下,由于安装的远程性而难以修复的轻微硬件故障。在原型操作过程中积累的经验将有助于提高最终仪器的可靠性。拉曼激光雷达,在本次会议的单独会议记录中描述,和红外云高计,准备在布拉格测试,将补充在不久的将来的大气校准设备。正在最后确定CTA运行期间大气校准的最后操作程序,其中包括使用全天空照相机和云高仪监测整个天空的云层,以及使用激光雷达和FRAM精确测量CTA阵列视场内随高度和位置变化的大气传输。
2019-09-17 astro-ph.IM
Nature of the low-energy, γ-like background for the Cherenkov Telescope Array
即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目预计将为切伦科夫望远镜在低能(<~100 GeV)范围内提供前所未有的灵敏度。在这个能量范围内,大多数剩余的背景是由错误识别的强子簇射造成的。为了充分利用望远镜系统的潜力,值得寻找进一步改进γ/强子分离的现有分析方法的方法。我们通过识别主要由π0(或另一种中性介子)衰变的单电磁子级联或双电磁子级联组成的事件,研究了计划中的CTA-North阵列的背景成分。我们应用CTA的标准模拟链和最先进的分析链来评估标准分析拒绝此类事件的潜力。模拟结果表明,这种单一的subcascade背景CTA的主导作用,能量高达70 GeV。我们表明,一个自然的方式拒绝这样的事件源于一个移位的位置的淋浴最大值,CTA使用的标准的立体重建方法已经利用了大部分预期的分离。
2017-10-19 astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array: layout, design and performance
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将成为下一代甚高能伽马射线天文台。由于望远镜的数量增加了十倍,其最先进的设计,CTA预计将大大提高现有仪器的准确性和灵敏度。详细的蒙特卡罗模拟用于进一步优化望远镜的数量和阵列布局,并使用选定的望远镜设计的更新模型来估计观测站的性能。这些研究在本文件中介绍了位于拉帕尔马岛(西班牙)和帕拉纳尔(智利)附近的两个CTA站,以及不同的操作和观测条件。
2021-08-10 astro-ph.IM
Studies towards an understanding of global array pointing for the Cherenkov Telescope Array
对于拟议中的切伦科夫望远镜阵列(CTA),校准后的点源定位精度为3弧秒的目标是在有利的观测条件下,伽马射线能量超过100 GeV。在这方面的贡献,结果的第一次研究的定位精度。这些研究是基于玩具蒙特卡罗模拟的一个典型的CTA南阵列布局,考虑到预期的触发率的不同CTA望远镜类型和伽马射线光谱的模拟源。有了这个模拟代码,它是可能的,以研究作为任意的望远镜错误取向的函数和典型的观测模式的天空中的位置精度。结果提出了各种方案,其中包括一个所有的个别望远镜随机错误的方向在其规定的限制。该研究为CTA的预期源定位精度提供了可靠的下限,并且可以很容易地扩展到包括大气折射或部分云覆盖等各种其他重要影响。
2015-09-07 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
Monte Carlo Performance Studies for the Site Selection of 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地面仪器,旨在将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级,并提供超过四十年的能量覆盖。目前的CTA设计由两个阵列组成,每个阵列有数十个成像大气切伦科夫望远镜,包括小型,中型和大型望远镜,其中一个阵列位于北半球和南半球。为了研究场地选择对整体\gls{cta}性能的影响并支持场地评估过程,进行了详细的蒙特卡罗模拟。这些结果表明,不同的站点相关的属性,如海拔高度,夜空背景和当地地磁场CTA性能的VHE伽马射线观测的影响。
2017-05-04 astro-ph.IM
Performance of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是世界上最大和迄今为止最灵敏的高能伽马射线观测站。它将能够以前所未有的能量和方向精度探测来自极微弱源的伽马射线,能量范围从20 GeV到300 TeV以上。来自详细的蒙特卡罗模拟的未来CTA观测台的性能在这两个CTA网站在帕拉纳尔(智利)和拉帕尔马岛(西班牙)的贡献。
2017-09-26 astro-ph.IM
Development of a Raman Lidar for the Southern Site of the Cherenkov Telescope Array Observatory
Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, CNRS, Université de Montpellier(蒙彼利埃宇宙与粒子物理实验室,法国国家科学研究中心,蒙彼利埃大学)
本文围绕切伦科夫望远镜阵列天文台南部站点需求,研制LUPM拉曼激光雷达系统,通过在OHP天文台两年观测,获取355和532纳米处消光、后向散射及激光雷达比等数据,验证原型符合CTAO要求。
2026-07-10 astro-ph.IM
Layout design studies for medium-sized telescopes within the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代地面伽马射线天文台的国际项目。CTA被设想为数十个成像大气切伦科夫望远镜的阵列,包括小型,中型和大型望远镜,旨在将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级,并提供从20 GeV到300 TeV以上的能量覆盖范围。在这项研究中,我们探讨了如何中型望远镜的布局设计和组成的整体CTA性能的影响,通过分析蒙特卡罗模拟,包括戴维斯棉花和施瓦茨希尔德-库德中型望远镜。
2015-08-25 astro-ph.IM
The Small-Sized Telescopes for the Southern Site of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将使用三种望远镜尺寸来有效地探测能量范围从几十GeV到几百TeV的宇宙伽马射线。小型望远镜(SST)将构成该阵列的最大部分,覆盖智利帕拉纳尔CTA南部站点的许多平方公里的区域。多达70个SST将由一个国际研究所和团队联合体实施,作为对CTA观测站的实物捐助。SST将提供对1 TeV以上伽马射线的前所未有的灵敏度,以及硬X射线波段以上任何仪器的最高角分辨率。CTA最近已经确定了将用于SST的技术:望远镜将采用双反射镜设计,主反射镜直径约为4米,配备基于SiPM的相机,可从$\sim$ 2000通道读取全波形,覆盖$\sim$ 9 $^\circ$视场。Schwarzschild-Couder光学配置导致小板规模,因此是一个紧凑,具有成本效益的相机。在这方面的贡献,我们描述了在CTA的准备阶段,操作望远镜和相机原型的经验,并最终SST设计的发展。
2021-10-27 astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是地面伽马射线天文学的观测站,将在未来几十年内塑造TeV天文学的领域。CTA将包括100多个成像空气切伦科夫望远镜,部署在两个地点,一个在北半球的拉帕尔马,一个在南半球的智利。CTA的大部分观测时间将通过一个向科学界开放的竞争性提案驱动的时间分配计划进行分配。因此,CTA将成为一种天文工具,补充其他大型地面和空间观测站,这些观测站现在和将来都存在于其他波长和其他信使。在这篇文章中,我将介绍CTA天文台,它的主要特点,以及建设项目的现状。CTA望远镜和相机原型已经获得了第一束光,CTA阵列的部署将很快开始。科学分析软件已经处于良好状态,并可供更广泛的社区准备CTA科学和数据分析。
2020-04-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Impact of the Cherenkov Telescope Array (CTA) altitude on Dark Matter searches in the Milky Way Halo
利用现有的切伦科夫地面望远镜对矮星系和银河系晕进行的观测发现,当WIMP质量超过100 GeV时,暗物质(DM)自湮灭的横截面受到了有趣的限制。未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)有望进一步探索粒子物理学标准模型扩展中预测的暗物质候选者的参数空间。由于它的低能量阈值(几十GeV的数量级)和高灵敏度,CTA也将探测比目前实验更低的WIMP质量,但在这一制度的实际性能将受到海拔高度的天文台。使用可能的CTA候选阵列的模拟光子和强子的响应,我们估计如何搜索从银河系晕的WIMP湮灭信号将受到不同的可能CTA网站的海拔高度的影响。
2013-07-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Mechanics and cooling system for the camera of the Large Size Telescopes of the Cherenkov Telescope Array (CTA)
CTA大型望远镜的相机机械必须保护和提供一个稳定的环境,其仪器。这是通过封闭在空气和水密体积中的刚性支撑结构来实现的。该结构是专门设计的,以便于提取焦平面电子设备消耗的功率,同时保持其重量足够小,以保证望远镜结构上的最佳负载。热提取系统的设计,以保持电子温度在其最佳的操作范围内,稳定的时间和均匀的相机体积,而它是从望远镜环境中的温度解耦。在这方面的贡献,我们提出了这个系统的细节,以及它的验证有限元分析计算和测试原型的基础上。最后,将讨论与相机机械和电子集成有关的问题。
2013-07-17 astro-ph.IM
The Graphical User Interface of the Operator of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代伽马射线天文台。CTA将在南部站点安装大约100台成像大气切伦科夫望远镜(IACT),在北部站点安装大约20台。之前的IACT实验使用了多达五台望远镜。随后,CTA的操作员的图形用户界面(GUI)的设计提出了一个有趣的挑战。为了创建一个有效的界面,CTA团队正在与人机交互领域的专家合作。我们在这里介绍我们的GUI原型。原型的后端是Python Web服务器。它与CTA的观测执行系统集成,该系统基于Alma通用软件(ACS)。后端集成了一个redis数据库,便于GUI面板的同步。redis还用于缓冲从各种软件组件和数据库收集的信息。原型系统的前端是基于Web技术的。Web服务器和客户端之间的通信是使用Web套接字执行的,其中图形是使用d3.js JavaScript库生成的。
2017-10-19 astro-ph.IM
Contributions from the Cherenkov Telescope Array (CTA) Consortium to the ICRC 2011
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个建设下一代VHE伽马射线天文台的项目,具有全天空覆盖。其目标是将现有装置的灵敏度提高约一个数量级,覆盖约50年的能量(从几十GeV到一百TeV以上),并提高角和能量分辨率。2010年期间,该项目成为一项真正的全球性努力,由来自欧洲、亚洲、非洲和南北美洲的约750名合作者组成的联合体开展。此外,在2010年期间,CTA项目完成了设计研究阶段,并开始了筹备阶段,预计将延长三年,并应导致CTA的建设开始。将给出CTA联盟活动项目的概述。
2011-11-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cross-calibration and combined analysis of the CTA-LST prototype and the MAGIC telescopes
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代伽马射线天文台,它将由三种不同尺寸的望远镜组成。其中,大尺寸望远镜(LST)将是最敏感的低能量范围从20 GeV开始。为CTA提出的原型LST(LST-1)于2018年10月在北半球的La Palma(西班牙)落成,目前处于调试阶段。MAGIC是一个由两台当代伽马射线切伦科夫望远镜组成的系统,距离LST-1约100米,自2009年以来一直以立体模式运行。由于LST-1和MAGIC可以观测到相同的空气簇射事件,我们可以逐个事件比较簇射的亮度,伽马射线的估计能量和其他参数,这些参数可以用于交叉校准望远镜。最终,通过对触发三台望远镜的事件进行综合分析,我们可以更准确地重建簇射几何形状,从而获得更好的能量和角分辨率,以及更好地区分由宇宙射线引发的背景簇射。为此,作为LST-1调试的一部分,我们与LST-1和MAGIC对已建立的伽马射线源进行了联合观测。此外,我们已经开发了蒙特卡罗模拟这样的联合观察和分析管道,发现事件的时间戳的基础上,在离线分析的重合。在这项工作中,我们提出了第一次检测的天文源,蟹状星云,与LST-1和MAGIC的联合观测。此外,我们还展示了利用LST-1和MAGIC联合观测期间采集的蟹状星云数据进行望远镜间交叉校准的结果。
2021-08-11 astro-ph.IM
Towards an optimized design for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一种用于甚高能(VHE)伽马射线天文学的未来仪器,预计将比现有仪器的灵敏度提高一个数量级。为了以经济有效的方式满足CTA的物理目标,在其设计中使用了望远镜阵列的蒙特卡罗模拟。具体来说,我们模拟大型阵列,包括众多的大型,中型和小型望远镜的配置参数选择的基础上,目前的技术设计研究和所涉及的成本的理解。然后选择具有各种布局配置的子集候选阵列,并根据关键性能参数(如灵敏度)进行评估。这是使用许多数据分析方法进行的,其中一些方法是在该领域内开发的,并扩展到CTA,而其他方法是专门为此目的开发的。我们概述了一些关键的结果,从最近的研究,说明我们的方法,CTA设计的优化。
2012-11-16 astro-ph.IM
Event reconstruction using pattern spectra and convolutional neural networks for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是未来的地面成像大气切伦科夫望远镜观测站。每台望远镜将通过捕获地面上的诱发切伦科夫发射,提供伽马射线诱发粒子簇射的快照。对这些事件的模拟提供了相机图像,这些图像可以用作卷积神经网络(CNN)的训练数据,以区分信号与背景事件,并确定初始伽马射线事件的能量。模式谱是用于图像分类的常用工具,并且提供包括图像的特征的大小和形状的分布。在CNN上应用模式谱允许选择图像内的特征的相关组合。在这项工作中,我们从模拟的伽马射线图像中生成模式谱,以训练CNN用于CTA的信号-背景分离和能量重建。我们将我们的结果与用CTA图像训练的CNN进行比较,发现基于模式谱的分析在计算上更便宜,但与纯粹基于CTA图像的分析相比没有竞争力。因此,我们得出结论,CNN必须依赖于CTA图像中未被模式光谱捕获的附加特征。
2023-02-23 astro-ph.IM
Parallel waveform extraction algorithms for the Cherenkov Telescope Array Real-Time Analysis
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是研究从20 GeV到300 TeV的极高能伽马射线的下一代天文台。由于大的有效面积和视场,CTA天文台的特点是对瞬态闪烁伽马射线现象的灵敏度前所未有,与目前的地面(例如MAGIC,VERITAS,H.E.S.S.)和空间(例如费米)伽马射线望远镜。为了触发天体物理学界进行后续观测,或者能够快速响应外部科学警报,快速分析管道至关重要。这将通过实时分析(RTA)管道来实现,这是一个快速和自动化的科学警报触发系统,成为CTA天文台的关键系统。在RTA系统的CTA设计关键要求中,最具挑战性的是在上次采集事件后30秒内生成警报,同时获得不比最终分析差3倍以上的通量灵敏度。必须为RTA管道设计和测试专用的软件和硬件架构。我们提出了使用不同类型的设备,如CPU,图形处理单元(GPU)和现场可编程阵列(FPGA)卡的切伦科夫望远镜阵列(CTA)触发的数据的实时数据减少的OpenCL解决方案的比较。
2015-09-07 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
Towards a Flexible Array Control and Operation Framework for CTA
切伦科夫望远镜阵列(CTA)\cite{CTA:2010}将是目前成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的继任者,如H.E.S.S.,魔法与真理与当前一代IACT相比,CTA的灵敏度将提高约一个数量级。能量范围将从远低于100 GeV扩展到100 TeV以上。为了实现这些目标,CTA将由两个阵列组成,每个半球一个,由50-80个望远镜组成,并由三种不同的望远镜类型组成,具有不同的镜子尺寸。这将是第一个开放的观测极高能量$γ$射线天文学的天文台。CTA的阵列控制工作组目前正在评估最适合CTA等项目的现有技术。所考虑的解决方案包括ALMA通用软件(ACS)、OPC统一架构(OPC UA)和用于批量数据传输的数据分发服务(DDS)。第一个应用程序,如自动观察调度和控制软件的一些原型仪器已经开发。
2012-11-23 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Real-Time Analysis sensitivity evaluation of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是新一代甚高能伽马射线天文台,将在约10 GeV至100 TeV以上的连续范围内将当前切伦科夫望远镜的通量灵敏度提高一个数量级。由于在南北半球分布有数十架望远镜,大的有效面积和视场加上快速指向能力,CTA成为探测和了解瞬态、短时间尺度变化现象(例如,伽马射线暴、活动星系核、伽玛射线双星、偶然来源)物理学的重要仪器。用于快速识别耀斑事件的关键CTA系统是实时分析(RTA)管道,这是一个科学警报系统,它将自动检测和生成科学警报,触发事件收集的最大延迟为30秒,并确保与天体物理学界的快速通信。根据CTA设计要求,真实瞬态事件的RTA搜索应在多个时间尺度(从分钟到小时)上执行,灵敏度不低于标称CTA灵敏度的三倍。考虑到CTA对RTA效率和瞬态科学所要求的快速响应能力的要求约束,我们对RTA灵敏度作为CTA高级技术性能(例如有效面积、点扩散函数)和观测时间的函数进行了初步评估。该初步方法允许探索由科学和技术要求定义的复杂参数空间,目的是定义输入参数的可行性范围和RTA管道的最小背景抑制能力。
2015-09-07 astro-ph.IM
ASTRI SST-2M prototype and mini-array simulation chain, data reduction software, and archive in the framework of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个全球性的项目,旨在建立下一代地面伽马射线天文台。在CTA项目中,意大利国家天体物理研究所正在开发CTA小型望远镜的端到端原型,该望远镜采用双镜(SST-2 M)Schwarzschild-Couder配置。该样机被命名为ASTRI SST-2 M,位于INAF“M. C. Fracastoro”观测站位于Serra La Nave(Mt.埃特纳,西西里岛),目前正处于科学和性能验证阶段。一个小型阵列(至少)九个应科院望远镜已被提议部署在南部CTA网站,通过合作努力进行的机构从意大利,巴西和南非。CTA/ASTRI团队正在开发一个端到端软件包,用于减少ASTRI SST-2 M原型和小型阵列获取的原始数据,旨在积极为CTA天文台官方数据处理系统的全球持续活动做出贡献。该小组还正在利用CTA联合体采用的探测器蒙特卡罗软件进行大规模的蒙特卡罗模拟数据生产。仿真数据正被用于验证仿真链和评估应科院SST-2 M原型和小型阵列的性能。这两项活动也是在欧洲H2020-ASTERICS(天文学ESFRI和研究基础设施集群)项目的框架内开展的。此外,CTA/ASTRI团队亦为SST-2 M原型和小型阵列开发了一个数据存档系统,作为CTA科学存档的测试平台。在这篇文章中,我们提出了应科院数据处理系统的主要组成部分,并…
2017-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cherenkov Telescope Array Data Management
切伦科夫望远镜阵列(CTA)的甚高能伽马射线天文学正在向公共天文台的模式发展。处理、加工和存档CTA仪器生成的大量数据以及交付科学产品是设计CTA数据管理的一些挑战。来自CTA联盟内部和更广泛的全球科学界的科学家的参与需要一个复杂的科学分析系统,该系统能够为用户提供对数据、软件和计算资源的统一和有效的访问。数据管理旨在应对三个主要问题:(i)来自远程望远镜的数据的处理和流动;(ii)“大数据”存档和处理;(iii)开放数据访问。本文介绍了CTA数据管理的总体技术设计、当前的主要发展和原型。
2015-09-03 astro-ph.IM
Developments for coating, testing, and aligning Cherenkov Telescope Array mirrors in Tübingen
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代甚高能量伽马射线气簇切伦科夫天文台。CTA将由许多三种不同直径的分段反射镜望远镜组成,放置在两个阵列中,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10000个数量级,对应的反射面积约为10^4平方米。位于蒂宾根的天文学和天体物理研究所正在开发涂覆玻璃基板镜面砖的程序,正在参与CTA镜面原型测试,并正在制作主动镜面控制对准机械、电子和软件的原型。我们将介绍我们的工作现状和未来发展计划。
2013-07-19 astro-ph.IM
Status of the Schwarzchild-Couder Medium-Sized Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)计划成为下一代甚高能(VHE; E > 100 GeV)伽马射线天文台。预计CTA将提高当前一代VHE实验的灵敏度,如VERITAS,HESS和MAGIC,一个数量级。CTA计划由两个切伦科夫望远镜阵列组成,具有三个主镜尺寸。一个基于双镜Schwarzchild-Couder设计的概念验证望远镜正在F.L.的VERITAS网站上建造。位于美国亚利桑那州南部的惠普尔天文台,是中型望远镜的候选设计。望远镜的建造将于2017年初完成,该项目的现状在这里介绍。
2016-10-12 astro-ph.IM
Cherenkov Telescope Array Status Report
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代地面伽马射线望远镜,使我们能够研究宇宙中的高能现象。CTA的目标是获得比目前实验灵敏度高出10倍的灵敏度,将可获得的伽马射线能量范围从几十GeV扩展到几百TeV。这种增加的伽马射线源灵敏度,以及预期的增强能量和空间分辨率,将允许在一些关键的科学主题令人兴奋的新见解。此外,CTA将通过位于北半球和南半球两个地点的阵列提供全面的天空覆盖。本文将描述CTA的现状,并突出CTA的一些关键科学主题,即相对论宇宙粒子的起源,宇宙学效应对伽马射线传播的研究和湮灭暗物质粒子的搜索。
2017-05-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prototype Open Event Reconstruction Pipeline for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是目前正在建设的下一代伽马射线天文台。它的灵敏度将比当前一代的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)提高5到10倍,它将能够从两个站点的组合中观察整个天空:西班牙拉帕尔马的北部站点和智利帕拉纳尔的南部站点。CTA也将是第一个开放的伽马射线观测站。因此,数据分析管道被开发为开源软件。事件重建管道接受望远镜的原始数据,并对其进行处理,为更高级别的科学工具提供合适的输入。它的主要任务包括重建每个记录的簇射的物理性质,并提供相应的仪器响应函数。CTIPE是一个框架,提供算法和工具,以促进原始数据校准、图像提取、图像参数化和事件重建。其主要重点是目前模拟数据的分析,但它也已成功地应用于第一个CTA原型望远镜,如大型望远镜1(LST-1)获得的数据分析。pyirf是一个计算IACT仪器响应函数的库,需要从重建的事件列表中获得光谱和光变曲线等物理结果。在这两个基础上,protopipe是CTA事件重建管道的原型。将介绍这些软件包的最新发展。
2021-10-21 astro-ph.IM
The Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文介绍了用于CTAO-South的双镜面Schwarzschild-Couder望远镜(SCT)的pSCT原型机升级状态,包括采用SiPM密集焦平面、11,328像素及8度视场相机升级和电子学改进,以提升甚高能伽马射线观测性能。
2025-09-16 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
The Cherenkov Telescope Array Performance in Divergent Mode
切伦科夫望远镜阵列(CTA)的两个关键科学项目包括对银河系和河外天空进行深入调查,提供能量超过数十GeV的宇宙的公正视图。为了优化进行河外巡天所花费的时间,提出了CTA的所谓“发散模式”,作为传统平行指向的替代观测策略,以增加其瞬时视场。对瞬态VHE源的搜索也将受益于扩展的视野。在发散模式下,每个望远镜指向天空中的一个位置,该位置在向外的方向上略微偏离视场中心。在这方面的贡献,我们提出了第一个完整的蒙特卡罗模拟可能的CTA发散模式设置的性能估计。
2019-07-18 astro-ph.IM
The Instrument Response Function Format for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个未来的地面观测站(有两个地点,在北半球和南半球),将用于研究非常高能量的伽马射线天空。CTA观测将由外部用户提出或由天文台发起,CTA天文台将处理由此产生的测量结果,并将简化的数据提供给相应的提议者。还将提供仪器响应函数(IRF),将阵列测量的量转换为相关的科学产品(即光谱,天空图,光变曲线)。由于望远镜的响应取决于许多相关的观测量和物理量(例如伽马射线到达方向、能量、望远镜方位、背景光、天气条件等),CTA IRF可能会增长到越来越大的文件大小,这对于在特定观察情况下的使用来说可能变得笨拙或不切实际。为此,正在制定一个定制的综合报告格式(符合FITS标准),以将综合报告格式的文件大小减少到更易于管理的程度。这种格式是有吸引力的,因为它能够存储多个参数(在选定的范围内)有关的仪器性能的分箱和参数化的格式,为各种阵列和观测条件。原型的格式、初步设计和测试细节将在下文提供。
2015-09-03 astro-ph.IM
Cross Calibration of Telescope Optical Throughput Efficiencies using Reconstructed Shower Energies for the Cherenkov Telescope Array
成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)要进行可靠的事件重建,需要对光通量效率进行标定。在目前的设施中,这是通过使用由μ子产生的环形图像来实现的。在这里,探索一种互补的方法,通过望远镜之间的成对比较实现IACT阵列的元素的交叉校准,重点关注其对即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的适用性。相互校准的一个特定类型的望远镜使用逐事件比较的淋浴图像振幅先前已被证明恢复相对望远镜的光学响应。提出了一种利用重建能量作为图像振幅的替代方案的方法,使得IACT阵列内不同类型的望远镜之间能够进行交叉校准。两个合理的CTA布局的蒙特卡罗研究表明,这种校准程序恢复的相对望远镜响应效率在百分之几的水平。
2015-10-22 astro-ph.IM
Real-time atmospheric monitoring for the Cherenkov Telescope Array using a wide-field optical telescope
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代地基甚高能量伽马射线仪器,计划在未来几年内在两个地点(每个半球一个)建造,预计将于2020年开始全面运行。在最大限度地利用观测时间的同时进行高精度伽马射线能量测量的目标需要有关大气条件的详细和快速信息。除了用于监测CTA望远镜指向方向大气中云和气溶胶含量的激光雷达外,我们还建议使用“FRAM”(F(/Ph)otometric Robotic Atmospheric Monitor)设备,这是一种小型机器人天文望远镜,具有大视场和灵敏的CCD相机,共同确保CTA整个视场的精确大气特征。FRAM将使用恒星测光来测量CTA视场内的大气消光,而不会干扰观测(与基于激光的方法不同)。这使得FRAM能够以高时间分辨率运行,并提供用于即时调度决策的实时数据和用于校准和选择科学数据的离线数据库。望远镜的快速机器人支架支持在阵列分裂时对多个场进行快速观测,甚至可以检查即将进行的观测方向的条件。FRAM的概念是建立在皮埃尔俄歇天文台运行的类似设备所获得的经验基础上的。为CTA提出的FRAM工作原型正在布拉格建造,在现场部署之前进行广泛的测试;介绍了该原型的第一个结果和经验。
2015-08-27 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
The INAF ASTRI Project in the framework of CTA
应科院的项目旨在在切伦科夫望远镜阵列的框架内开发一个小型望远镜的端到端原型,专门用于研究能量范围~ 1-100 TeV。拟议设计的特点是两个具有挑战性但创新的技术解决方案,将首次在切伦科夫望远镜上采用:双镜Schwarzschild-Couder配置和基于硅光电倍增器的模块化,轻型和紧凑型相机。在这里,我们描述的原型设计,预期的性能和可能性,以实现一个由几个这样的望远镜组成的小型阵列,这将被放置在最终的CTA南部网站。
2014-05-16 astro-ph.IM
Status of the Cherenkov Telescope Array Project
伽马射线天文学在天体物理学、粒子物理学和宇宙学中具有巨大的潜力。CTA是建立下一代地面伽马射线观测站的国际倡议,它将使100 GeV - 10 TeV范围内的观测灵敏度提高5-10倍,并将观测能力扩展到100 GeV以下和100 TeV以上的能量。该阵列将由两个望远镜网络(一个在北半球,另一个在南半球)组成,以实现全天覆盖,并将由4种不同望远镜类型的混合系统组成。它将作为一个观测站运作,通过呼吁提交竞争观测时间的提案,向社区开放。CTA将使我们能够以前所未有的水平进入非热能和高能宇宙,并将成为未来30年高能天体物理学和天体粒子物理学的主要仪器之一。CTA现在已经进入原型阶段,第一个独立的仪器正在建造中。巴西是CTA联合体的积极成员,阿根廷、墨西哥和智利也代表该项目在拉丁美洲开展工作。在接下来的几个月里,该财团将确定CTA South的安装地点,该地点可能位于智利安第斯山脉,对拉丁美洲的高能源社区产生重要影响。在这次演讲中,我们将介绍CTA的基本概念和天文台的详细项目。重点将放在该观测站的科学潜力和拉丁美洲参与筹备和建造该观测站上,目前正在意大利、巴西和南非的合作下,在西西里岛建造该观测站的第一个种子-应科院小型阵列。
2016-01-18 astro-ph.IM
Cherenkov Telescope Array: The Next Generation Gamma-ray Observatory
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代伽马射线天文台,研究能量从20 GeV到300 TeV以上的伽马射线和宇宙射线天体物理学。该天文台由位于南半球和北半球的大型大气成像切伦科夫望远镜阵列组成,将提供全天覆盖,并将实现与HESS等现有仪器相比提高一个数量级的灵敏度。魔法与真理CTA预计将发现数百个新的TeV伽马射线源,使其能够显著推进我们对宇宙射线起源的理解,探测宇宙中更大的距离,并在TeV质量范围内以前所未有的灵敏度搜索WIMP暗物质。CTA的开发由来自32个国家的科学家组成的全球联盟进行。联合会的科学家已经制定了CTA的核心科学方案,预计联合会的研究所将提供CTA的大部分组成部分。CTA的建设由CTA天文台监督,该天文台将在未来管理天文台的运营,客座观察员计划和数据传播。本次演讲将回顾CTA的科学动机,重点是形成研究核心计划的关键科学项目。讲座将概述CTA的设计,包括科学驱动因素,整体概念,性能优化和阵列布局。CTA的现状,包括网站,原型望远镜的进展,并向前迈进的步骤也将被描述。
2017-09-15 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Raman LIDARs and atmospheric calibration for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代成像大气切伦科夫望远镜。它将达到迄今为止任何其他高能伽马射线实验所没有的灵敏度和能量分辨率。了解系统的不确定性一般将是一个关键问题的CTA的性能。众所周知,大气条件在这方面起着特别重要的作用。在CTA联盟内,目前有几个小组正在建造拉曼激光雷达,安装在这两个地点。拉曼激光雷达是由一束射入大气的强激光、一个收集分子和气溶胶后向散射光的收集器、一个光传感器、一个光谱选择感兴趣波长的光学模块和一个读出系统组成的设备。与目前使用的弹性激光雷达不同,它们可以帮助将大气分子和气溶胶成分的系统不确定性降低到<5%,从而使CTA能够实现其能量分辨率<10%的要求在这项工作中的所有拉曼激光雷达的设计特点,使他们不同于典型的拉曼激光雷达在大气科学中使用,其特点是大收集镜(2.5m2)和减少采集时间。它们提供多个弹性和拉曼读出通道以及定制的光学设计。本文讨论了拉曼激光雷达的动机,介绍了这些技术的设计和进展情况。
2017-09-14 astro-ph.IM
Comparison of Different Trigger and Readout Approaches for Cameras in the Cherenkov Telescope Array Project
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代的地面观测站,用于观测能量在10 GeV到几百TeV之间的g射线。CTA目前处于高级设计阶段,将由不同尺寸的主焦点切伦科夫望远镜阵列组成,以确保从阈值到最高能量的适当能量覆盖。CTA阵列与双镜Schwarzschild-Couder望远镜的扩展计划,以提高阵列角分辨率在更广泛的fieldofview.We提出了一个端到端的蒙特卡洛比较触发概念的不同成像相机,将使用在切伦科夫望远镜。比较包括三个替代触发方案(模拟,多数,灵活的模式分析)为每一个相机的设计。该研究还讨论了读出系统的属性(电子器件的模拟带宽,读出窗口的时间长度)的影响,并使用离线簇射重建来研究对能量阈值和通量灵敏度等关键性能的影响
2013-07-18 astro-ph.IM
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
Using Muon Rings for the Optical Throughput Calibration of the Cherenkov Telescope Array
利用成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)观测到的μ子环图像,为标定IACTs的光通量和监测其光学点扩散函数提供了强有力的手段。我们研究了μ子环图像是否可以用作未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)望远镜的主要光学通量校准方法,并发现与以前的工作相比,有几个额外的系统效应。为了确保该方法达到CTA所需的准确度,需要考虑这些系统效应,并对硬件和分析进行微小修改。我们推导出分析估计预期μ介子数据速率用于光学吞吐量校准,监测的光学点扩散函数,可实现的统计和系统的不确定性,并探讨潜在的μ介子环图像作为相机像素平场的辅助方法。
2019-07-19 astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array
CTAO 是下一代地面甚高能伽马射线天文台,通过南北双站点的三种望远镜阵列实现全天覆盖,灵敏度提升十倍,能量覆盖 20 GeV 至 300 TeV,并设有 KSPs 提供遗产数据集。
2023-05-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
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 ARCADE Raman Lidar System for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代地基甚高能量伽马射线仪器;该设施将分为两个阵列,每个半球一个。CTA望远镜的大气校准是一项关键任务。大气以几种方式影响测得的切伦科夫产额:空气簇射发展本身,切伦科夫角随高度的变化,由于切伦科夫光散射和吸收相机视场外的光子损失以及光子散射到相机中。在这种情况下,气溶胶是在时间和空间上变化最大的大气成分,因此需要持续监测。激光雷达是大气物理学中最常用的测量光的气溶胶衰减剖面的仪器之一。ARCADE激光雷达系统是一个非常紧凑和便携的拉曼激光雷达系统,已在FIRB 2010年赠款内建造,目前正在科罗拉多州拉马尔采集数据。ARCADE激光雷达拟在CTA站点运行,目的是对选定站点的气溶胶状况进行首次调查,并将其用作将安装在现场的其他激光雷达的校准基准。建议CTA首先在意大利升级ARCADE激光雷达,然后在拉奎拉与EARLINET网络的激光雷达并行测试。升级包括在接收器上增加水蒸气拉曼通道,以及使用性能更好的新电子设备。建议升级后的系统将从2016年第一个选定的研究中心开始,前往两个CTA研究中心并进行表征。
2015-09-09 astro-ph.IM
Monte Carlo Performance Studies of Candidate Sites for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代伽马射线天文台,灵敏度在20 GeV到300 TeV以上的能量范围内。CTA拟由两个40-100个成像大气切伦科夫望远镜阵列组成,在北半球和南半球各设一个站点。CTA候选站点的评估过程由详细的蒙特卡罗模拟支持,该模拟考虑了站点高度和地磁场配置等不同属性。在这方面的贡献,我们提出了不同的CTA网站候选人的测量非常高的能量伽马射线的灵敏度和性能的比较。
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array: Science Goals and Current Status
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是计划在未来十年及以后建立的主要地面伽马射线观测站。CTA由两个大型大气切伦科夫望远镜阵列(一个在南半球,一个在北半球)组成,与现有仪器相比,CTA将具有更高的角分辨率,更宽的能量范围,灵敏度提高约一个数量级。CTA的科学计划将是丰富和多样的,涵盖宇宙粒子加速,极端环境的天体物理学,以及超越标准模型的物理学前沿。本文概述了CTA的科学目标,并涵盖了该项目的现状。
2019-04-27 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Progress in Monte Carlo design and optimization of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是一种覆盖极高能伽马射线(VHE)宽能量范围的仪器。CTA将包括几种类型的望远镜,以优化整个能量范围内的性能。CTA超集(包括许多不同的可能CTA布局作为子集)的大规模蒙特卡罗(MC)模拟和专用于各个方面的小规模模拟都已进行并正在进行中。我们总结了上一轮大规模模拟的结果,显示了设计现在已经超越了上一轮的保守假设,并从正在进行的新一轮MC模拟中获得了第一个结果。
2013-07-10 astro-ph.IM
AGN Physics with the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)目前处于筹备阶段,将是第一个开放的观测来自银河系和河外源的甚高能量伽马射线的观测站。CTA背后的国际财团正在准备在北半球和南半球建造两个大型切伦科夫望远镜阵列,与当前一代阵列相比,其性能将得到显着改善。它的灵敏度和能量范围的增加将使CTA能够获得大量尚未在非常高的能量下探测到的活动星系核(AGN),并提供有关已知TeV源的更多细节。虽然CTA能量覆盖范围的低端将缩小目前与费米-LAT带的差距,但其高能量覆盖范围将为天空打开一扇新的窗口,并帮助我们了解最硬的blazar光谱的内在形状。我们概述了CTA的现状,并与天文台讨论了AGN物理学的科学案例。预测源检测的基础上外推的费米LAT谱进行了讨论。概述了射电星系扩展辐射、快速变率和光谱特征的探测前景。CTA对活动星系核的观测还将改善对河外背景光分布、星系间磁场强度和洛伦兹不变性破坏的电流约束。
2012-05-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Muon tagging on the Backend-Electronics of CHEC-S -- a compact high-energy camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是未来几十年内极高能(VHE)γ射线天文学的领先地面观测站。它的南部站点将拥有大约70个小型望远镜(SST),这些望远镜将确定CTA在1至300 TeV之间的γ射线能量的灵敏度。SST照相机的设计方案之一是基于硅光电倍增器的紧凑型高能照相机(Compact High-Energy Camera,缩写为SE-S)。BEE-S的后端电子设备(BEE)将相机前端模块互连,提供电源和时钟分配、聚合、路由和数据时间戳,最重要的是它实现了相机触发系统。一种新的技术来标记μ子使用该系统的能力已经开发,研究和比较不同的算法,如圆拟合,机器学习和简单的像素计数。这篇文章描述了BEE的设计,并介绍了这种μ子标签的性能和使用它的其他切伦科夫望远镜类型的CTA的前景。
2019-07-23 astro-ph.IM