EUSO-TA是一个地基望远镜,位于美国犹他州望远镜阵列(TA)的Black Rock Mesa站点。该仪器的主要目的是通过探测宇宙射线簇射产生的紫外线来观测超高能宇宙射线。EUSO-TA由两个1 m2的菲涅尔透镜组成,视场约为11 x11度。光聚焦在由36个滨松多阳极光电倍增管组成的光电探测器模块上,总共有2304个通道。在操作过程中,望远镜被放置在TA荧光检测器前面的一个棚子里。我们介绍了2015年和2016年EUSO-TA观测活动的结果,包括探测到的宇宙射线、流星和激光发射。还显示了当前仪器设置和探测器升级到第二阶段的详细情况。
英文摘要:
EUSO-TA is a ground-based telescope, located at the Black Rock Mesa site of Telescope Array (TA), Utah, USA. The main aim of the instrument is observation of Ultra High Energy Cosmic Rays through detection of ultraviolet light generated by cosmic-ray showers. EUSO-TA consists of two, 1 m2 Fresnel lenses with a field of view of about 11x11 deg. Light is focused on the Photo Detector Module composed of 36 Hamamatsu multi-anode photomultipliers, for a total of 2304 channels. During operations, the telescope is housed in a shed located in front of the TA Fluorescence Detector. We present the results from EUSO-TA observational campaigns performed in years 2015 and 2016, including detected cosmic rays, meteors and laser shots. Also shown are the details of current instrument setup and upgrade of the detector to phase II.
EUSO-TA ground based fluorescence detector: analysis of the detected events
EUSO-TA是一个地基荧光探测器,用于验证将在空间运行的超高能宇宙射线荧光探测器的设计。EUSO-TA利用JEM-EUSO计划开发的技术探测到了第一次空气簇射事件。它在美国犹他州的望远镜阵列(TA)站点运行。在望远镜阵列的Black Rock Mesa荧光探测器(TA-FDs)提供的外部触发下,EUSO-TA观测到了来自望远镜阵列中央激光设施和JEM-EUSO全球光系统原型等便携式激光器的9个超高能宇宙射线事件和几个激光事件。穿过EUSO-TA视场的宇宙射线事件(EUSO-TA探测到和未探测到的)的重建参数由望远镜阵列协作组提供。由于TA-FD的视场比EUSO-TA大($\sim$大30倍),因此它们可以根据对大部分广泛的空气簇射轮廓(包括簇射最大值)的观测来重建宇宙线能量,而EUSO-TA只观测到一部分簇射,通常远离最大值。因此,对应于EUSO-TA信号的宇宙射线的能量看起来比实际的能量低。本文讨论了EUSO-TA探测到的宇宙线事件的分析。
EUSO-TA是探测超高能宇宙射线的天基JEM-EUSO飞行任务的一个探路者实验。EUSO-TA是一个高分辨率荧光望远镜,安装在望远镜阵列(TA)实验的Black Rock Mesa荧光探测器前面,位于美国犹他州。在技术援助地点,安装了一个用于校准目的的中央激光设施,因为它发射具有已知能量和几何形状的激光束。EUSO-TA由两个1 $\mbox{m}^2$菲涅尔透镜组成,视场为10.5°,将光线聚焦在光电探测器模块(PDM)上。PDM目前由36个Hamamatsu多阳极光电倍增管(MAPMT)组成,每个管有64个通道。前端读出由36个ASIC执行,两个FPGA板将数据发送到CPU和存储系统。该探测器于2015年2月安装。使用上述光源进行了测试,并对宇宙射线事件以及具有不同星等和颜色指数的恒星进行了观测。数据采集由TA荧光检测器触发,尽管自触发算法目前处于开发和测试的最后阶段。利用TA的大视场和表面探测器,重建了宇宙线簇射事件,并利用EUSO-Offline模拟了EUSO-TA探测器的响应。检测到的事件的模拟与数据进行比较,结果显示在这项工作中。
Results from the first missions of the JEM-EUSO program
超高能宇宙射线(UHECR)的起源问题在当代天体粒子物理学中仍然是一个悬而未决的问题。JEM-EUSO方案的目标是实现专门研究UHECR物理学的空间飞行任务。在这一框架内已经开发了几种探测器,或正在开发之中。2013年安装在犹他州望远镜阵列站点的EUSO-TA正在运行。它与位于Black Rock Mesa的望远镜阵列荧光探测器同时探测到9个UHECR。EUSO-气球于2014年8月在平流层气球上飞行。它测量了森林、湖泊和城市的紫外线强度,并证实了激光跟踪再现的类似UHECR事件的观测结果。EUSO-SPB 1于2017年4月24日在一个超压气球上发射,飞行了12天。它证明了望远镜所有子系统的长期功能,并观察了海洋上的紫外线辐射。自2016年4月28日以来,罗蒙诺索夫卫星上的TUS现已被纳入JEM-EUSO计划,并在UHECR探测器模式下探测到了一些有趣的信号。Mini-EUSO在俄罗斯的整合工作已进入最后阶段,计划于8月22日$^{nd}$发射。总结了这些飞行任务迄今取得的主要成果,并将其用于未来的空间探测器,如K-EUSO和POEMMA。
贝加尔湖-GVD是一个100公里级的深海中微子探测器,正在贝加尔湖建造。它被设计用于探测从$\sim$ 100 GeV到多PeV能量及以上的中微子。探测器部署始于2015年春季。自2020年4月以来,探测器包括7个8串集群,总共携带2016个光学模块,位于750至1275米的深度。到2024年探测器建设第一阶段结束时,计划部署15个集群,达到0.75 km $^3$的高能级联探测有效体积。本报告介绍了贝加尔-GVD探测器的设计和状态以及数据分析的初步结果。