Simulations of a Distributed Intelligent Array Trigger for the Cherenkov Telescope Array
预计即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)将包括一些使用双镜Schwarzschild-Couder配置建造的中型望远镜。这些望远镜将使用包括多个$10^{4}$单独读出通道的密集像素化相机对宽($8^{\circ}$)视场进行采样。与预期的单望远镜触发率一致的读出频率将导致相当大的数据速率。为了改善这些数据速率,一种新的,硬件级的分布式智能阵列触发器(DIAT)的设想。DIAT的一个副本在每个望远镜上自动运行,并使用来自附近望远镜的有限子集的简化元数据来否决相机读出之前的事件。我们提出的蒙特卡罗模拟的结果,评估的“视差宽度”的有效性,可以使用的DIAT,以有效地区分真正的伽马射线发起的事件和不需要的背景事件,由强子宇宙射线发起的。
2015-09-03 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
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
Large Size Telescope camera support structures for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)大尺寸望远镜(LST)的摄像机支撑结构的设计是基于椭圆拱形几何形状,沿其正交投影由两组对称的稳定绳索加强。最小的相机位移,最小的重量,最小的望远镜反射镜上的阴影,结构的最大强度和快速动态稳定方面的主要要求导致了碳纤维塑料增强(CFPR)技术的应用。这项工作提出的设计,静态和动态性能的望远镜满足关键规格的主要科学目标的CTA LST,例如伽马射线暴检测。
2013-07-11 astro-ph.IM
On the possiblity of using vertically pointing Central Laser Facilities to calibrate the Cherenkov Telescope Array
中央激光设施是一个由激光器组成的系统,该激光器放置在距离光探测器阵列一定距离处,通常在垂直方向上发射快速光脉冲,目的是校准该阵列。在校准运行期间,所有探测器都指向给定高度的激光束的同一部分。中央激光设施用于目前运行的各种超高能宇宙射线和成像大气切伦科夫望远镜阵列。考虑到未来的切伦科夫望远镜阵列,类似的设备可以在不同的波长上对整个装置进行快速校准。相对精度(即每个望远镜相对于阵列其余部分的相对精度)应优于5%,而绝对校准应达到4- 11%的精度,如果满足某些设计要求。此外,还可以在几天到几年的时间尺度上对每个望远镜的灵敏度进行精密监测。
2014-04-22 astro-ph.IM
Distributed Aperture Telescopes and the Dragonfly Telephoto Array
与传统望远镜相比,望远镜阵列可以更快、更低成本地建造高性能的宽视场成像系统。分布式孔径望远镜(Dragonfly Telephoto Array)是一种特殊类型的阵列,其中所有望远镜都指向天空中大致相同的位置。在这种配置中,阵列的性能就像一个大型的、光学速度非常快的单个望远镜,对系统误差具有非常好的控制。在一些关键领域,例如在宽视场范围内的低表面亮度成像,分布式孔径望远镜远远优于传统的巡天望远镜。在这些论文中,我们概述了分布式孔径望远镜的基本原理,并强调了这一概念的优点和缺点。观测参数空间中的设计擅长的领域被确定。这些对应于天体物理学领域,这些领域相对未被探索,并且具有异常强大的突破潜力。
2022-09-15 astro-ph.IM
Improved performances of the NectarCAM, a Medium-Sized Telescope Camera for the Cherenkov Telescope Array
NectarCAM是一种用于探测80 GeV至30 TeV切伦科夫光的相机。它将装备切伦科夫望远镜阵列天文台(CTAO)的中型望远镜。该相机由265个模块组成,覆盖8度的视野。每个模块由7个配备光导的光电倍增管(PMT)和一个执行数据捕获的前端板组成。NectarCAM基于NECTAr芯片,该芯片结合了1GHz采样的开关电容阵列和12位模数转换器(ADC)。NectarCAM相机目前正在CEA Paris-Saclay(法国)进行集成。在这方面的贡献,我专注于正在进行的性能测试,其表征和校准部署前的CTAO北网站。
2022-04-27 astro-ph.IM
TCSpy: Multi-telescope Array Control Software for 7-Dimensional Telescope (7DT)
TCSpy是一款基于网络协议的多望远镜阵列控制软件,用于7DT阵列(20台0.5米望远镜),实现集中控制、多样观测模式及快速后续观测,支持引力波源光学对应体探测、千新星识别和南天光谱测绘。
2024-07-18 astro-ph.IM
Wide field-of-view Cherenkov telescope for the detection of cosmic rays in coincidence with the Yakutsk extensive air shower array
雅库茨克阵列小组正在开发一种宽视场切伦科夫望远镜,与大面积空气簇射阵列的表面探测器配合使用。目前,具有前端电子设备的反射望远镜的工程原型正在设计,组装和测试,以证明设想仪器的可行性。介绍了原型望远镜的状况和规格,以及现有的用于测量超高能宇宙射线的切伦科夫光探测器阵列的现代化方案。
2014-10-15 astro-ph.IM
Design of a 7m Davies-Cotton Cherenkov telescope mount for the high energy section of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列是研究甚高能伽马射线的下一代地面观测站。它将提供一个数量级更高的灵敏度和更大的角分辨率比目前的系统,以及增加的能量范围(20 GeV至300 TeV)。对于该范围的高能量部分,阵列必须覆盖相对较大的区域。为此,建造直径约为7米的切伦科夫望远镜是正在研究的一个选择。我们提出了一个创新的设计戴维斯棉花安装这样的望远镜,切伦科夫望远镜阵列规格内,并评估其机械和光学性能。支架是一种网状结构,由钢管和张紧的钢丝组成,设计为三个主要部分,可在现场组装。在这项工作中,我们展示了安装的结构特点和光学像差在焦平面的三个选项的镜面尺寸所造成的安装变形,由于风和重力。
2013-03-19 astro-ph.IM
Stellar intensity interferometry: Optimizing air Cherenkov telescope array layouts
千米级的光学成像器似乎可以通过强度干涉测量法来实现,使用望远镜主要用于测量伽马射线引起的切伦科夫光。计划中的阵列设想有50- 100台望远镜,分布在大约1- 4公里的$^2$上。虽然阵列布局和望远镜的大小将主要选择伽马射线观测,也可以优化其干涉性能。对不同阵列几何形状的恒星物体观测进行了数值模拟,得出了干涉仪$(u,v)$平面中源图像不同傅立叶分量的信噪比。模拟实际上提出了未来切伦科夫望远镜阵列的布局,并为子集只有一小部分的望远镜。所有大型阵列提供密集的采样的$(u,v)$ -平面由于纯粹的望远镜数量,无论其地理方向或恒星坐标。然而,为了改善$(u,v)$平面的覆盖范围和更广泛的基线(能够更好地重建图像),对于众多较小的望远镜,应避免精确的东西网格,对于少数大型望远镜,应避免重复的几何图案。稀疏阵列由于缺乏短基线而受到严重限制,为了覆盖可见光波长0.1- 3毫角秒之间的天体物理学相关尺寸,望远镜对之间的基线应覆盖30- 2000米的整个间隔。
2010-09-29 astro-ph.IM
Mirror production for the Cherenkov telescopes of the ASTRI Mini-Array and of the MST project for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是TeV $γ$射线光谱区的下一个地面$γ$射线天文台,采用成像大气切伦科夫技术。它是以将近70台不同级别直径的望远镜为基础的- LST、MST和SST分别为23米、12米和4米-将安装在两个半球的两个地点(加那利群岛的拉帕尔马和智利的帕拉纳尔附近)。为了实现如此多望远镜的分段主镜,将生产数千个大于1 m $^2$的反射镜瓦。几乎与此同时,应科院正在特内里费(加那利群岛)实施微型阵列,由九个直径为4米的双镜切伦科夫望远镜组成(与SST非常相似)。我们利用冷玻璃塌陷复制技术完成了应科院MA的全部九台望远镜和两台MST望远镜(共400个部分)的镜面生产。介绍了大规模生产所取得的质量结果,并对所采用的检测方法和途径进行了讨论。它们对于MST和SST CTA望远镜的大规模生产(反射面近3000 m $^2$)的质量保证过程的采用和优化将非常有用。
2022-02-03 astro-ph.IM
Upgrade of the VERITAS Cherenkov Telescope Array
VERITAS切伦科夫望远镜阵列自2007年秋季以来一直在全面运作,并已达到或超过其设计规格。我们正在准备一项升级计划,目标是降低能量阈值并提高VERITAS在所有可获得能量下的灵敏度。在升级的基线计划中,我们将重新安置四个望远镜中的一个,用更高效率的光电倍增管取代光电传感器,并安装一个新的触发系统。此外,在升级的增强方案中,我们预计将建造第五台望远镜并安装主动反射镜对准系统。
2009-07-28 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
Baseline telescope layouts of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代甚高能伽马射线天文学的地面仪器。它将把现有望远镜的灵敏度提高一个数量级,并提供从20 GeV到300 TeV的能量覆盖范围。这一改进将分别利用分布在北半球和南半球两个地点的0.4和4.5公里$^2$上的三种不同尺寸的总共19和99台望远镜来实现。在过去几年中,经过三次不同的大型蒙特卡洛生产的共同努力,这里介绍了两个CTA站点的基线布局,这些布局应该在几年的建设后出现。
2017-09-01 astro-ph.IM
Status of the Medium-Sized Telescope for 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观测站的国际项目,能量范围从20 GeV到300 TeV。核心能量范围内的灵敏度将由多达40个中型望远镜(MST)主导。具有12米直径反射器的Davies-Cotton类型的MST目前处于原型阶段。一个全尺寸的机械望远镜结构已经在柏林组装完成。该望远镜部分配备了不同的反射镜原型,目前正在测试和评估其性能特征。将给出一份关于MST样机的望远结构、驱动组件和光学系统的详细报告。
2015-09-04 astro-ph.IM
Building Medium Size Telescope Structures for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是能量范围从20 GeV到300 TeV的地基伽马射线天文学的未来仪器。它的灵敏度将超过当代实验的$\sim$ 10倍,由三种尺寸的望远镜提供便利。核心能量区的性能将由具有12米直径反射器的中型望远镜主导。在柏林建造了望远镜结构的全尺寸机械原型。正在评估原型的性能,并进行优化,其中包括促进组装程序和大规模生产的可能性。我们介绍了从原型到预生产望远镜的发展现状,这些望远镜将部署在最终地点。
2016-10-10 astro-ph.IM
The Allen Telescope Array: The First Widefield, Panchromatic, Snapshot Radio Camera
艾伦望远镜阵列(ATA-42)的前42个元件开始在北加州的帽子溪射电天文台提供数据。科学家和工程师们正在积极利用这一创新仪器的所有灵活性,以便同时对天体物理天空进行全景调查。这个新望远镜的基本科学计划是多种多样的,令人兴奋的;我们在这里讨论一些第一个天文结果。
2009-08-08 astro-ph.IM
A pointing solution for the medium size telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)中望远镜的指向能力是仪器校准的一个关键方面。它描述了天空中的一个位置是如何被转换到望远镜的焦平面上的,并允许对大气粒子簇射进行精确的定向重建。中型望远镜(MST)指向校准的最佳方法是利用安装在碟形天线中心的CCD相机,它可以同时拍摄夜空和焦平面。该解决方案的技术实施和测试结果采取了一个为期一年的MST原型在柏林/Adlershof。还将显示与模拟数据和原型望远镜的测试运行期间采取的实际数据指向校准精度的调查。
2017-09-12 astro-ph.IM
A Central Laser Facility for the Cherenkov Telescope Array
中央激光设施是一个经常用于天体粒子实验的系统,基于荧光或切伦科夫光探测器阵列。该仪器基于位于距阵列一定距离处的激光源,在垂直方向上发射快速光脉冲,目的是校准阵列和/或测量大气传输。考虑到未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),如果满足某些设计要求,类似的设备可以提供整个装置的相对校准,即每个单独的望远镜相对于阵列的其余部分,以及绝对校准,精度优于10%。此外,可以在几天到几年的时间尺度上对每个望远镜的灵敏度进行精确监测。在中心激光设施的校准运行期间,所有探测器将指向给定高度上的激光束的同一部分。模拟了CTA中心激光设施的可能配置(改变激光能量、指向高度和与望远镜的距离
2013-07-12 astro-ph.IM
Toward Eurasian SubMillimeter Telescopes: the concept of multicolor subTHz MKID-array demo camera MUSICAM and its instrumental testing
亚毫米波天文学的新挑战要求仪器具有高灵敏度和角分辨率、宽视场和多波段光谱范围。新的大型单毫米/亚毫米望远镜的需求量很大,以及它们在全球事件视界望远镜(EHT)VLBI网络的纳入。与此同时,亚洲根本没有大型毫米/亚毫米望远镜,而适当的地点存在,它们早就应该出现在亚洲或欧亚大陆。动态电感探测器(KID)是理想的大格式阵列的实施,这将是必要的未来望远镜的发展。给出了1000 MHz KID阵列MUSICAM演示相机的概念和仪器测试。它使我们能够为创建欧亚亚毫米波望远镜(ESMT)执行一些必要的步骤,并提出了概念和科学任务。
2020-08-27 astro-ph.IM
Nulling interferometry in space does not require a rotating telescope array
中红外波段的星载零点干涉测量是最有前途的技术之一,可用于表征在母星宜居带轨道运行的太阳系外行星的大气,并可能发现生命标记。其最困难的挑战之一是控制自由飞行的望远镜航天器围绕中央组合器移动,以调制行星信号,精度至少优于1微米。此外,整个阵列必须定期重新配置,以便观测不同的天体目标,从而增加了丢失一个或多个航天器和在正常结束前中止任务的风险。本文介绍了一种简化的光学配置,其中的望远镜不需要旋转,必要的阵列重新配置的数量是最小的。它允许行星信号的有效调制,仅利用位于中央组合器中的旋转棱镜或反射镜。本文阐述了固定望远镜阵调零干涉仪的一般原理。为了确定行星调制信号,建立了数学关系。对三种不同的收集望远镜排列方式进行了数值模拟。他们证实,在太空中的调零干涉测量不需要旋转望远镜阵列
2022-08-29 astro-ph.IM
The inside-out, upside-down telescope: the Argus Array's new pseudofocal design
Argus光学阵列将是第一个全天空、角秒分辨率、5米级望远镜。目前正在制作原型的55 GPix阵列将由900个望远镜组成,其中61个MPix极低噪声CMOS探测器能够实现亚秒级的节奏。Argus将每晚对北方天空的每一部分进行6-12小时的观测,同时实现高节奏和深空观测。该阵列将建立一个双色,百万时代的电影,达到黑暗的天空深度$m_g$ =19.6每分钟和$m_g$ =23.6每星期超过整个天空的47%,使最敏感的搜索高速瞬变,引力波对应物,系外行星微透镜事件,和一系列其他现象。在本文中,我们提出了我们新开发的阵列安排,它安装到一个半球形碗(把原来的圆顶设计内翻)的内部所有望远镜。因此,望远镜的光束会聚在一个“伪焦点”上。当沿着望远镜的极轴放置时,这一点不会随着望远镜的轨迹而移动,从而允许每个望远镜同时通过固定外壳中的单个固定窗口进行观察。这个望远镜碗悬挂在一个简单的自由摆动枢轴上(将通常的望远镜安装支架倒置),通过创建由第二个安装枢轴定义的虚拟极轴来实现极对准。这种新设计目前正在使用38望远镜的Argus Pathfinder进行原型设计,消除了对可移动外部圆顶的需要,从而大大降低了整个Argus阵列的成本和复杂性。再加上仔细的软件范围控制和现有软件管道的使用,Argus阵列可能因此成为中等规模预算内最深和最快的天空调查之一。
2022-07-28 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
A Multilevel Scheduling Framework for Distributed Time-domain Large-area Sky Survey Telescope Array
望远镜阵列由于其比单个望远镜更高的资源利用率、更大的巡天面积和更高的全时空监测频率而受到越来越多的关注。与普通的几台望远镜协同运行相比,新的天文观测模式在望远镜数量上有一个数量级的差异。它需要分布在不同地点的大视场望远镜进行有效的协调观测。各种抽象环境约束的连贯建模对于响应多个复杂的科学目标是必不可少的。此外,由于相互竞争的科学优先事项和现场能见度,如何安排望远镜阵列的观测可以显着影响观测效率。针对时域测量望远镜阵列调度问题,提出了一种多级调度模型。开发了一个灵活的框架,其基本功能封装在分层体系结构上实现的软件组件中。提出了一种优化度量,以自洽地加权时变观测条件的贡献,以保持均匀的覆盖范围和有效的时间利用率从全局的角度来看。通过仿真实例对调度器的性能进行了评估。实验结果表明,我们的调度框架执行正确,并提供了可接受的解决方案,考虑在可行的时间量的时间分配效率和天空覆盖均匀性的百分比。使用一个通用版本的望远镜阵列调度框架,我们还展示了其可扩展性和潜力,可应用于其他天文应用。
2023-02-04 astro-ph.IM
Main Beam Modeling for Large Irregular Arrays: The SKA1-LOW telescope case
21世纪的大型射电望远镜,如低频阵列(LOFAR)或默奇森宽场阵列(MWA),利用相控孔径天线阵列来实现卓越的测量速度。平方公里阵列低频仪器(SKA 1-LOW)将由一组非规则相控阵系统组成。使用几个系数预测这些阵列的主光束对于望远镜的校准至关重要。提出了一种有效的非规则大型阵列主波束和前几个旁瓣的建模方法。该方法利用Zernike多项式来表示阵列模式。从位于阵列上方的等效平面上定义的电流开始,图案被表示为不同阶次的Zernike函数的傅立叶变换的总和。泽尔尼克多项式的系数是由两种不同的手段:最小二乘法和分析方法。分析表明,这两种方法提供了类似的性能表示主波束和前几个旁瓣。此外,不同的阵列配置的数值结果,证明了所提出的方法的性能,也为阵列的形状远离圆形。
2017-12-05 astro-ph.IM
Studies of the nature of the low-energy, gamma-like background for 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。为了充分利用望远镜的潜力,可能需要修订伽马/强子分离的标准分析方法。我们通过识别主要由π0(或另一个中性介子)衰变的单个电磁子级联或双子级联组成的事件来研究背景的组成。我们应用CTA的标准模拟和分析链来评估标准分析拒绝此类事件的潜力。
2017-09-13 astro-ph.IM
Construction of a Medium-Sized Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array: Implementation of the Cherenkov-Camera Data Acquisition System
一个中型的Schwarzchild-Couder望远镜(SCT)正在开发中,作为Cherenkov望远镜阵列(CTA)的可能扩展。该望远镜的切伦科夫照相机设计为具有11328个硅光电倍增器像素,能够捕捉大气层中空气簇射的高分辨率图像。大量的像素和高触发速率(> 5 kHz)相结合的预期,这台望远镜的结果在几个Gbps的数据吞吐量。这对用于处理和存储这些数据的数据采集系统的设计和性能提出了挑战性的要求。一个原型SCT(pSCT)的部分相机包含1600个像素,覆盖2.5 x 2.5平方度的视野,正在组装的F. L。惠普尔天文台。本文介绍了螺旋CT数据采集系统的设计和现状。
2015-09-02 astro-ph.IM
Noise Temperature of Phased Array Radio Telescope: The Murchison Widefield Array and the Engineering Development Array
本文提出了一个框架来计算接收机噪声温度(Trcv)的两个低频射电望远镜,默奇森宽场阵列(MWA)和工程发展阵列(EDA)。选择MWA是因为它是Murchison射电天文台唯一运行的低频平方公里阵列(SKA)前兆,而选择EDA是因为它模仿了拟议的SKA-Low台站规模和配置。它将证明,使用现有的功率波为基础的框架,多端口放大器的噪声特性是足够普遍的相控阵列的Trcv评估。使用低噪声放大器(LNA)的测量噪声参数和阵列的模拟S参数的组合来完成Trcv的计算。计算值与通过天文观测获得的测量结果进行了比较,发现两者的结果是一致的。目前的文献中缺乏这种验证。结果表明,两个阵列的接收机噪声温度较低时,一个单一的隔离元件。这是由于阵列内部互耦的增加造成的,本文对此进行了深入的讨论。
2020-03-11 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
Holographic Calibration of Phased Array Telescopes
在射电天文学中,全息术是一种常用的技术,用于创建碟形天线孔径中电场分布的图像。该图像用于检测反射器表面中的缺陷。类似地,全息术可以应用于相控阵望远镜,以测量单个天线的接收路径的复增益。本文提出了一种用全息技术标定相控阵望远镜数字波束形成器的方法。通过将该技术应用于平方公里阵列低频部分的原型台站之一工程开发阵列2的数据,证明了该技术的有效性。校准方法非常快速,需要的资源很少。与碟形天线的全息术不同,它在没有参考天线的情况下工作。我们证明了这种技术的效用,初始站调试和验证,以及例行站校准。
2021-03-23 astro-ph.IM
A Medium Sized Schwarzschild-Couder Cherenkov Telescope Mechanical Design Proposed for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个国际性的下一代地面伽马射线观测站。CTA将作为南半球和北半球数十个小型、中型和大型成像切伦科夫望远镜阵列实施,目标是将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级。CTA将提供从~20 GeV到超过300 TeV的能量覆盖。Schwarzschild-Couder(SC)中型(9.5米)望远镜将采用一种新型的消球差双镜光学设计,与传统的Davies-Cotton光学设计相比,能够适应宽视场,角分辨率显著提高。一个全尺寸的SC中型望远镜原型结构已经设计好,将于2015年秋季在亚利桑那州南部的弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台建造。专注于设计的新颖性。
2015-09-10 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
Single-Mirror Small-Size Telescope structure for the Cherenkov Telescope Array
来自波兰、瑞士和德国的科学机构联盟已经提出了一个单镜小型(1 M-SST)戴维斯-科顿望远镜,用于切伦科夫望远镜阵列(CTA)的南部天文台。该望远镜有一个直径4米的反射镜,并将配备一个基于盖革雪崩光电二极管(APD)的全数码相机。这种设计对于CTA来说特别有趣,因为它代表了SST的非常简单,可靠和廉价的解决方案。本文介绍了1 M-SST望远镜的机械结构及其驱动系统的设计和特点。我们还讨论了有限元方法分析的结果,以证明设计符合CTA规范和科学目标。此外,我们报告的原型望远镜结构在克拉科夫核物理研究所PAS的建设的现状。
2013-07-16 astro-ph.IM
Probing Neural Networks for the Gamma/Hadron Separation of the Cherenkov Telescope Array
我们将卷积神经网络与经典的提升决策树进行了比较,用于分离由伽马射线产生的大气粒子簇射与粒子诱导背景。我们进行比较的两种技术应用于模拟观测数据从切伦科夫望远镜阵列。然后,我们研究了这两种方法产生的受试者工作特征(ROC)曲线,并讨论了两者之间的异同。我们发现,神经网络在特定条件下优于经典技术。
2019-07-04 astro-ph.IM
Development of an ASIC for Dual Mirror Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
我们已经开发了一个专用集成电路(ASIC)的光电倍增管(PMT)的波形数字化,这是非常适合的Schwarzschild-Couder光学系统正在开发的切伦科夫望远镜阵列(CTA)项目。"目标" ASIC的关键特性是能够以1 GSa/s或更快的采样速度并行读取16个通道。与配备64通道多阳极光电倍增管(MAPMT)的焦平面相结合,目标数字化仪将使CTA能够实现比当前切伦科夫望远镜更宽的视场,并显着降低相机和读出电子设备的每通道成本。我们还开发了一个原型相机模块,由4个TARGET ASIC和一个64通道MAPMT组成。我们报告了相机模块和TARGET ASIC本身的性能测试结果。
2011-10-21 astro-ph.IM
Single object observations: Large telescopes vs. multiple small telescopes
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
比较单目标观测中大型望远镜与小型望远镜阵列的成本效益,发现衍射极限望远镜在暗弱目标观测中更具优势,而阵列在亮目标观测中更经济。
2026-06-26 astro-ph.IM
Performance of Polarimetric Beamformers for Phased Array Radio Telescopes
四个最近推出的相控阵系统的波束形成方案的结果进行了讨论,其中每一个都能够提供高灵敏度和准确的极化性能的阵列为基础的射电望远镜。理想情况下,无线电偏振计应该恢复天体源的实际偏振状态,从而补偿仪器固有的不必要的偏振退化效应。在本文中,我们通过一个实际的相控阵系统(APERTIF原型)的例子比较了所提出的波束形成方案,并证明了最佳波束形成器,最大SLNR波束形成器,特征向量波束形成器,双标量波束形成器的灵敏度等效,但导致不同的极化状态的解决方案,其中一些是次优的。
2011-08-26 astro-ph.IM
Antenna Pattern Modelling Accuracy for a Very Large Aperture Array Radio Telescope with Strongly Coupled Elements
针对密集孔径阵列射电望远镜单元方向图建模需求,评估两种商业电磁代码对SKA-Low单台站的建模精度,发现除少数临界频率外误差可保障波束形成器效率超99%。
2023-06-11 astro-ph.IM
Deep unsupervised domain adaptation applied to the Cherenkov Telescope Array Large-Sized Telescope
本文针对深度学习模型在切伦科夫望远镜阵列真实数据中遭遇领域偏移的问题,将无监督领域自适应方法引入最先进的事件重建模型,有效减少领域差异并提升了性能。
2023-08-24 astro-ph.IM
The Monitoring, Logging, and Alarm system for the Cherenkov Telescope Array
本文介绍了切伦科夫望远镜阵列(CTA)阵列控制和数据采集系统(ACADA)框架中的监测、记录和报警子系统的发展现状。监测系统(MON)是负责通过从阵列元件采集监测和记录信息来监测和记录整个阵列(在每个CTA站点)的子系统。MON使我们能够执行系统的故障检测和诊断方法,支持纠正性和预测性维护,以最大限度地减少系统的停机时间。我们提出了一个统一的工具,用于监测部署在CTA阵列站点的望远镜和其他设备的数据项。数据可立即用于操作员界面和快速质量检查,并存储起来供以后进行详细检查。阵列报警系统(AAS)是一个子系统,它提供收集、过滤、显示和保存ACADA进程和ACADA系统监控的阵列元素发出的报警的服务。它收集来自望远镜、阵列校准、环境监测仪器和ACADA系统的警报。AAS子系统还根据系统软件日志的分析和相关性以及系统硬件的状态创建新警报,为所有警报提供过滤机制。报警系统的数据随后通过人机界面发送给操作员。
2021-09-13 astro-ph.IM
Schwarzschild-Couder telescope for the Cherenkov Telescope Array: Development of the Optical System
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代甚高能(VHE)伽马射线观测的地面实验。它将把几十个具有不同孔径的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)集成到一个天文仪器中。CTA合作的美国部分已经提出并正在开发一种新型的IACT设计,该设计采用Schwarzschild-Couder(SC)消球差双镜光学系统。与传统的单镜戴维斯-科顿IACT相比,SC望远镜的设计可以适应宽视场,显着提高成像分辨率。此外,SC望远镜的缩小版尺寸使其与由硅光电倍增器组装的高度集成相机兼容。在这份报告中,我们报告的SC光学系统,这是努力建设一个全尺寸的原型望远镜在亚利桑那州南部的弗雷德劳伦斯惠普尔天文台这种类型的发展状况。
2013-07-15 astro-ph.IM
Performance of Silicon Photomultipliers for the Dual-Mirror Medium-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
在甚高能域(E > 30 GeV)的伽马射线观测可以利用大气粒子簇射中几纳秒切伦科夫闪光的成像。在过去的25年里,光电倍增管一直被用作探测γ射线感生切伦科夫光的主要光敏器件,但随着硅光电倍增器(SiPMs)的迅速发展,光电倍增管受到越来越多的挑战。我们正在努力确定中型Schwarzschild-Couder望远镜(SCT)的最佳光电传感器,这些望远镜被提议在其核心能量范围内贡献切伦科夫望远镜阵列灵敏度的重要部分。我们提出了最新的SiPM的能力,从滨松,SensL,和Excelitas公司,我们在我们的实验室的特点,并比较他们的SiPM装备的原型SCT相机,正在建设中。
2015-08-25 astro-ph.IM
Modeling and optimization of the antenna system with focal plane array for the new generation radio telescopes with wide field of view
建立了由焦平面阵列、低噪声放大器和波束形成器组成的反射面天线系统模型。波束形成器的策略,以减少接收灵敏度波动的望远镜视场内,而本身的灵敏度下降不大(小于10%)。用该模型对荷兰射电天文研究所(ASTRON)正在研制的APERTIF系统进行了分析,并给出了数值结果。所得的数值结果已在消声室以及Westerbork综合射电望远镜的一个碟上进行了实验验证(所有测量都是在ASTRON上进行的)。
2016-02-15 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
Towards final characterisation and performance of the GCT prototype telescope structure for the Cherenkov Telescope Array
伽玛射线切伦科夫望远镜(GCT)是一种创新的双镜解决方案,为未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)的小尺寸望远镜提出,能够成像宇宙伽玛射线引起的簇射,能量从几TeV到300 TeV。望远镜光学设计所基于的Schwarzschild Couder设计使得快速望远镜(主镜直径4 m,焦距2.3 m)的构造成为可能,该望远镜具有与紧凑的光电传感器(例如用于相机的多阳极或硅光电倍增器(分别为MAPM和SiPM))良好匹配的板尺度。2015年11月,巴黎天文台Meudon站点上的原型GCT使用基于MAPM的相机首次看到来自空气簇射的切伦科夫光。在这方面的贡献,我们首先报告的原型GCT望远镜的性能在其评估阶段。其次,我们在2017年春季举行的观测活动中展示了望远镜配置。最后,我们描述的望远镜结构的研究,如指向和跟踪性能。
2017-09-12 astro-ph.IM
Imaging Black Holes and Jets with a VLBI Array Including Multiple Space-Based Telescopes
毫米波长的甚长基线干涉测量(VLBI)可以分辨人马座A* 和M87两个超大质量黑洞周围的黑洞阴影。在太空中增加适度的望远镜将使组合阵列能够产生这些和其他来源的更高分辨率,更高保真度的图像。本文探讨了在事件视界望远镜中增加轨道根数的潜在好处。我们重建模型图像使用模拟数据从阵列,包括在不同的轨道上的望远镜。我们发现,一个阵列,包括一个望远镜在地球静止轨道附近和一个在高倾角的中地球或地球同步轨道可以成功地产生高保真度的图像,能够解决阴影直径小至3微弧秒。其中一个关键的来源,草帽星系,可能是重要的,以解决有关为什么一些黑洞发射强大的喷流,而其他人没有的问题。与此同时,M87子结构的高分辨率成像可能会澄清喷气式飞机是如何首先发射的。空间VLBI提供的额外分辨率还将改进对活动星系核喷流准直的研究。
2019-03-22 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
Atmospheric monitoring and array calibration in CTA using the Cherenkov Transparency Coefficient
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是下一代天文台,使用不同类型的切伦科夫望远镜探测由极高能伽马射线引发的粒子簇射。对地球大气层的良好了解,在探测技术中起着热量计的作用,对于CTA的校准至关重要。大气层对切伦科夫光的透明度的变化,以及阵列中单个望远镜的校准不正确,导致能量尺度上的大系统不确定性。切伦科夫透明度系数(CTC),在H.E.S.S.该实验量化了从切伦科夫望远镜在科学观测期间获得的数据中确定的平均大气透明度。只要阵列上的大气条件是均匀的,每个望远镜获得的透明度值也可用于校准单个望远镜的响应。与目前正在运行的实验(如H.E.S.S.)相比,由于天文台的复杂性和望远镜相机的多样性,CTC在CTA中的应用提出了挑战。我们在这里提出的第一个可行性研究的结果,扩展的CTC概念CTA的目的是相互校准的望远镜阵列和监测大气层。
2017-09-14 astro-ph.IM
Prototype 9.7 m Schwarzschild-Couder telescope for the Cherenkov Telescope Array: status of the optical system
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代地基伽马射线天文台的国际项目,旨在将当前一代实验的灵敏度提高一个数量级,并提供从30 GeV到300 TeV以上的能量覆盖。用于CTA的9.7米Schwarzschild-Couder(SC)候选中型望远镜采用了一种新颖的消球差双镜光学设计,该设计提供了8度的大视场,并大大改善了离轴性能,相对于单镜望远镜,在所有视场中都提供了更好的角分辨率。SC光学设计的实现意味着大型非球面反射镜的生产具有挑战性,并配有亚毫米精度的定制对准系统。在这方面的贡献,我们报告的原型9.7米SC望远镜位于亚利桑那州南部的弗雷德劳伦斯惠普尔天文台的光学系统的实施状况。
2017-09-19 astro-ph.IM
A Prototype for the Cherenkov Telescope Array Pipelines Framework: Modular Efficiency Simple System (MESS)
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个地面$γ$射线天文台,将从两个半球的设施观测能量范围从20 GeV到100 TeV的整个天空。它将由100多台望远镜组成,产生大量数据。除储存系统外,软件架构亦须具备高效率的数据处理要求,即稳健性、执行速度及编码效率。本文将为CTA提供一个简单的管道框架设计原型,该原型建立在知名工具的基础上,允许用户专注于物理问题,而无需学习复杂的软件范例。
2015-09-07 astro-ph.IM
Study of the performance of an array of Cherenkov telescopes by means of multi-objective evolutionary optimisation
本文关注的是成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)的立体阵列的性能优化作为其在地面上的定位的函数。在这第一项工作中,我们主要关注的是研究的优化方法和测试玩具阵列的几个(3-6)望远镜。这里提出的想法是为了研究IACT阵列几何形状的替代方法。该建议是一种尝试,以涵盖更详尽和系统的立体IACT阵列的设计中所涉及的参数空间,旨在开发一个支持工具,用于指导计算昂贵的蒙特卡罗模拟通常在该领域中使用。这里提出的方法涉及一个建模步骤(在我们的情况下,一个简化的,启发式的IACT阵列模型)和实施的几何优化的进化算法。在这一初步工作中,提出了启发式模型和优化算法,但尚未提出详细的蒙特卡罗验证。这里使用的技术可能在伽玛射线天文学领域的其他优化问题中具有潜在的应用。
2019-07-28 astro-ph.IM
CHEC: A Compact High Energy Camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列将提供前所未有的灵敏度和角分辨率的伽马射线跨越数量级的能量。在1 TeV以上到300 TeV左右,小型望远镜阵列(SST)将覆盖地面上的几公里。紧凑型高能相机(CHEC)是SST相机的建议选项。CHEC包含2048个像素,物理尺寸约为6 mm x 6 mm,导致超过8度的视场。基于定制ASIC(TARGET)和FPGA的电子器件以每秒千兆采样的速度对输入信号进行采样,并提供灵活的触发方案。每个事件中每个像素的波形以每秒超过600个事件的速度无损失地读出。位于巴黎默东的望远镜原型在2015年底使用第一个CHEC原型从空气淋浴中看到了第一个切伦科夫光。CHEC的研究和开发目前集中在利用最新一代的硅光电倍增器(SiPM)。
2017-11-30 astro-ph.IM