Measuring the Muon Content of Air Showers with IceTop
IceTop是IceCube探测器的表面组件，已被用于测量1.58 PeV和1.26 EeV之间的宇宙线原色的能谱。它也可以用来研究低能μ子在空气簇射中的观察距离（> 300米）从簇射轴。我们将显示μ子横向分布函数在大的横向距离与冰顶测量，并讨论这种测量的影响。我们还讨论了低能量μ子研究与冰顶的前景。
2015-01-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic Ray Measurements with IceCube and IceTop
IceCube是一个位于地理南极深冰中的200公里切伦科夫探测器。在深冰探测器的主要事件产量包括穿透大气μ介子的能量超过约300 GeV，产生于宇宙射线空气淋浴。此外，表面阵列，冰顶，测量电磁分量和GeV μ子的空气淋浴。因此，IceCube和IceTop提供了独特的机会，可以用前所未有的统计数据非常详细地研究宇宙射线。我们将介绍最近从IceCube和IceTop进行的喜剧射线测量结果。在这篇综述中，我们将重点介绍从250 TeV到EeV范围内的宇宙射线能谱测量及其3 PeV以上的质量组成。我们还将报告最近的测量结果的μ子含量的空气淋浴和讨论他们的一致性预测从目前的强子相互作用模型。
2022-08-03 astro-ph.HE
A Two-Component Lateral Distribution Function for the Reconstruction of Air-Shower Events in IceTop
本文提出一种双分量横向分布函数，用于IceTop探测器逐事件估计空气簇射中的低能μ子，并评估其重建性能。
2023-09-01 astro-ph.HE
Multiplicity of TeV muons in air showers detected with IceTop and IceCube
南极的冰立方中微子观测站可以通过测量低能和高能μ子分量，在广泛的空气簇射中对μ子产生模型进行独特的测试。在这里，我们提出了TeV μ介子含量的测量，在近垂直的空气淋浴检测与IceTop在符合IceCube。初级宇宙射线的能量估计从占主导地位的电磁分量的空气簇射在表面上观察到的。根据在深探测器中测量的能量损失，研究了簇射的高能μ子含量。使用神经网络，逐个事件估计TeV μ子的初级能量和多重性。基线分析确定的平均多重性作为一个函数的初级能量之间的2.5 PeV和250 PeV的强子相互作用模型Sibyll 2.1。使用后LHC模型QGSJet-II.04和EPOS-LHC的基础上模拟得到的结果，提出了一次能源高达100 PeV。对于所有三个强子相互作用模型，TeV μ子含量的测量是一致的，假设最近的组合物模型的预测。将结果与GeV μ介子在空气簇射中的测量结果进行比较，揭示了基于后LHC模型的组合物解释中的紧张局势。
2023-01-29 astro-ph.HE
The IceTop experiment in 2010
我们目前的IceTop空气淋浴阵列的IceCube中微子探测器，IceTop可以使用作为一个巨大的TeV μ子探测器的顶部的状态。我们简要讨论了不同类型的空气簇射事件，这些事件包含了广泛能量范围内宇宙射线的光谱和成分信息。
2010-11-08 astro-ph.HE
Anisotropy of TeV and PeV cosmic rays with IceCube and IceTop
高能宇宙射线与地球大气层的相互作用产生了大量含有大量μ子成分的次级粒子的空气簇射。通过利用中微子望远镜对高能μ子的灵敏度，有可能使用这些探测器进行精确的宇宙射线研究。宇宙射线μ介子事件的高速率提供了高统计数据样本，可用于在千分之一水平上寻找母粒子到达方向的各向异性。本文报道了用IceCube中微子望远镜在20-400 TeV能量范围内在多个角尺度上收集的宇宙线数据中各向异性的观测结果。来自位于冰立方上方冰面上的IceTop空气淋浴阵列的新数据显示出与高能冰立方结果一致的各向异性。冰顶对大范围空气簇射的所有成分的敏感性将使我们能够更详细地探索与所观察到的各向异性相关的初级宇宙射线的特征。
2012-05-17 astro-ph.HE
Recent Results of Cosmic Ray Measurements from IceCube and IceTop
IceCube是一个100公里的切伦科夫探测器，位于地理南极的深冰中。深冰探测器中的主要事件产率由能量超过几百GeV的宇宙射线空气簇射产生的穿透大气μ子组成。此外，部署在IceCube深冰探测器上方的表面阵列IceTop测量空气簇射的电磁信号和低能μ子。因此，IceCube和IceTop提供了通过大量统计数据非常详细地研究宇宙射线的独特机会。我们讨论的最新结果的空气簇射测量冰立方和冰顶，包括宇宙射线的能谱从250 TeV的EeV的范围。我们还将报告测量的宇宙射线质量组成的PeV到EeV的范围，并显示最近的结果，在南半球的PeV伽马射线源的搜索。此外，还将报告利用冰立方和HAWC观测站的综合数据对宇宙射线各向异性进行全天空分析的结果。最后，我们将提出一个测量的μ介子的密度在GeV范围内，并讨论其一致性与预测强子相互作用模型。
2019-09-10 astro-ph.HE
Measurements of Cosmic Rays with IceTop/IceCube: Status and Results
南极冰立方天文台由一个埋在冰盖下的立方公里级中微子望远镜和一个平方公里的表面水切伦科夫坦克探测器阵列组成，被称为IceTop。表面阵列与冰内探测器的组合允许在表面的空气簇射的主要电磁信号和它们在冰中的高能μ子信号被同时测量。这个比率被认为携带着关于原始宇宙射线的核成分的信息。本文回顾了最近的结果从宇宙射线测量与IceTop/IceCube：能谱，质量组成，各向异性，寻找PeV伽马源，探测高能量μ子探测的初始阶段的空气簇射发展，并研究瞬态事件使用IceTop在定标模式。
2012-10-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characterizing IceTop Response to Low-Energy Air Showers
Chiang Mai University（清迈大学）；University of Delaware（特拉华大学）
本研究基于模拟与测量计数率评估了IceTop探测器对GeV至TeV低能大气簇射的响应，将其与初级宇宙射线关联以研究宇宙射线通量调制，并展示了不同鉴别器阈值下探测器的长期行为以校准其对环境变化的响应。
2025-10-12 astro-ph.HE
Advances in reconstructing the cosmic-ray energy spectrum with IceTop
本文提出了 IceTop 阵列在宇宙射线能谱重建方面的三项重大改进，包括处理积雪信号衰减、优化分析截断及结合深部探测器数据的新重建方法，显著提升了事件统计量与能谱测量范围。
2025-07-11 astro-ph.HE
Event-by-event reconstruction of air-shower events with IceCube using a two component lateral distribution function
针对IceTop无专用μ子探测器难以测量单空气簇射低能μ子的问题，提出用双组分侧向分布函数结合电磁与μ子分布解析描述，以重建初级能量和低能μ子数，并将详述其原理与性能。
2025-06-13 astro-ph.HE
Cosmic Ray Spectrum and Composition from PeV to EeV Using 3 Years of Data From IceTop and IceCube
我们报告测量的所有粒子宇宙射线的能量谱和成分的PeV到EeV的能量范围内使用三年的数据从冰立方中微子天文台。冰顶探测器测量宇宙射线在冰表面引起的空气簇射，通过对质量组成进行额外的假设，确定宇宙射线的能谱。当冰顶数据与来自冰立方探测器的高能μ子能量损失信息相一致时，进行单独的测量。在这种测量中，原始宇宙射线的光谱和质量组成都是使用一个神经网络同时重建的，该网络是在两个探测器的观测值上训练的。这两种不同的分析的性能和相对优势进行了讨论，包括系统的不确定性和强子相互作用模型的依赖性，以及所有粒子的光谱，以及个别光谱的元素组。
2019-11-12 astro-ph.HE
Status of the IceTop air shower array at the South Pole
冰顶空气簇射阵列是冰立方中微子天文台位于南极的表面组件。IceTop和IceCube的结合提供了一种新的强大工具，通过探测与地下深处探测器中的μ子束重合的地表电磁分量，来测量能量范围在约300 TeV和1 EeV之间的宇宙射线成分。本文将概述探测器的现状，并将介绍第一批物理结果。
2012-02-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observation of TeV-PeV cosmic ray anisotropy with IceCube, IceTop and AMANDA
在TeV-PeV能量范围内对宇宙线各向异性的研究可以为我们银河系附近宇宙射线的起源和传播提供线索。由于观测到的各向异性非常小，低于千分之一水平，因此需要大的事件体积以足够详细地表征它。在过去的六年里，冰立方天文台已经收集了1500亿次宇宙射线引起的μ子事件。这个大的数据样本使得有可能检测到南半球的各向异性，下降到10 $^{-5}$水平，在初级能量超过10 TeV。所观察到的各向异性不是简单的偶极子，但它可以被描述为由球谐展开的多极分量组成，约为10 $^{\circ}$。在100 TeV以上的宇宙线到达分布的拓扑结构的变化被观察到。收集的数据与空气淋浴阵列IceTop超过300 TeV确认PeV的能量尺度的意见。此外，加上2000年至2007年期间运行的AMANDA中微子望远镜收集的数据，使我们能够搜索观测到的TeV各向异性的时间变化。
2013-08-01 astro-ph.HE
Spectrum of PeV Cosmic-Ray Protons and Helium Nuclei with IceCube
Institute of Experimental Particle Physics, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院实验粒子物理研究所）
本文提出从 200 TeV 起重建宇宙线质子和氦核联合能谱的方法，利用 IceCube 与 IceTop 数据填补轻宇宙线在 TeV 至 PeV 能区的测量空白。
2025-11-07 astro-ph.HE
The IceCube Neutrino Observatory III: Cosmic Rays
宇宙射线和相关测量：冰顶概览;冰顶校准;宇宙射线组成;气簇测量;宇宙射线μ子研究; PeV伽马射线研究;宇宙射线各向异性;福布什减少;向第32届国际宇宙射线会议提交论文，北京，2011年。
2011-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Testing Hadronic Interaction Models with Cosmic Ray Measurements at the IceCube Neutrino Observatory
冰立方中微子天文台提供了一个机会，以执行独特的测量宇宙射线空气淋浴与其组合的表面阵列和深探测器。电磁粒子和低能μ子（$\sim$ GeV）被IceTop探测到，而一束高能μ子（$\gtrsim$ 400 GeV）可以在IceCube中同时测量。基于模拟的空气簇射观测值的预测显示出对高能强子相互作用模型的选择的强烈依赖。通过重建不同的成分依赖的可观测量，可以提供强有力的测试强子相互作用模型，因为这些测量应该是相互一致的。在这项工作中，我们提出了2.5和80 PeV之间的空气簇射数据的分析，比较组成的解释测量的表面μ子密度，斜率的冰顶横向分布函数，和μ子束的能量损失，使用模型Sibyll 2.1，QGSJet-II.04和EPOS-LHC。我们观察到的所有模型在考虑中的不一致，这表明他们没有给出一个充分的描述实验数据。这些结果还意味着通过间接测量确定宇宙射线质量组成存在很大的不确定性。
2021-07-20 astro-ph.HE
Cosmic Ray Spectrum and Composition from PeV to EeV from the IceCube Neutrino Observatory
南极冰立方中微子观测站是一个多成分探测器，能够测量PeV至EeV的宇宙射线能谱和成分，该能量区域通常被认为涵盖了从银河系到河外的宇宙射线源的过渡。表面的IceTop阵列对空气簇射的电磁部分敏感，而深层冰阵列检测空气簇射的高能（TeV）μ子分量。IceTop的重建簇射尺寸参数S $_{125}$被展开成高统计的全粒子能谱。此外，对于穿过两个阵列的空气簇射，在冰中重建的μ子能量损失信息与S $_{125}$在机器学习算法中相结合，以同时提取元素组的所有粒子能谱和单个谱。的所有粒子的光谱以及光谱的个别元素组。
2019-08-21 astro-ph.HE
A Radio Air-Shower Test Array (RASTA) for IceCube
在本文中，我们探讨的可能性，以补充宇宙线物理程序的冰立方天文台与扩展表面阵列的无线电天线。地面上的空气簇射取样和地下的μ子量热法相结合提供了巨大的科学潜力：可以通过否决地面上的空气簇射来提高地平线以上的中微子灵敏度，光子诱导的空气簇射可以通过其小μ子分量来识别，并且对地面上的粒子密度和μ子分量的同步测量提供了关于初级通量组成的有用信息。所有这些分析都是用现有的IceTop阵列进行的。然而，IceTop的足迹是小的相比，接受的InIce传感器阵列，这严重限制了立体角重合测量，需要一个扩展的表面空气簇射探测器。正如LOPES实验所证明的那样，通过地球同步辐射测量空气簇射已成为一种可行且具有成本效益的方法。RASTA项目的科学案例-一个专用的无线电阵列寻求利用这种方法在南极-介绍。
2010-10-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic ray Spectrum, Composition, and Anisotropy Measured with IceCube
对南极Cherenkov探测器IceTop阵列收集的宇宙射线表面数据进行分析，可以准确测量能量高达约1 EeV的“膝”区的宇宙射线光谱及其特征。IceTop是IceCube天文台的一部分，其中包括一个深冰立方千米探测器，用于记录穿透μ子和其他粒子的信号。同时探测到的冰表面和冰内信号为宇宙射线的核组成提供了清晰的见解。冰立方已经测量到平均初级质量作为能量的函数的增加。我们目前的初步结果，冰顶只有和重合事件分析。此外，我们回顾了最近的宇宙线各向异性测量冰立方。
2013-07-31 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Improved Gamma-Hadron Separation for PeV Photon Searches with IceCube (ICRC 2025)
The IceCube Collaboration（IceCube合作组）
本研究结合IceTop表面阵列与IceCube深部光学探测器，利用强子簇射含高能μ子、光子簇射多无μ子的特性及横向分布信息，将PeV能段伽马-强子分离提升至优于10⁻³，拓展低能段后为搜寻PeV光子源提供了发现潜力。
2025-07-08 astro-ph.HE
Characterization of the PeV astrophysical neutrino energy spectrum with IceCube using down-going tracks
冰立方中微子天文台观测到了天体物理学中微子的扩散通量，能量从TeV到几PeV。最近的冰立方分析对PeV中微子的灵敏度有限，因为向上的中微子通量被地球衰减，而极高能量（EHE）的结果仅针对10 PeV以上的宇宙成因中微子。在这项工作中，我们提出了一个新的事件选择，填补了1 PeV和10 PeV之间的差距。该样本是从8年的数据中选取高能下行贯通轨道得到的。为了降低大气μ子背景，实现高的信号背景比，我们结合两种技术。第一种技术选择具有高随机性的事件，因为由中微子产生的单个μ子比大气μ子束损失更多的随机性，大气μ子束的能量损失由于大μ子多重性而变得平滑。第二种技术使用IceTop表面阵列作为大气背景事件的否决。为了表征天体物理学中微子通量并测试中微子能谱在几个PeV处是否存在截止点，将通过将该样本与7年高能起始事件（HESE）分析的结果相结合来进行全局拟合。
2021-07-29 astro-ph.HE
Search for GeV gamma ray burst signal in the field of view of muon telescopes
本文研究了星载仪器探测到的伽马射线暴（GRB）触发事件中μ介子过剩的时间（前后）。在南大西洋异常（SAA）区域内靠近其中心的22 S和43 W的海平面上收集了1Hz速率数据。利用1秒和10秒的时间面元，我们发现了与Swift BAT、Fermi GBM和Suzaku-WAM卫星观测到的伽马射线暴GRB 091112有关的μ子过剩$>5σ$。检测到的μ子时间曲线在$\sim T+223$ sec（$5.2σ$）处显示了一个粗略的峰值，持续时间为7 sec。FLUKA蒙特卡罗模拟的光子-μ子转换在大气中的显示，观察到的μ子过剩可以解释与能量超过10 GeV的祖光子。该能量值高于最大同步辐射与冲击波演化相结合的预期极限。它显示了约束的外部冲击同步辐射模型GRB发射在GeV的能量带和有利于方案与整体余辉光谱，范围从光学到GeV的光子。根据观测到的与卫星数据的关联，我们报告的置信度分析的背景波动和通量在GeV的能量区域，这是很重要的，更好地了解伽玛暴物理。
2011-09-28 astro-ph.HE
The Relation Between Charged Particles and Muons With Threshold Energy 1 GeV in Extensive Air Showers Registered at the Yakutsk EAS Array
分析了EAS中μ子分量的特性及其涨落。这项分析的目的-将实验数据与在质子和铁核的各种强子相互作用模型框架内获得的计算结果进行比较，并估计超高能区宇宙射线的质量组成。
2010-10-06 astro-ph.HE
Mass composition of cosmic rays determined by muon fraction with $\varepsilon_{thr.} \geq$ 1 GeV in air showers with energy greater than 5 EeV
分析了阈值为1 GeV的μ子与距离轴600 m的带电粒子的数量之比。考虑了能量大于5EeV、天顶角小于60度的空气簇射。实验数据与QGSJETII-04模型计算的各种原始核（包括伽马射线）的比较表明，能量高达$\sim$ 10 EeV的宇宙射线的质量组成主要由质子和氦核组成，有少量的重核。数据包括具有非常低的μ介子含量的空气簇射，其被假定为由初级伽马射线产生。
2020-08-03 astro-ph.HE
Study of the muon component in the core-corona model using CONEX 3D
本文提出了 CONEX 的多维扩展，对比 CORSIKA 验证其性能，并实现核-冕模型有效版本，证明 LHC 观察到的核效应使超高能宇宙射线空气簇射中的 μ 子含量增加 15% 至 20%。
2024-12-25 astro-ph.HE hep-ex
Reduction of the Uncertainty in the Atmospheric Neutrino Flux Prediction Below 1 GeV Using Accurately Measured Atmospheric Muon Flux
我们研究了大气中微子通量计算的不确定性，并提出了一种方法来减少它使用精确测量的大气μ介子通量。将强子相互作用模型与实际模型的差异视为强子相互作用的一种变化，通过研究大气中微子和μ子通量对强子相互作用变化的响应，找到了一种由精密实验观测到的大气μ子通量重建残差来定量估计大气中微子通量计算误差的方法.然而，这种方法的效率在很大程度上取决于大气μ子通量的观测地点，因为大气中微子通量计算的误差和大气μ子通量重建的残差的关系也在很大程度上取决于μ子观测地点，特别是对于低能中微子。我们计算了几个观测点，靠近神冈的海平面，相同，但海拔2770米，印度汉勒（海拔4500米），气球高度（$\sim$ 32 km）。在此基础上，我们估计了大气μ介子对大气中微子通量计算误差的影响程度。讨论了单靠大气μ子观测难以减小的误差来源。
2019-11-27 astro-ph.HE
Density of GeV muons in air showers measured with IceTop
我们提出了一个测量的GeV μ介子的密度在近垂直的空气淋浴使用三年的数据记录的冰顶阵列在南极。根据簇射的大小，μ子密度已被测量在200米和1000米之间的横向距离。从这些横向分布，我们得到的μ介子密度作为能量的函数，在600米和800米的参考距离为2.5 PeV和40 PeV之间的初级能量和9 PeV和120 PeV之间，分别。μ子密度的确定使用，作为基线，强子相互作用模型Sibyll 2.1连同各种组成模型。测量结果与这些基线相互作用和组成模型中预测的μ子密度一致。测得的μ介子密度也进行了比较，模拟使用后LHC模型EPOS-LHC和QGSJet-II.04。这种比较的结果是，后LHC模型与任何给定的组成模型一起产生比观察到的更高的μ子密度。这与1 EeV以上的观测相反，其中所有模型模拟对于任何质量组成都产生比测量的更低的μ子密度。后LHC模型一般具有较高的μ子密度，因此在最高能量下与实验数据的一致性得到改善，但μ子密度在2.5 PeV和约100 PeV之间的能量范围内不正确。
2022-05-18 astro-ph.HE hep-ex
High energy muons in extensive air showers
$ν$望远镜可以观测到大范围空气簇射中非常高能量的μ子的产生，并且对初级宇宙线的组成很敏感。在这里，我们讨论了这些μ子的五种不同的来源：π介子和K介子衰变;粲强子衰变;无味介子的罕见衰变;光子转换成μ子对;光子转换成$J/ψ$矢量介子衰变成μ子。我们求解了$10^{10.5}$ GeV质子初级的级联方程，发现原味介子和γ转换是$E\ge 10^{8.5}$ GeV μ子的两个主要来源，而粲衰变在$10^{5.5}\,{\rm GeV}< E< 10^{8.5}\,{\rm GeV}$占主导地位。在倾斜事件中，其中一个μ子可能会在表面附近沉积很大一部分能量，这意味着簇射的纵向分布和μ子与地面电子计数的波动。特别是，我们表明，1出6质子阵雨的$10^{10.5}$ GeV包括一个$E>10^6$ GeV的沉积在500克/厘米$^2$，而只有在1出330阵雨，它是$10^7$ GeV以上。我们还表明，在质子、铁或光子簇射中，高能μ子的产生是非常不同的（例如，转换$γ\to μ^+ μ^-$是光子簇射中$E\ge 10^4$ GeV μ子的主要来源）。最后，我们使用蒙特卡罗模拟来讨论我们的结果的有效性。
2020-01-29 astro-ph.HE hep-ph
Measurement of the atmospheric muon flux with a 4 GeV threshold in the ANTARES neutrino telescope
本文提出了一种测量深海ANTARES中微子望远镜中μ子通量及其随深度变化的新方法。该方法是基于在探测器的相邻层的符合信号的观察。这产生了大约4 GeV的能量阈值。光背景的主要来源是40K的衰变和海水中的生物发光。用40K本底标定光电倍增管的效率。
2009-10-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic-Ray Composition analysis at IceCube using Graph Neural Networks
IceCube中微子观测站是一个深埋在南极冰层中的多组件探测器。本程序将讨论冰立方及其表面阵列IceTop的综合操作分析，以估计宇宙射线的组成。这项工作将描述一种新的图形神经网络为基础的方法来估计初级宇宙射线的质量，利用信号足迹信息和重建的宇宙射线空气簇射参数。此外，这项工作还将引入新的成分敏感参数，以改善对宇宙射线成分的估计，并有可能提高我们对宇宙射线空气簇射中高能μ子含量的理解。
2023-01-18 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
Barometric Effect of High-Energy Muons (> 230 GeV)
根据Baksan地下闪烁望远镜数据，获得了十年（2003-2012年）六个粒子登记天顶角间隔的气压系数。得到的气压系数比理论值高出一个数量级。然而，这些结果与其他作者的一些论文中关于高能μ子气压效应的数据是一致的。随着μ子阈值能量的增加，测量气压系数的绝对值有明显的增加。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
A common origin of muon g-2 anomaly, Galaxy Center GeV excess and AMS-02 anti-proton excess in the NMSSM
超对称模型是粒子物理学中标准模型最有吸引力的扩展之一。根据最近报道的FermiLab E989实验测量μ介子g-2的异常，Fermi-LAT空间望远镜观测到的银河系中心γ射线的过剩，以及Alpha磁谱仪观测到的反质子过剩，我们建议在次极小超对称标准模型中解释所有这些异常或过剩。考虑到各种实验约束条件，包括Higgs质量、B物理、对撞机数据、暗物质遗迹密度和直接探测，我们发现$\sim 60$ GeV类双星中性伴子能够成功地解释所有这些观测。我们的方案可以通过未来的直接探测实验进行灵敏地探测。
2021-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Charge ratio of cosmic ray muons in momentum range ~ 1 to 3 GeV/c
本研究利用印度的mini-ICAL探测器，测量0.8-3.0 GeV/c动量范围内宇宙μ子的电荷比及其与方位角、动量、天顶角的关联，并与CORSIKA模拟的强子模型预测结果对比。
2024-10-08 astro-ph.HE hep-ex
A 20 GeVs transparent neutrino astronomy from the North Pole?
μ子中微子天文学被淹没在污染的大气中微子噪声中。然而，在24 GeV的能量下，大气中的μ介子中微子在沿着地球直径垂直上升的同时，应该会消失（或被严重耗尽），同时转化为τ的味道：南极深核体积中任何最罕见的垂直12 GeV μ介子轨道，指向北极，可能主要是追踪一个无噪声的天体物理信号。相应的深核6-7-8-9通道触发器可能指向这些方向，并在没有太多背景的能量范围内。位于南极的深核探测器可以在18- 27 GeV的能量窗口扫描到一个狭窄的垂直圆锥中，这是一种新的中微子天文学，几乎没有噪音，指向北极。不幸的是，12 GeV的μ子追踪它们的到达方向主要是围绕一个独特的弦在天顶锥立体角中传播。为了同时实现方位角分辨率，需要同时进行两串检测。将深芯线数目加倍（两个新的阵列，每个阵列六根线，实现36.5米的平均探测距离）是可取的，这将导致更大的深芯探测质量（两倍以上）以及通过两根线垂直轴探测实现更清晰的天顶和方位角分辨率。这样的改进可能会显示出一个无噪声（至少是10倍）的μ子中微子天文学。这种增强也可能是一个特殊的各向异性预见大气反μ子，在CPT违反物理学与保守的一个关键的探针，最近的米诺斯结果的暗示。
2011-01-10 astro-ph.HE hep-ph
Deep Core muon neutrino rate and anisotropy by mixing and CPT violation
中微子被允许混合并在它们的味道中振荡。特别是μ子和τ子在最大值处振荡。最后一次米诺斯实验声称它们的物质和反物质质量之间可能存在差异，导致第一次违反最受信任的CPT对称性。各向同性出生的大气μ子中微子在20-80 GeV，当它们上升时，它们可能会被混合部分抑制，类似于历史上的SuperKamiokande μ子中微子消失到τ中，导致大尺度的各向异性信号。在这里，我们显示了一个独立的μ子率预测深核的基础上观察到的SK信号外推到深核质量及其周围。我们的预测与以前的预测有部分不同。中微子μ子消失到τ中导致垂直上行μ子轨道的各向异性：特别是沿着通道3-5，我们预计中性电流事件，带电电流电子和倾斜交叉μ子的巨大速率（数万次事件）。此外，在通道6-9，我们预计由于μ子消失（在CPT保守框架中），速率会受到严重抑制。这样的各向异性可以通过在E> 45 GeV能量下的一个以上的弦探测来部分地测试。当能量大于35 GeV时，CPT破坏会导致更大的反中微子μ子减少，从而导致对垂直上升径迹的更显著的抑制。
2010-12-23 astro-ph.HE hep-ph
Development of a Machine Learning Based Analysis Chain for the Measurement of Atmospheric Muon Spectra with IceCube
使用最先进的机器学习算法选择来自IceCube中检测到的空气簇射事件的高能μ子。使用mRMR算法选择用于区分低能量μ子束背景的HE μ子事件的属性，并通过随机森林模型对事件进行分类。在随后的分析步骤中，使用展开软件TRUEE将获得的样品用于重建大气μ子能谱。重建的光谱覆盖从$10^4\,$ GeV到$10^6\,$ GeV的能量范围。一般的分析方案，包括使用的第一年的数据与冰立方在其完整的配置与$86$仪表字符串。
2017-01-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Science Case of a Scintillator and Radio Surface Array at IceCube
通过闪烁和无线电探测器的混合阵列对IceCube的表面阵列IceTop进行升级是由丰富的科学案例推动的。该反射器将降低测量空气簇射的阈值至约100 TeV，为中微子测量提供更有效的空气簇射否决权，并由于反射器和冰切伦科夫箱的不同响应而改善电磁和μ子簇射分量的分离。此外，这些消雪器将能够校准和补偿IceTop上方积雪的影响。无线电天线将提供电磁簇射分量的量热测量和对簇射最大值的直接灵敏度。因此，将冰中和表面上现有的冰-切伦科夫探测器与表面上新的闪烁和无线电探测器相结合，将能够在PeV至EeV范围内实现前所未有的事件质量分类精度。这将使冰立方成为南半球最精确的高能银河宇宙射线仪器。因此，混合阵列将为冰立方的主要科学案例做出重要贡献，了解宇宙射线的起源。除了宇宙射线科学目标外，混合阵列还为IceCube-Gen 2提供了必要的研发，该产品将具有更大的表面阵列，复杂的定时和通信技术以及高架表面结构。此外，混合阵列将提高对中微子测量的大气背景的理解，并开辟新的科学机会，例如寻找来自银河系中心的PeV伽马射线和质量相关的各向异性。
2019-08-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Did the 2000 November 8 solar flare accelerate protons to >=40 GeV?
据报道，在2000年7月14日太阳耀斑期间，L3精密μ子谱仪记录到了一个5.7 σ方向μ子过剩[王瑞光，天体粒子物理，31（2009）149]。用同样的分析方法和相似的事例选择准则，分析了2000年11月的L3精密μ子谱仪数据。结果表明，在2000年11月8日的太阳耀斑期间出现了一个4.7 σ μ介子过剩。这个μ子过剩对应于40 GeV以上的初级质子，来自一个天空细胞的立体角0.048 sr。被背景波动的概率估计为约0.1%。X类太阳耀斑通常引起太阳宇宙线地能级增强（GLE）事件，在这些事件中，太阳质子被加速到几十GeV。然而，像2000年11月8日的非GLE事件那样的M级太阳耀斑是否也可能将太阳质子加速到如此高的能量？这是有趣和值得注意的。
2017-08-08 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
