Science Potential and Technical Design of the IceCube-Gen2 Surface Array (UHECR 2024)
本文介绍 IceCube-Gen2 地面阵列的设计，用于 PeV-EeV 宇宙线物理，通过闪烁体和无线电天线测量，孔径较 IceCube 增 30 倍，研究质量组成、各向异性及 PeV 光子。
2025-02-27 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
A prototype station of the IceCube-Gen2 Surface Array at the Pierre Auger Observatory
本研究分析了IceCube-Gen2原型站无线电天线观测到的空气簇射，并与Pierre Auger Observatory最密集阵列的水切伦科夫探测器探测结果相符，实现了两项实验的交叉验证。
2025-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
The IceCube-Gen2 Neutrino Observatory
IceCube中微子天文台在2013年发现了高能天体物理中微子，并在2017年确定了第一个引人注目的天体物理中微子源，blazar TXS 0506 +056，从而打开了中微子天文学的窗口。在这次演讲中，我们将讨论IceCube-Gen 2设施的科学范围和正在进行的开发-IceCube的计划扩展。IceCube-Gen 2将把观测到的宇宙中微子的速率提高一个数量级，能够探测到五倍微弱的中微子源，并将天体物理中微子的测量扩展到能量高出几个数量级。我们将讨论仪器的设想设计，其中包括一个扩大的冰中光学阵列，一个用于宇宙射线研究的表面阵列，以及一个用于探测超高能量（>100 PeV）中微子的浅射电阵列。我们还将重点介绍为IceCube-Gen 2开发和测试新仪器的持续努力。
2021-08-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Direction reconstruction for the in-ice radio array of IceCube-Gen2
本研究针对冰立方二代冰内射电阵列，聚焦深层冰内探测器方向重建算法，分析其性能关键方面并优化单站配置，发现角分辨率强不对称并据此改进。
2023-07-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
The IceCube Neutrino Observatory, the Pierre Auger Observatory and the Telescope Array: Joint Contribution to the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2017)
冰立方、皮埃尔·奥格尔和望远镜阵列合作组共同参与第35届国际宇宙射线会议，展示其在高能天体物理领域的研究成果。
2018-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Probing ultra-high-energy neutrinos with the IceCube-Gen2 in-ice radio array
本文介绍IceCube-Gen2冰内射电阵列的设计，旨在将超高能中微子灵敏度提升至少一个数量级，并预测弥散通量、点源、截面和味测量的科学产出。
2025-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Surface Array of IceCube-Gen2
本文介绍了 IceCube-Gen2 地表阵列的基线设计，该阵列通过闪烁体与无线电天线探测空气簇射，并结合冰内 μ 子观测以增强宇宙线物理研究和对南天区中微子的灵敏度。
2023-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio detection of Cosmic Rays with the IceCube Surface Array Enhancement
本文介绍了在IceTop表面阵列增加射电天线和闪烁体探测器以增强宇宙线探测，报告了原型站射电天线与IceTop的大气簇射符合测量结果及角分辨率，并详述了最新野外考察期间两个新站点的部署与调试。
2025-09-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Hybrid cosmic ray measurements using the IceAct telescopes in coincidence with the IceCube and IceTop detectors
IceAct是一个拟议中的小型（直径50厘米）和具有成本效益的成像空气切伦科夫望远镜的表面阵列，安装在南极冰立方中微子观测站。自2019年1月以来，两个IceAct望远镜演示者，具有61个硅光电倍增管（SiPM）像素，在南极冬季期间一直在IceTop表面阵列的中心获取数据。我们提出了IceAct成像空气切伦科夫望远镜与IceCube中微子天文台（包括IceTop表面阵列和IceCube冰内阵列）探测到的混合宇宙线事件的第一次分析。通过具有约10 TeV的能量阈值和宽视场，IceAct望远镜显示出改善当前宇宙射线组成研究的有希望的能力：测量大气中的切伦科夫光发射增加了有关簇射发展的新信息，目前的探测器无法获得，从而能够在统计基础上显着更好地区分初级粒子类型。混合测量还允许对探测器交叉校准和中微子分析的宇宙射线否决能力进行详细的可行性研究。我们提出的性能的望远镜，两年的数据分析的结果，并展望未来的望远镜阵列的混合模拟。
2021-08-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sensitivity of the IceCube-Gen2 Surface Array for Cosmic-Ray Anisotropy Studies
本文介绍了IceCube-Gen2表面阵列在宇宙线各向异性研究中的灵敏度，通过模拟研究展示其相较于现有IceTop阵列约8倍面积带来的统计量提升及更高探测能力。
2023-07-27 astro-ph.HE
Enhancing air-shower observations: Results from an IceCube Surface Array Prototype Station
本文介绍IceTop表面阵列增强原型站，通过射电天线与闪烁体探测器降低探测阈值并提高精度，展示了空气簇射探测的最新结果。
2025-06-11 astro-ph.HE
Sensitivity studies for the IceCube-Gen2 radio array
南极的冰立方中微子观测站已经测量了~PeV能量的弥散天体物理中微子通量，并开始确定第一个点源候选者。下一代设施IceCube-Gen 2旨在将可获得的能量范围扩展到EeV，以测量天体物理光谱的延续，确定中微子源，并寻找宇宙成因中微子通量。作为IceCube-Gen 2的一部分，预计将有一个无线电阵列，对探测超过~30 PeV的Askaryan中微子发射敏感。地面和深层天线站在有效面积、分辨率和排除宇宙射线空气簇射背景的能力方面有不同的好处，可以结合起来达到最佳灵敏度。最佳探测器配置仍有待确定。本文介绍了深层天线和表面天线组合的全阵列模拟工作，并比较了不同设计选项的灵敏度，以实现IceCube-Gen 2的科学目标。
2021-07-19 astro-ph.HE
Is the Ultra-High Energy Cosmic-Ray Excess Observed by the Telescope Array Correlated with IceCube Neutrinos?
望远镜阵列（TA）在以坐标（R.A.）为中心的大约1150平方度的区域内观察到了能量超过57 EeV的宇宙射线的统计学显著过剩。= 146.7，Dec. = 43.2）。我们注意到，这种过剩的位置与冰立方最近观测到的28个地外中微子中的两个有关。在2 $σ$水平上，两个冰立方中微子和TA过量之间的重叠具有统计学意义。此外，冰立方中微子的光谱和强度与也会产生TA过量的单一来源一致。最后，我们讨论了可能的源类与正确的特性来解释宇宙射线和中微子通量与一个单一的源。
2014-08-19 astro-ph.HE
Radio measurements of air showers with the IceCube-Gen2 surface prototype station at the Pierre Auger Observatory
University of Delaware（特拉华大学）
本文介绍了在皮埃尔·奥格天文台运行的IceCube-Gen2地面原型站对空气簇射无线电信号的观测，通过与奥格地面探测器符合观测验证了信号有效性，并将更新分析结果与CoREAS模拟进行了对比。
2026-09-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic-Ray Physics in the PeV to EeV Energy Range with the IceCube-Gen2 Surface Array (ICRC 2025)
Bartol Research Institute, Department of Physics and Astronomy, University of Delaware（特拉华大学巴托尔物理与天文学研究所）；Institute for Astroparticle Physics, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院高能粒子物理研究所）
本研究介绍了拟建于南极的IceCube-Gen2表面阵列的技术设计，它通过高架双探测器设计、更大的面积与视场提升性能，将为PeV至EeV能段银河系宇宙线及PeV光子源搜寻等研究提供支撑。
2025-07-08 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
Simulation and Reconstruction Study of a Future Surface Scintillator Array at the IceCube Neutrino Observatory
南极冰立方中微子观测站是一个多部件粒子探测器，由冰顶表面阵列和冰立方深层阵列组成。预计地面仪器的改进将包括由硅光电倍增器读出的塑料闪烁板。这一额外的探测器组件将校准积雪对冰顶罐的影响，改进对宇宙射线的测量，并提高高能天体物理中微子探测的大气背景抑制。两个闪烁体原型站于2017/18年夏季在IceTop部署，以测试探测器设计，并已开始采集数据。为了了解闪烁体面板响应的特性，正在开发和参数化单个探测器的详细Geant 4模拟，包括光子传播和模拟SiPM响应。我们研究了IceTop升级的能力，优化了新探测器的布局和重建的准确性。我们将介绍模拟和重建研究的细节，为拟议的冰顶增强和报告的能力，结合安装。
2019-09-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Primary spectrum and composition with IceCube/IceTop
IceCube及其表面阵列IceTop检测了广泛的空气簇射的三个不同组成部分：表面的总信号，簇射外围的GeV μ子和IceCube深层阵列中的TeV μ子。使用IceTop以高分辨率测量从膝盖到脚踝的光谱。成分和光谱是从冰立方的表面阵列和深层阵列同时看到的事件中提取的。在表面的μ介子横向分布是从数据中获得的，并用于提供测量的μ介子密度在600米的簇射核心高达30 PeV。将结果与其他实验的测量结果进行比较，以获得在扩展的能量范围内的光谱和组成的概述。表面μ介子测量强子相互作用模型和测量在更高的能量的一致性进行了讨论。
2016-01-25 astro-ph.HE
The IceCube Neutrino Observatory V: Future Developments
IceCube天文台的拟议改进。2011年在北京举行的第32届国际宇宙线会议上提交了论文。
2011-11-11 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Estimating the Sensitivity of IceCube-Gen2 to Cosmic Ray Mass Separation
本文通过 CORSIKA 模拟评估 IceCube-Gen2 对 H、He、O、Fe 原初宇宙射线的质量分离能力，发现冰内阵列测得的高能 μ 子在能量已知时区分能力最强。
2025-03-17 astro-ph.HE
Supernova Detection in IceCube: Status and Future
冰立方探测器，位于南极，被讨论为核心坍缩超新星的探测器。来自银河系超新星的大通量$\barν_{e}$产生了来自中微子相互作用中产生的正电子和电子的切伦科夫光，这显著增加了光电倍增管的总计数率。我们将给出一个概述的标准，计数率为基础，超新星探测方法，并提出了一种新的技术的发展。该技术使用重合命中来提取额外的信息，例如平均能量和光谱特征。这种技术的潜力随着传感器密度的增加而增加，例如IceCube/DeepCore的预计扩展。
2013-02-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Air-Shower Measurements with the Prototype Station of the IceCube Surface Enhancement
冰顶是冰立方中微子天文台的表面阵列，由分布在1公里$^2$范围内的162个冰切伦科夫罐组成。除了被用作冰中中微子探测器的否决权外，冰顶还是一个强大的宇宙射线探测器。在未来几年中，IceTop阵列的能力将通过用一系列高架闪烁体面板和无线电天线来增强现有的冰切伦科夫罐来增强。结合不同探测器获得的数据将改善宇宙线能量和初级质量的重建，同时降低能量阈值和增加阵列的孔径。2020年1月，在IceTop站点部署了一个由8个闪烁探测器和3个天线组成的原型站。原型探测器连接到一个数据采集系统，无线电天线的读数是使用来自发射器的信号触发的。这使我们能够定期观察二次空气簇射粒子撞击蒸发器，以及高能空气簇射的无线电发射。在这篇文章中，我们将讨论从原型站在过去的一年中获得的结果，目前的第一个宇宙射线空气淋浴测量与这个原型站，并显示如何与不同的探测器类型的观测相互补充。
2021-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
The next generation neutrino telescope: IceCube-Gen2
本文介绍下一代南极中微子望远镜IceCube-Gen2的三大组件设计、建设状态及模拟预期灵敏度。
2023-08-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observation of air showers with an IceCube-Gen2 prototype station at the Pierre Auger Observatory
本文报告了部署在皮埃尔·奥格观测站的 IceCube-Gen2 原型站首批结果，实现了无线电天线与水切伦科夫探测器对空气簇射的首次符合探测，并观测到银河系噪声。
2024-09-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Design of a Robust Fiber Optic Communications System for Future IceCube Detectors
在这项工作中，我们将讨论正在进行的开发的混合光纤/铜数据和定时基础设施的未来IceCube-Gen 2检测器。冰立方中微子天文台是一个由86个模块组成的大型探测器。这些模块利用自定义协议进行通信，以减轻长距离铜缆的信令挑战。超越铜基主干的限制将允许更大的未来IceCube探测器具有极其精确的定时和大幅度的超额吞吐量，以适应创新的未来模块。为此，即将到来的IceCube升级提供了一个为新的光纤基础设施部署探路者的机会，称为光纤测试系统。该设计借鉴了AMANDA和IceCube的经验，并结合了最近成熟的技术，如加固光纤和白兔计时，以提供强大的高性能数据和计时传输。
2021-07-23 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Performance of the Prototype Station of the IceCube Surface Array Enhancement
本文报告了IceCube表面阵列增强原型站升级后的性能，包括扩展动态范围、提高数据采集时间，以及其角分辨能力与IceTop符合观测的能力。
2025-10-16 astro-ph.HE hep-ex
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
Estimating the coincidence rate between the optical and radio array of IceCube-Gen2
本文估算了 IceCube-Gen2 光学与无线电阵列运行 10 年的符合事件率，并分析了提高该符合率的探测器优化方案。
2023-08-02 astro-ph.HE
Cosmic-Ray Studies with the Surface Instrumentation of IceCube
IceCube是一个安装在地理南极深冰中的200公里切伦科夫探测器。IceCube的表面阵列IceTop测量电磁信号，主要是来自超过几个100 TeV初级能量的广泛空气簇射的低能μ子，冰内探测器IceCube探测到簇射束和高能μ子。冰内探测器和IceTop相结合，为详细研究宇宙射线提供了独特的机会。本文总结了这些研究的最新成果。此外，冰立方的升级将包括通过安装闪烁探测器和无线电天线以及可能的小型空气切伦科夫望远镜，大大增强表面探测器。我们将讨论安装在南极的原型探测器的结果和这种增强的前景，以及IceCube-Gen 2计划的表面阵列。
2021-08-16 astro-ph.HE
Probing annihilations and decays of low-mass galactic dark matter in IceCube DeepCore array: Track events
DeepCore阵列的部署显著降低了IceCube的能量阈值，约为10 GeV，并提高了检测轻暗物质湮灭和衰变中中微子的灵敏度。为了匹配这一实验发展，我们计算了DeepCore阵列中由于银河系暗物质湮灭和衰变产生的中微子通量而产生的径迹事件率。我们还计算了由于大气中微子通量的背景事件率，以评估DeepCore阵列对银河系暗物质特征的敏感性。与以前的方法不同，将轨道事件的能量阈值设置在50 GeV左右（这种选择避免了在估计大气背景事件率时包括振荡效应的必要性），我们将能量阈值设置为10 GeV，以充分利用DeepCore阵列。我们比较我们的计算灵敏度与通过设置阈值能量在50 GeV。我们的结论是，我们提出的阈值能量显着提高了深芯阵列的暗物质签名的$m_χ< 100$ GeV的湮灭方案和$m_χ<300$ GeV的衰变方案的灵敏度。
2012-02-11 astro-ph.HE hep-ph
Mapping the ice stratigraphy in IceCube using camera deployment footage
本文探索利用IceCube部署时的相机录像获取冰层地层数据，作为成本更低的替代方案，以支持未来IceCube-Gen2的冰层绘图。
2025-07-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
The IceCube Upgrade -- Design and Science Goals
位于南极的冰立方中微子观测站在中微子天体物理学领域取得了一些里程碑式的成就。冰立方的成就包括发现高能天体物理中微子流，以及中微子与耀斑的时间和方向相关性。IceCube升级将于2022/23南极夏季建造，是IceCube项目的下一阶段。IceCube升级由七个新的光电传感器柱组成，密集地嵌入在现有的10公里规模的IceCube中微子天文台的底部中心附近。通过密集填充升级的光电传感器阵列，可以在几个GeV处实现改进的大气中微子事件选择效率和重建。此次升级将提供世界领先的中微子振荡灵敏度，并将使IceCube能够以高精度对τ中微子外观进行独特的测量。此外，新阵列还将改进现有的IceCube探测器。升级串将包括新的校准设备，旨在加深对冰川冰的光学特性和探测器响应的了解。升级后改进的校准将应用于过去10年收集的整个冰立方数据档案，提高探测到的天体物理中微子事件的角度和空间分辨率。最后，升级代表了南极下一代中微子望远镜IceCube-Gen 2开发的第一阶段。
2019-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Measurements of the cosmic ray spectrum and average mass with IceCube
冰立方位于南极，是一个粒子天体物理学观测站，由一个平方公里的表面空气簇射阵列（IceTop）和一个1.4公里深的1.4公里光学切伦科夫探测器阵列组成。我们审查的宇宙射线谱和平均质量的测量结果的能量范围为1 PeV至1 EeV。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
An improved mapping of ice layer undulations for the IceCube Neutrino Observatory
本文利用LED校准数据独立推导冰层倾斜，提出全体积倾斜模型，证实正交方向倾斜并发现沿冰流的新分量，提升冰立方探测器性能。
2023-07-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
IceCube: physics, status, and future
冰立方天文台是高能中微子天文学和宇宙射线领域的第一个立方公里级仪器。2009年，在五个成功的部署季节之后，冰立方由南极冰层中的59个光学模块串组成，以及IceTop表面阵列中的118个空气簇射探测器。物理主题的范围包括来自天体物理源的中微子信号、暗物质、奇异粒子物理、宇宙射线和大气中微子。描述了当前IceCube状态和选定结果。预计未来的发展也进行了讨论，特别是最近部署的深核低能量子阵列。
2010-03-11 astro-ph.HE
Simulation and sensitivities for a phased IceCube-Gen2 deployment
冰立方中微子天文台通过确认PeV天体物理中微子的存在并在耀变体TXS 0506 +056中确定第一个引人注目的天体物理中微子源，打开了高能中微子天文学的窗口。目前正在计划建造一个扩大的探测器IceCube-Gen 2，它将把测量范围扩大到更高的能量，增加观测到的宇宙中微子的比率，并为探测更暗的源提供更好的前景。IceCube-Gen 2计划有一个扩展的冰内光学阵列，一个用于探测超高能（>100 PeV）中微子的较浅深度的无线电阵列，以及一个研究宇宙射线的表面组件。在这篇文章中，我们将讨论冰立方-Gen 2探测器的基线设计的冰中光学组件的模拟，该探测器预计在7个南极夏季的冰立方中现有的86个探测串中再部署120个新的探测串。受IceCube-Gen 2分阶段建设计划的启发，我们讨论了该仪器的重建能力和灵敏度如何在整个部署过程中取得进展。
2021-07-18 astro-ph.HE
Deployment of the IceCube Upgrade Camera System in the SPICEcore hole
IceCube是一个位于地理南极的20公里级中微子望远镜。该探测器利用南极极透明的冰作为介质，探测中微子相互作用产生的切伦科夫辐射。虽然冰川冰的光学特性一般都有很好的模型和理解，但仍然存在的不确定性仍然是许多冰立方分析的系统不确定性的主要来源。正在为IceCube升级建造一个摄像头和LED系统，以便在整个升级阵列中观察光学特性。SPICECore洞是一个位于IceCube探测器附近的1.7公里深的冰核洞，它提供了在升级施工之前测试相机系统性能的机会。在这篇文章中，我们介绍了2019/2020年南方夏季相机和LED系统部署的结果，作为SPICEcore发光记录仪系统的一部分。
2021-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Three-dimensional Reconstruction of Cosmic Ray Events in IceCube
位于南极的冰立方中微子观测站由两部分组成，一个平方公里的表面阵列IceTop和一个位于表面以下1.5至2.5公里之间的立方公里冰内阵列。初级能量超过几十TeV的宇宙射线事件可能会触发IceTop和冰内阵列，并在广泛的空气簇射中留下电磁和μ子分量的三维足迹。一个新的重建的基础上最小化的统一的似然函数，涉及冰顶和冰探测器测量的数量。本报告描述了新的重建算法，并总结了其性能测试与蒙特卡罗事件在两种不同的遏制条件下。新的重建的优点进行了讨论，与重建，分别使用IceTop或在冰数据。还总结了一些可能的改进。
2019-08-20 astro-ph.HE
Concept Study of a Radio Array Embedded in a Deep Gen2-like Optical Array
IceCube中微子天文台已经发现了一个高达10 PeV的弥散天体物理通量，现在正在计划对IceCube-Gen 2进行大规模的扩展，包括一个光学阵列和一个位于浅深度的大型射电阵列[1]。对于能量大于100 PeV的中微子，最好使用像Askaryan射电阵列（ARA）或类似的浅层射电探测器（埋在地表以下200米深），因为它们部署起来更便宜。这张海报探讨了在计划的IceCube-Gen 2探测器体积内（地表以下1350米至2600米之间）机会主义地埋设无线电天线的潜力。光学和无线电事件的混合探测可以大大改善中微子级联方向的不确定性，因为无线电信号不会在冰中散射。我们展示了模拟中微子从天体物理和宇宙成因通量与9760 ARA式垂直极化无线电天线均匀分布在122串相互作用的第一个结果。
2021-07-31 astro-ph.HE
Estimation of $X_\mathrm{max}$ for air showers measured at IceCube with elevated radio antennas of a prototype surface station
本研究利用部署在南极的增强型表面阵列原型站的三臂星形无线电天线，通过将观测事件直接与CoREAS模拟对比的最先进重建方法，估计了空气簇射的能量和$X_\mathrm{max}$，以确定宇宙射线质量组成。
2023-07-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Machine learning driven reconstruction of cosmic-ray air showers for next generation radio arrays
针对下一代射电阵列，本文提出用图神经网络重建宇宙射线簇射参数（方向、核心、能量、Xmax），基于CoREAS模拟库训练，为IceCube-Gen2等提供可扩展方案。
2025-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
IceAct, small Imaging Air Cherenkov Telescopes for IceCube
IceAct是一种建议的表面阵列的成本效益和紧凑的硅光电倍增器（SiPM）为基础的小型（50厘米）成像空气切伦科夫望远镜以上的冰立方冰探测器。与冰立方的冰内和表面组件相一致，它形成了一个混合探测器，可以将切伦科夫光图像，表面粒子足迹和广泛的空气簇射的冰内μ子轨道的信息结合起来进行新的测量。2019年1月，两个新版本的IceAct望远镜演示器安装在地理南极的IceTop表面探测器中心，具有61 SiPM像素和改进的光学系统。结合这两个望远镜和IceCube的信息，可以测试初级粒子识别，探测器校准和否决能力的性能。我们介绍了该项目的现状和即将到来的数据采集季节在南极冬季的前景。
2019-08-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Recent results of cosmic-ray studies with IceTop at the IceCube Neutrino
本研究利用南极IceCube观测站的表面探测器IceTop与冰中探测器的符合数据，重建不同原初质量宇宙线能谱以探究其起源，同时公布了最新实验结果及IceTop升级、IceCube-Gen2表面阵列的研究前景。
2023-10-09 astro-ph.HE
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
IceRay: An IceCube-centered Radio-Cherenkov GZK Neutrino Detector
我们讨论的设计考虑和模拟结果冰射线，建议在南极的大规模超高能（UHE）中微子探测器。该阵列的目的是探测来自冰中UHE中微子相互作用的相干Askaryan无线电发射，其目标是以合理的事件率探测宇宙成因中微子通量。与冰立方中微子探测器同时运行将允许对事件的一个子集进行完整的量热测量。我们还报告了一个试验台IceRay站的状况，该站采用了ANITA和IceCube技术，将提供对南极无线电环境的全年监测。
2009-04-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observing future Solar Flare Neutrino in Hyper-KamioKande in Japan, Korea and in IceCube
最大的太阳耀斑已被记录在伽马闪光和硬光谱高达几十GeV的能量。目前正在建造和升级的Hyper-Kamiokande（HK）和IceCube（以及Deep Core，PINGU）中微子探测器确实提供了一种新的方法来最大限度地追踪太阳耀斑：它们的突然反中微子（或中微子）耀斑是由质子散射和π介子衰变通过δ共振产生的。这些信号可以在最大耀斑时由HK通过软谱观测到，能量高达数百MeV，而由IceCube-PINGU在更高的能量，GeV高达数百GeV，能量。我们展示了近几十年来发生的最强大的太阳耀斑的预期信号率。
2017-07-06 astro-ph.HE
New Measurement of Muon Neutrino Disappearance from the IceCube Experiment
本研究利用IceCube天文台2012至2021年的数据，采用卷积神经网络进行事件重建，分析了能量低于100 GeV的大气缪子中微子消失现象并给出了初步结果。
2023-06-28 astro-ph.HE hep-ex
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
Searching for TeV gamma-ray emission associated with IceCube high-energy neutrinos using VERITAS
寻找长期寻找的宇宙射线来源的一个线索是最近冰立方探测器对高能中微子天体物理通量的观测，因为这些中微子可能起源于宇宙射线加速器的强子相互作用。虽然中微子的天空图显示没有显着的点源的迹象，到目前为止，有可能利用成像空气切伦科夫望远镜（IACT）阵列的灵敏度，如VERITAS，从中微子方向搜索强子伽马射线发射。在过去的2年里，已经使用VERITAS阵列观测了IceCube探测到的中微子事件的位置。观测仅限于μ子中微子事件，因为它们的典型角度重建不确定性低于1度，小于VERITAS视场的3.5度直径。VERITAS的位置进一步限制了中微子事件的位置，可以观察到那些位于北部天空，或在温和的南偏。观测位置的列表是从已发表的结果和冰立方提供的一组高能μ子轨道中选择的。我们目前的现状和一些初步的结果，从这个计划。
2015-09-01 astro-ph.HE
Study of High pT Muons in IceCube
在宇宙线空气簇射中，通过重夸克的半轻子衰变和高pT的K介子和π介子的衰变，产生了具有高横动量（pT）的μ子。这些高p_T μ子与簇射芯μ子束有很大的横向间距。IceCube非常适合于高p_T μ子的探测。表面簇射阵可以确定宇宙线空气簇射的能量、核心位置和方向，而冰内簇射阵可以重建高p_T μ子的能量和方向。这使得可以在大于150米的距离处测量退相干函数（横向分离光谱）。μ子p_T可以从μ子能量（通过dE/dx测量）和横向间隔来确定。高p_T μ子谱也可以在微扰QCD框架下计算，该谱对宇宙线成分敏感。
2009-09-01 astro-ph.HE
Cosmic Ray Detection with the IceTop Enhancement
本文介绍了IceCube表面阵列增强装置SAE的部署与校准进展，并利用原型站三天线数据初步估计了宇宙射线空气簇射极大值位置，为原初粒子质量研究及IceCube-Gen2表面阵列奠定基础。
2025-06-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
