Observing the sky at extremely high energies with the Cherenkov Telescope Array: Status of the GCT project
切伦科夫望远镜阵列是未来几十年地基伽马射线天文学的主要全球项目。相对于目前的仪器,性能将得到显着改善,允许对高能宇宙的新见解[1]。名义上的CTA南部阵列将包括一个由70个4米望远镜组成的子阵列,分布在几平方公里的范围内,以极高的能量研究天空,并在多TeV的能量范围内打开一个新的窗口。伽马射线切伦科夫望远镜(GCT)是该子阵列的拟议望远镜设计之一。GCT原型在2015年首次在天空中记录了切伦科夫光。在2016年的评估阶段之后,2017年成功进行了新的观察。GCT合作计划于2018-2019年在智利的CTA基地安装其首批望远镜和相机,并为随后的CTA生产阶段提供一些望远镜。
2017-09-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measuring temporal characteristics of the Cherenkov radiation signal from extensive air showers of cosmic rays with a wide field-of-view telescope addendum to the Yakutsk array
自2012年以来,宽视场切伦科夫望远镜一直在雅库茨克阵列实验的周围工作。它的主要功能是测量由宇宙射线的大范围空气簇射引起的切伦科夫辐射信号的波形。对望远镜收集的数据集进行分析,目的是重建簇射发展的参数,以及阵列探测器其余部分测量的主要簇射特征。在本文中,所观察到的切伦科夫辐射信号的持续时间作为簇射核心距离的函数被用来估计簇射最大值的深度以不同的方式,基于模型模拟的结果。
2022-02-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Divergent pointing with the Cherenkov Telescope Array for surveys and beyond
银河系和河外巡天是切伦科夫望远镜阵列(CTA)的两个主要遗产项目,提供了能量超过数十GeV的宇宙的无偏见视图。考虑到切伦科夫望远镜有限的视场($<10^\circ$),这些项目所需的时间很长。CTA的许多望远镜将允许充分利用新的指向模式,其中望远镜指向彼此略微偏移。这种发散指向模式导致阵列视场($\sim 14^\circ$或更大)的增加,与正常指向相比具有竞争性性能。我们在这里提出了不同的阵列配置和望远镜数量的发散指向的性能的研究。我们简要地讨论了使用发散指向调查的前景。
2015-08-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prototyping the graphical user interface for the operator of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个计划中的伽马射线天文台。CTA将在南部站点包含大约100个成像大气切伦科夫望远镜(IACT),在北部站点包含大约20个。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)的设计涉及到新的挑战。我们提出了一个GUI原型,其概念正在开发的合作与专家从人机交互领域。该原型基于Web技术;它集成了Python Web服务器,Web Sockets和使用d3.js JavaScript库生成的图形。
2016-08-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for joint reconstruction of imaging air Cherenkov Telescope array and extensive air shower array
本文提出结合LHAASO的缪子探测器与八台IACT进行联合重建,利用缪子探测器的高背景抑制能力,在10 TeV以上将灵敏度提升25%-60%,尤其利于延展源观测。
2024-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Mass Composition Sensitivity of an Array of Water Cherenkov and Scintillation Detectors
我们考虑一个混合阵列组成的闪烁和水切伦科夫探测器,旨在测量宇宙线的初级质量组成的能量约为1 EeV。我们已经开发了一个模拟和重建链,研究这样的阵列的理论性能。在这项工作中,我们调查的灵敏度的质量组成可观的阵列的几何形状。探测器被安排在一个三角形网格与固定的750米的间距和闪烁体探测器的配置进行了优化的质量组成的灵敏度。我们表明,组成确定的性能可以比较有利的占空比的差异被认为是后的Xmax测量。
2011-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Enhancing Water Cherenkov Detector Arrays through multiPMT Modules
Università degli Studi di Napoli "Federico II"(那不勒斯费德里科二世大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所,那不勒斯分部);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院)
本文探讨了在小型水切伦科夫探测器单元中使用多PMT模块的配置,以提高数据处理能力,并讨论其在μ子标记中的应用潜力。
2026-03-28 astro-ph.HE 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
LUNASKA experiments using the Australia Telescope Compact Array to search for ultra-high energy neutrinos and develop technology for the lunar Cherenkov technique
我们描述的设计,性能,灵敏度和结果,我们最近的实验使用澳大利亚望远镜紧凑型阵列(ATCA)的月球切伦科夫观测与一个非常宽的带宽(600 MHz)和纳秒的时间,包括各向同性中微子通量的限制。我们还首次估计了小尺度表面粗糙度对有效实验孔径的影响,发现与预期相反,这种粗糙度将在中微子能量范围内增加近表面事件的可探测性,在该范围内我们的实验是最敏感的(尽管时域脉冲轮廓的扭曲可能会使识别更加困难)。我们的“使用平方公里阵列的月球UHE中微子天体物理学”(LUNASKA)项目的目的是开发使用地面射电望远镜阵列进行超高能(UHE)宇宙射线(CR)和中微子探测的月球切伦科夫技术,特别是准备使用平方公里阵列(SKA)及其探路者,如澳大利亚SKA探路者(ASKAP)和低频阵列(LOFAR)进行月球切伦科夫实验。
2010-03-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characterization of Potential U.S. Sites for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个主要的伽马射线天文学地面观测站。CTA设想由两个大气切伦科夫望远镜的大型阵列组成,用于研究能量范围从几十GeV到超过100 TeV的高能伽马射线源。一个阵列将位于南半球,另一个位于北半球。经过详细的搜索,我们已经确定了两个潜在的网站在美国的北部阵列。这两个地点都位于亚利桑那州北部。在这里,我们描述了这两个网站和仪器的部署,以表征他们。这些网站的特点,在其大气和气候特性方面,进行了说明。我们展示了这些站点自动监测设备的最新数据,并将这些数据与商业模拟进行了比较。还提供了有关场地所需设施和基础设施的详细信息。
2013-07-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fundamental Physics with Charged Particle Measurements at the Cherenkov Telescope Array
宇宙电子、正电子、质子和反质子携带着天体物理过程和基础物理学的重要信息。带电粒子提供了暗物质湮灭或衰变的特征,即宇宙中的\emph{in situ},它与其他间接探测暗物质的信使伽马射线和中微子是互补的。我们讨论了切伦科夫望远镜阵列(CTA)的带电粒子测量的科学潜力,该仪器正在开发中,主要用于研究能量为$30\ \textrm{GeV} - 200\ \textrm{TeV}$的宇宙伽马射线。
2013-04-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Muons as a tool for background rejection in imaging atmospheric Cherenkov telescope arrays
在宇宙射线质子和原子核引发的空气簇射中存在μ介子,这是一个很好的工具,可以将这种簇射与伽马射线引发的簇射区分开来。然而,到目前为止,这种方法已被充分利用,只有地面粒子探测阵列。在这篇文章中,我们探讨了使用切伦科夫光从μ子作为背景抑制工具成像大气切伦科夫望远镜阵列在最高能量的可行性。我们采用的切伦科夫光从个别μ子的分析模型,允许快速模拟大量的阵雨在混合模式。这允许在计算时间方面以可接受的成本探索非常高的背景抑制功率状态。我们发现,对于非常大的望远镜($\gtrsim$ 20米直径),有效的识别μ子将提供一个重大的改进,相对于标准的背景抑制技术在能量超过几十TeV。
2021-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Demonstrating of Cosmic Ray Characteristics by Estimating the Cherenkov Light Lateral Distribution Function for Yakutsk Array as a Function of the Zenith Angle
利用CORSIKA程序,模拟了在不同天顶角下,以膝区为中心,初始能量为3 PeV的雅库茨克广泛空气簇射(EAS)阵列的条件和结构,计算了不同初始粒子(e-,n,p,F,K和Fe)的EAS中的Cherenkov光横向分布函数(CLLDF)。基于CLLDF数值模拟的结果,对不同的初级粒子重构了一组近似函数,作为天顶角的函数。参数化CLLDF与雅库茨克EAS阵列模拟的比较进行了验证。参数化的CLLDF也与雅库茨克EAS阵列上测量的比较。
2016-12-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是伽马射线天文学的下一个主要地面观测站。利用CTA,将在几十GeV至100 TeV的极高能量伽马射线范围内研究伽马射线源,其灵敏度比当前一代仪器高出10倍。我们讨论了拟议中的美国CTA的贡献,包括成像大气切伦科夫望远镜与Schwarzschild-Couder(SC)光学。SC望远镜的主要特点是8度的宽视场,一个精细像素化的相机,硅光电倍增器作为光子探测器,以及一个紧凑和节能的1 GS/s读出。本文讨论了光学系统和相机的发展。
2014-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Perspectives With The GCT End-to-end Prototype Of The Small-Sized Telescope Proposed For The Cherenkov Telescope Array
在切伦科夫望远镜阵列(CTA)的框架内,GCT(伽马射线切伦科夫望远镜)团队正在建造一个双镜望远镜,作为CTA小尺寸望远镜的原型之一。该望远镜基于Schwarzschild-Couder(SC)光学设计,这是地基切伦科夫天文学的创新解决方案,它允许紧凑的望远镜结构,轻质大视场(FoV)相机,并在整个FoV上实现良好的角分辨率。我们回顾了望远镜的不同机械和光学组件。为了满足他们的需求,巴黎原型车将在2016年运行数周。在这个框架内,估计的预期性能的原型已经取得了,基于蒙特卡罗模拟。特别是在高夜空背景(NSB)的背景下,蟹状星云的可观测性。
2016-10-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Run-Wise Simulation and Analysis Framework for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope Arrays
介绍了一种新的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)阵列的模拟和分析方法,模拟了实际观测条件以及每个观测单元的望远镜配置。与现有的框架相比,通常使用预定义的设置生成模拟,这种运行方式的模拟方法意味着更真实的模拟,从而降低了系统的不确定性。这种专用模拟概念的计算工作量与不同观测配置的数量无关,但与观测时间呈线性关系。这对应于日益复杂的当前和未来IACT阵列的巨大优势,其中相空间的大小使得使用经典模拟方案生成达到系统学要求的模拟在计算上不可行。
2020-07-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Cherenkov transparency coefficient for the atmospheric monitoring and array calibration at the Cherenkov Telescope Array South
成像大气切伦科夫望远镜观测到的甚高能伽马射线能量的重建受到大气条件和望远镜组件性能变化的影响。针对这些影响的可靠的校准计划是必要的,即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),以实现其目标的最大限度地允许系统的不确定性的全球能源规模。估计切伦科夫光的大气衰减的一种可能的方法是切伦科夫透明系数(CTC)的方法。CTC的计算使用望远镜的探测率,占主导地位的稳定的宇宙射线背景,同时适当校正的硬件和观测条件。该系数也可以用来相对校准望远镜的光学吞吐量的假设上均匀的大气透明度以上的阵列。利用蒙特卡罗模拟,本文研究了CTC方法在南半球CTA阵列大气监测和望远镜交叉定标中的应用潜力。我们重点讨论了该方法在不同观测配置和不同大气衰减水平下的三种尺寸望远镜阵列的可行性。
2019-09-23 astro-ph.IM
Performance of the INFN Camera calibration device of the first Large Size Telescope in the Cherenkov Telescope Array
$10^{\rm th}$ 2018年10月,在西班牙拉帕尔马加那利岛Observatorio del Roque de los Muchachos的切伦科夫望远镜阵列(CTA)北部站点开始调试第一台大尺寸望远镜(LST)原型。对于精确的事件能量重建,LST相机需要在大的动态范围内进行均匀且恒定的校准,直到$10^{4}$光电子(p.e.),对于每个摄像机光电倍增管(PMT)。本文介绍了LST-1相机标定系统(CaliBox)在第一次调试期间的性能,并提供了光平场测量的初步结果
2019-09-18 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 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
The Cherenkov Telescope Array
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学地面观测站。它将能够探测能量范围从20 GeV到300 TeV以上的伽马射线,在能量和方向重建方面具有前所未有的精度。它将拥有三种不同类型的100多台望远镜,位于北半球的西班牙拉帕尔马和南半球的智利帕拉纳尔。CTA将是世界上最大的天文基础设施之一,具有开放的数据访问,它将在未来几十年内解决天文学,天体物理学和基础物理学方面的问题。在本报告中,我们将重点介绍CTA建设的状况,望远镜原型的状况,并强调一些物理学观点。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
An image-based array trigger for Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope Arrays
预计即将到来的下一代大气切伦科夫望远镜阵列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的副本在每个望远镜处自主操作,并使用来自附近望远镜的有限子集的分辨率降低的成像数据来否决相机读出之前的事件{以及集中存储或聚合所需的相机数据的任何后续网络传输}。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。
2018-02-15 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
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
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
Feasibility of VHE gamma ray detection by an array of imaging atmospheric Cherenkov telescopes using the fluorescence technique
在过去的20年里,天体粒子物理学的新技术得到了发展,提供了对电磁波谱最高端的访问。已经表明,一些源发射光子的能量接近100 TeV。然而,这些光子的通量非常低,需要新的探测技术来提高能量。一项新技术将使用新一代切伦科夫望远镜,即,Cherenkov望远镜阵列(CTA)被提议进一步推动能源前沿。它是基于探测广泛的空气簇射中发出的荧光辐射,这是一种成功用于超高能宇宙射线实验的方法,如皮埃尔俄歇天文台。它将补充标准的大气层切伦科夫成像技术,只需对目前正在为CTA开发的硬件进行微小修改,并且在其计划运行期间不会产生大量额外费用。
2015-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array sensitivity to the transient sky
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将能够对瞬变极高能天空进行前所未有的观测。在线科学警报生成管道(SAG)具有所需的30秒延迟,将允许发现或跟踪活动星系核、星系致密物体和引力波或中微子信使的电磁对应物的伽马射线暴和耀斑发射。CTA对极短曝光的灵敏度不仅取决于阵列的技术性能(例如有效面积、背景辨别效率)。评估检测的重要性的算法还定义了灵敏度,以及它们的计算效率,以满足SAG延迟要求。我们探讨了孔径光度学和似然分析技术,以及相关的参数(例如,在源到离源曝光比,所需的信号事件的最小数量),定义了CTA在短曝光时检测显著信号的能力。所得到的CTA差分通量灵敏度作为观测时间的函数,使用最新的蒙特卡罗模拟获得的,比较费米-LAT和电流产生IACT的灵敏度在重叠的能量范围内获得。
2019-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of the Cherenkov Telescope Array at energies above 10 TeV
切伦科夫望远镜阵列(CTA)是下一代极高能伽马射线观测站。该阵列探测10 TeV以上伽马射线的能力将通过大量覆盖大面积的小尺寸望远镜(SST)来实现。由SST组成的子阵列必须在望远镜数量(成本)和大的有效面积之间做出妥协。必须调整望远镜之间的间隔,以用最少的望远镜获得最高的灵敏度。另一方面,较大的分离可恶化能量阈值以及能量和角分辨率。在我们的研究中,我们已经调查了SST阵列的望远镜之间的最佳间距使用的分析方法和概念的望远镜单元组成的四个望远镜以及蒙特卡罗模拟的细胞集。
2013-07-12 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
A Monte Carlo Template based analysis for Air-Cherenkov Arrays
我们提出了一种高性能的事件重建算法:图像逐像素拟合大气切伦科夫望远镜(ImPACT)。重建算法是基于相机像素幅度到期望图像模板的似然拟合。执行极大似然拟合以找到最佳拟合淋浴参数。相关的重建算法已经被证明可以为CAT和H.E.S.S.提供比传统重建更显著的改进。实验我们证明了一个显着的改进,该过程的模板生成步骤,通过使用一个完整的蒙特卡罗空气淋浴模拟结合光线跟踪光学模拟,以更准确地模拟预期的相机图像。该重建步骤与基于MVA的背景抑制相结合。举例说明了ImPACT分析对H.E.S.S.的模拟和测量(来自强VHE源)伽马射线数据的性能。阵列,表现出改善的灵敏度超过一个因素2的观察时间比传统的图像矩拟合方法,与以前的似然拟合分析的性能相当。ImPACT是一种特别有前途的方法,用于未来的大型阵列,如切伦科夫望远镜阵列(CTA),由于其改进的高能量性能和适用于混合望远镜类型的阵列。
2014-05-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
The small size telescope projects for the Cherenkov Telescope Array
小尺寸望远镜(SST),分布在几平方公里的面积,占主导地位的CTA灵敏度的光子能量范围从几个TeV到超过100 TeV,使非常高的能量伽马射线天空的详细探索。拟议中的望远镜是创新的设计,提供了广阔的视野。其中两个,ASTRI(Astrophysics con Specchi a Tecnologia Replicante Italiana)和GCT(伽马射线切伦科夫望远镜)望远镜,是基于双镜Schwarzschild-Couder光学,主镜直径为4米。第三个是SST-1 M,是Davies-Cotton设计的,有一个直径为4米的镜子。介绍了这些望远镜原型的建造和测试进展情况。SST照相机使用硅光电倍增器,并设计了放大器和读出/触发电子器件,以优化这些传感器对(大气)切伦科夫光的性能。讨论了摄像机的发展现状。SST子阵列将由CTA南部站点的大约70台望远镜组成。目前的计划执行阵列。
2015-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status of the Davies-Cotton and Schwarzschild-Couder Medium-Sized Telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array)是一个专门用于极高能量伽马射线的天文台,其灵敏度在20 GeV至300 TeV之间,将安装在两个地点:加那利岛拉帕尔马和智利帕拉纳尔。将使用三种望远镜尺寸来覆盖整个能量范围。两种不同的望远镜设计已被提出,以涵盖从150 GeV到5 TeV的中间能量范围。其中一个方案是基于传统的单镜Davies-Cotton设计,两种不同的摄像头概念,不同的检测和处理方案正在测试中。另一种基于双镜Schwarzschild-Couder光学系统的创新设计也已开发出来,并正在美国亚利桑那州进行测试。在这次演讲中,不同的概念和原型的状态将被提出。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Monte Carlo template-based analysis for very high definition imaging atmospheric Cherenkov telescopes as applied to the VERITAS telescope array
我们提出了一个复杂的似然重建算法,用于成像切伦科夫望远镜的簇射图像分析。重建算法基于相机像素幅度与基于蒙特卡罗模型的预测的比较。簇射参数由似然函数的最大化确定。作为淋浴适合参数的函数的可能性的最大化使用数值非线性优化技术来执行。CAT和H.E.S.S.已经开发了相关的重建技术。实验,并提供了一个更精确的方向和能量重建的光子诱导簇射相比,第二时刻的相机图像分析。示例显示的性能的分析模拟伽马射线数据从VERITAS阵列。
2015-09-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
NectarCAM, a camera for the medium sized telescopes of the Cherenkov Telescope Array
NectarCAM是切伦科夫望远镜阵列(CTA)的中型望远镜的相机,其核心能量范围为~100 GeV至~30 TeV。它采用模块化设计,基于NECTAr芯片,核心是GHz采样开关电容阵列和12位模数转换器。该相机将配备265个7光电倍增管模块,覆盖8度视场。每个模块包括光电倍增管底座、高压电源、前置放大器、触发器、读出器和以太网收发器。记录的事件持续几纳秒到几十纳秒。讨论了相机的预期性能。NectarCAM组件的原型已经建成,以验证设计。一个19模块的微型相机的初步结果,以及未来的计划,建设和测试一个全尺寸的相机。
2016-10-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of a Small Array of Imaging Air Cherenkov Telescopes sited in Australia
随着TeV伽马射线天文学进入切伦科夫望远镜阵列(CTA)时代,人们希望有能力即时跟踪瞬态现象,并连续监测能量高于$10^{12}$ eV的伽马射线通量。为此,需要一个全球性的成像空气切伦科夫望远镜网络,为CTA观测和补充性连续监测提供触发。位于澳大利亚的IACT阵列将对南半球天空的覆盖做出重大贡献。在这里,我们调查了一个小的IACT阵列的适用性,以及不同的设计因素如何影响其性能。蒙特卡罗模拟是根据CTA的小型望远镜(SST)和中型望远镜(MST)设计制作的。望远镜之间的基线距离越大,角分辨率越高,最高可达277米,1000米高度的能量阈值低于0米高度。MSTs的$\sim$ 300 GeV能量阈值比SST的$\sim$ 1.2 TeV阈值更适合于观测瞬态。在1000米处的4个MST的阵列估计从4小时的观测中得到5.7 $σ$探测到RS蛇夫座样新星爆发。我们的结论是,在澳大利亚的一个网站的四个MST级IACT阵列将理想地补充CTA的能力。
2022-06-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Study on optimization of water Cherenkov detector array of LHAASO project for surveying VHE gamma rays sources
提出了在中国云南香格里拉建立一个水切伦科夫探测器阵列LHAASO-WCDA。作为LHAASO项目的主要组成部分之一,它的主要目的是调查北部天空的伽马射线源的能量范围从100 GeV到30 TeV。为了有效地设计水切伦科夫阵列,节省预算,进行了蒙特卡罗模拟。通过仿真,得到了不同阵列结构的性能价格比,并进行了比较,为下一步更详细的实验设计提供了指导。
2013-07-03 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
On the potential of atmospheric Cherenkov telescope arrays for resolving TeV gamma-ray sources in the Galactic Plane
对一组成像大气切伦科夫望远镜探测复杂区域伽马射线源的潜力进行了研究。伽马射线仪器的基本特性已使用简单的解析表达式参数化。除了理想的(高斯形式)点扩散函数(PSF)的影响,更现实的非高斯PSF的尾巴已被考虑。模拟孤立的点状和扩展源已被用作基准测试和理解的仪器的响应。分析了仪器分辨多源的能力,计算了相应的仪器灵敏度。这些结果对于位于银河平面拥挤区域的弱伽马射线发射体特别有意义,在那里,在1度内聚集两个或更多伽马射线源的机会很高。
2016-03-14 astro-ph.HE 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校准的一个重要方面是指向,这使得每个望远镜能够精确对准,因此可以将天空中的位置转换为切伦科夫相机平面中的点,反之亦然。中型望远镜(MST)的指向校准的最佳方法是在望远镜的碟中安装光学CCD相机,在数据采集期间同时捕获切伦科夫相机和夜空中星星的位置。这种方法的适应性在本程序中提出。
2016-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Layout optimization and Performance of Large Array of imaging atmospheric Cherenkov Telescope (LACT)
本文研究了LACT阵列的布局优化与性能,通过模拟大、小天顶角两种观测模式,证实其在超高能事件和低能阈值下表现优异,为瞬变现象及超高能伽马源观测提供了重要指导。
2024-09-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for Measuring the Positron Excess with the Cherenkov Telescope Array
在$\sim$ 10 GeV以上的宇宙射线中,正电子的过剩自从被发现以来一直是一个谜。对这种过剩的可能解释已经被提出,包括局部超新星遗迹的加速或暗物质粒子的湮灭。为了区分这些情况,必须在更高的能量下测量正电子分数。进行这种测量的一种技术是使用地月光谱仪:观察地球磁场对正电子和电子月球阴影的偏转。以前的切伦科夫大气成像望远镜已经尝试过这种测量,但没有成功。切伦科夫望远镜阵列(CTA)将具有前所未有的灵敏度和背景抑制能力,这可能使这项测量首次成功。此外,在CTA的某些望远镜中使用硅光电倍增器的可能性可大大增加在月球附近进行观测的可行性。估计CTA的能力,以测量正电子分数使用模拟观测的月球阴影。
2015-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Astri Mini-Array of Cherenkov Telescopes
我们将介绍目前的状况,应科院微型阵列,在西班牙特内里费岛的泰德天文台正在建设中。阵列的最终布局将包括9个小型切伦科夫望远镜,占地面积约为650 × 270平方米。应科院的望远镜采用双镜Schwarzchild-Couder消球差光学设计。在焦平面上,应科院的相机以硅光电倍增管探测器为基础,将覆盖大视场(直径> 10度)。该系统还在非常高的能量(VHE,高于10 TeV)下提供良好的伽马射线灵敏度,并具有良好的角分辨率。应科院小型阵列的科学目标包括LHAASO源和其他Pevatron候选源的光谱和形态特征,PWNe和TeV晕的研究,VHE的Blazar监测,基础物理和瞬态事件的跟踪。科学行动计划于2025年中期开始。首三年将致力于核心科学,而应科院的小型阵列将作为实验运行。它将在今后几年内逐步向天文台模式发展,向社区开放。
2023-03-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Measuring extensive air showers with Cherenkov light detectors of the Yakutsk array: The energy spectrum of cosmic rays
利用雅库茨克阵列的空气切伦科夫光探测器研究了10^15 eV ~ 6*10^19 eV范围内的宇宙射线能谱。大气中广泛的空气簇射的相对论性电子(包括正电子)产生的光子的总通量被用作初始粒子引发簇射的能量估计。根据先前的测量结果,所得到的宇宙射线的微分通量分别在能量为3*10^15 eV和~10^19 eV处表现出膝盖和脚踝的特征。比较观测数据与模拟的膝盖和脚踝地区,以选择模型的银河系和河外成分的宇宙射线更好地描述测量的能谱。
2009-02-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo comparison of mid-size telescope designs for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个未来的甚高能伽马射线天文台。CTA将由小型、中型和大型望远镜组成,覆盖能量范围从几十GeV到几百TeV,灵敏度将超过现有望远镜一个数量级。我们研究的目的是找到中型望远镜(MSTs)的最佳设计,这将决定在几百GeV到大约10 TeV的关键能量范围内的灵敏度。为了研究望远镜设计参数对阵列性能的影响,我们模拟了61个MST阵列,间距为120米,各种望远镜配置。我们调查的主要望远镜的特性,包括光学分辨率,像素大小,和光收集面积的总阵列性能的影响,特别强调望远镜配置的成像性能类似于建议的戴维斯-棉花(DC)和施瓦茨希尔德-库德(SC)MST设计。我们比较这些望远镜设计的性能,特别是实现伽马射线角分辨率和差分点源灵敏度。
2012-11-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Testing Gamma/Hadron Separation for Ultra-High-Energy Cherenkov Astronomy
针对规划中的甚高能切伦科夫望远镜阵列Dark100的宇宙射线背景排除需求,首次基于模拟数据开展伽马/强子分离研究,分析了CORSIKA强子背景模型的影响。
2025-08-02 astro-ph.HE 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
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
Status and Plans for the Array Control and Data Acquisition System of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是下一代大气切伦科夫伽马射线天文台。CTA将由两个装置组成,一个在北半球,另一个在南半球,包含数十个不同大小的望远镜。CTA的性能要求和固有的复杂性与操作,控制和监测这样一个大型的分布式多望远镜阵列导致在伽马射线天文学领域的新的挑战。ACTL(阵列控制和数据采集)系统将包括控制和监测CTA阵列所需的硬件和软件,以及时间戳,读出,过滤和存储-以几GB/s的聚合速率-科学数据。ACTL系统必须具有足够的灵活性,以便能够以最少的现场人员工作量同时自动操作多个望远镜子阵列。该系统的挑战之一是提供一个可靠的集成控制的大型和异构的设备集。此外,该系统还需要随时调整几十秒时间尺度的观测时间表,以考虑不断变化的环境条件,或优先处理伽马射线暴等时间紧迫的瞬变现象发出的科学警报。这一贡献提供了一个主要的设计选择和建设ACTL系统的计划的总结。
2015-09-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sun/Moon photometer for the Cherenkov Telescope Array - first results
用成像大气切伦科夫技术测定γ光子的能量和通量,强烈依赖于大气的光学性质。因此,在未来的观测切伦科夫望远镜阵列(CTA)的大气监测以及预期的长期监测,以表征大气条件的整体性质和年度变化是非常重要的。为了长期监测大气状况,CTA站点已经安装了几台仪器。其中之一是安装在CTA南部站点的太阳/月亮光度计CE 318-T。由于光度计安装在大气条件非常稳定的地方,它也可用于表征其性能和测试气溶胶光学厚度(AOD)反演,云筛选和校准的新方法。在这项工作中,我们描述了我们的校准方法,夜间测量和修改的云屏蔽夜间AOD检索的目的。我们将这些方法应用于两个月的观测,并给出了AOD在四个光度通带中的分布及其不确定性。
2017-09-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo comparison of medium-size telescope designs for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列(Cherenkov Telescope Array,CTA)是一个未来的甚高能伽马射线天文台。CTA将由小型、中型和大型望远镜组成,覆盖能量范围从几十GeV到几百TeV,灵敏度将超过现有望远镜一个数量级。我们研究的目的是找到中型望远镜(MSTs)的最佳设计,这将决定在几百GeV到大约10 TeV的关键能量范围内的灵敏度。为了研究望远镜设计参数对阵列性能的影响,我们模拟了61个MST阵列,间距为120米,各种望远镜配置。我们调查的主要望远镜的特性,包括光学分辨率,像素大小,和光收集面积的总阵列性能的影响,特别强调望远镜配置的成像性能类似于建议戴维斯-棉花(DC)和施瓦茨希尔德-库德(SC)MST设计。我们比较这些望远镜设计的性能,特别是实现伽马射线角分辨率和差分点源灵敏度。最后,我们研究了不同阵列大小的性能,以证明财政限制对望远镜数量的影响。
2013-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Survey of the Galactic Plane with the CherenkovTelescope Array
用目前这一代的甚高能伽马射线望远镜进行的观测揭示了银河系中令人惊讶的各种各样的粒子加速器,如超新星遗迹、脉冲星风星云和双星系统。即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)将是第一台能够在几十GeV到300 TeV的能量范围内对整个银河系平面进行调查的仪器,具有前所未有的灵敏度和改进的角分辨率。在这篇文章中,我们将重新审视调查的科学动机,作为CTA的一个关键科学项目。我们将重点介绍最近的进展,包括改进的银河系源种群和星际排放的物理模型,推进调查策略的优化,以及开发管道以获得模拟数据测试的源目录。在此基础上,我们将提供一个新的预测的源的属性,CTA将检测和讨论的预期科学回报的研究伽玛射线源人口。
2021-09-08 astro-ph.HE 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
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
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
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