$\texttt{nectarchain}$, the scientific software for the Cherenkov Telescope Array -- NectarCAM
本文介绍了用于CTA天文台NectarCAM相机的科学软件nectarchain，其通过校准流程和数据质量检查流程将原始数据转化为分析就绪数据，并阐述了数据格式、框架集成、测试验证及未来展望。
2023-09-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Monte Carlo Simulations and Validation of NectarCAM, a Medium Sized Telescope Camera for CTA
即将到来的切伦科夫望远镜阵列（CTA）地基伽马射线天文台将打开我们对非常高能量宇宙的看法，其灵敏度将是以前实验的5-10倍。NectarCAM是中型望远镜（MST）的建议相机之一，该望远镜旨在覆盖CTA的核心能量范围，从100 GeV到10 TeV。最终的相机将能够进行GHz采样，并提供8度的视野，其265个模块，每个模块有7个光电倍增管（总共1855个像素）。为了验证NectarCAM的性能，已经构建了仅由内部61个模块组成的部分装备的原型。到目前为止，它已经在CEA Paris-Saclay（法国）的集成测试台设施和Adlershof（德国）的MST结构原型上进行了测试。为了表征原型的性能，在CORSIKA/sim_telarray框架中使用61模块相机的详细模型进行了蒙特卡罗模拟。这方面的贡献提供了一个概述这项工作，包括比较触发和读出性能的测试台数据和触发和图像参数化性能在天空测量。
2021-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
The NectarCAM Timing System
本文介绍NectarCAM切伦科夫相机的计时系统，通过暗室测试验证其触发与像素信号的计时精度和准确度，确认符合CTAO要求，以支持立体观测与背景区分。
2023-06-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status and performance results from NectarCAM -- a camera for CTA medium sized telescopes
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将是第一个伽马射线天文学地面观测站。随着一百多个第四代成像大气切伦科夫望远镜（IACT）分布在两个大阵列中，CTA将达到前所未有的灵敏度，角分辨率和光谱覆盖范围。需要三类IACT- 40个中型望远镜（MST），8个大型望远镜（LST）和70个小型望远镜（SST）-来覆盖整个CTA能量范围（20 GeV至300 TeV）。NectarCAM是一台切伦科夫相机，设计用于配备CTA的中型望远镜，覆盖中心能量范围从100 GeV到30 TeV，视场为8度。它基于模块化设计，数据通道使用NECTAr芯片，该芯片配备GHz采样开关电容阵列和12位模数转换器（ADC）。相机将包括265个模块，每个模块由7个光电倍增管（PMT）和一个前端板组成，执行数据捕获，在触发决定后以高达10 kHz的速率通过以太网发送数据。本文概述了目前正在CEA Paris-Saclay（法国）集成的第一台NectarCAM相机的状态。此外，我们将讨论的校准策略和目前的性能结果，从CEA巴黎-萨克雷测试台，并从第一个数据下采取的一个真正的天空原型的中型望远镜（MST）的结构在Adlershof（德国）。
2019-09-04 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Measurement of performance of the NectarCAM photodetectors
NectarCAM是切伦科夫望远镜阵列（CTA）中型望远镜的相机，其覆盖能量范围为100 GeV至30 TeV。相机配备了265个焦平面模块（FPMs）。每个FPM包括7个像素，每个像素由光电倍增管、光电倍增管、独立控制的电源和公共控制系统组成。我们开发了一个专用的测试台来验证和鉴定工业FPM生产，并在将其集成到相机之前在暗室中测量每个FPM的性能。我们报告的61 FPM原型与我们的实验装置获得的测量性能。我们证明，光电倍增管的增益是稳定的，脉冲宽度，渡越时间的传播，afterpulse率和电荷分辨率的NectarCAM的规格范围内。
2021-10-12 astro-ph.IM
NectarCAM : a camera for the medium size telescopes of the Cherenkov Telescope Array
NectarCAM是一种建议用于切伦科夫望远镜阵列（CTA）的中型望远镜的相机，覆盖中心能量范围为~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。摄像机触发器将是灵活的，以便最大限度地减少NECTAr芯片的读出死区时间。NectarCAM设计用于维持超过4 kHz的数据速率，死区时间小于5\%。相机的概念，设计和测试的各个子组件和结果的热和电气原型。该设计包括机械结构、电子器件的冷却、读出、时钟分配、慢控、数据采集、触发、监控和服务。
2015-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performances of an upgraded front-end-board for the NectarCAM camera
本研究针对切伦科夫望远镜阵列天文台中型望远镜的NectarCAM相机，研发了搭载改进版NECTAr芯片的新型前端板，将相机死时间降低一个数量级，并通过实验室测试验证了其时序、线性度等性能。
2023-10-03 astro-ph.IM physics.ins-det
Characterization and performance of an upgraded front-end-board for NectarCAM
本研究介绍了为CTAO研发的NectarCAM升级前端板，采用带1GHz采样开关电容阵列和12位ADC的NECTAr3芯片，使死时间降低一个数量级，并通过实验室测试验证了其多项性能。
2024-04-10 astro-ph.HE 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
A single photo-electron calibration system for theNectarCAM camera of the Cherenkov Telescope ArrayMedium-Sized Telescopes
本文介绍了切伦科夫望远镜阵列（CTA）中的中型望远镜的单光电子定标系统。该系统将使我们能够准确地测量相机的光电探测链的增益，并限制CTA检测到的伽马射线的能量重建的系统不确定性。该系统包括一个白色的屏幕，鱼尾光导，闪光灯和XY机动化，以允许移动。由鱼尾引导的闪光模仿切伦科夫辐射并均匀地照射屏幕下的焦平面。然后，通过XY电动化，屏幕在NectarCAM相机的整个焦平面上移动，该相机由1855个光电倍增管组成。在这篇文章中，我们提出了校准系统和研究其最佳扫描位置所需的有效覆盖整个相机。最后，我们说明了校准数据分析的结果，并讨论了系统的性能。
2021-10-28 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
Design and characterization of the Flat-Field Calibration of the NectarCAM Camera
本研究介绍了为 CTAO 北站 MST 相机设计的 NectarCAM 平场闪光灯校准设备，通过专用测试台评估了其性能与可靠性，并验证了平场系数在确保 1855 个像素响应均匀性方面的有效性。
2025-09-18 astro-ph.HE 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
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
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
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
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
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
FlashCam: a fully-digital camera for the medium-sized telescopes of the Cherenkov Telescope Array
FlashCam小组目前正在为切伦科夫望远镜阵列（CTA）的中型望远镜（MST）准备基于光电倍增管的相机。这些相机是围绕FlashCam读出概念设计的，这是切伦科夫相机的第一个全数字读出系统，基于商业FADC和FPGA作为前端电子模块的关键组件，以及高性能相机服务器作为后端。本文介绍了目前正在建设中的全尺寸FlashCam相机原型的进展，以及早期演示设置所获得的性能结果。还简要介绍了现场制作和实施FlashCams的计划。
2015-09-08 astro-ph.IM
Quality assurance of actuators for the Medium-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
针对切伦科夫望远镜阵列（CTA）中型望远镜（MSTs）镜面单元执行器的间隙和变形问题，设计测试台并制定测量流程，以满足图像分辨率和指向精度的约束要求。
2024-05-08 astro-ph.IM
Prototyping of Hexagonal Light Concentrators for the Large-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
具有六边形入口和出口孔径的反射光集中器经常用于伽马射线望远镜的焦平面处，以减小由光电探测器的几何形状引起的死区的大小，以及减少以大视场角进入的杂散光的量。切伦科夫望远镜阵列（CTA）的大型望远镜（LST）的焦平面也将被入口直径为50 mm（边到边）的六边形聚光器覆盖，以最大限度地提高有效面积和光子收集效率，从而实现20 GeV的极低能量阈值。我们已经开发了一个原型的LST光集中器与注塑成型的塑料锥和镜面多层膜。塑料圆锥体的形状已经用三次贝塞尔曲线和光线跟踪模拟进行了优化。我们还开发了一种多层膜具有非常高的反射率（$\gtrsim95$ \%）沿宽波长和角度覆盖。这些聚光器的原型的当前状态报告在这里。
2015-08-31 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
Assessment of the environmental impacts of the Cherenkov Telescope Array Mid-Sized Telescope
该研究通过生命周期评估量化了切伦科夫望远镜阵列中型望远镜的环境影响，发现制造和运行能耗是主要因素，并提出了使用可再生能源、减少电子元件和回收材料等减排措施及环境预算管理建议。
2024-06-25 astro-ph.IM
Analysis of the Cherenkov Telescope Array first Large-Sized Telescope real data using convolutional neural networks
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是未来的地基伽马射线天文台，将由分别位于北半球和南半球的两个成像大气切伦科夫望远镜阵列（IACT）组成。在现场建造的第一台CTA原型望远镜，即大型望远镜（LST-1），正在拉帕尔马调试，并已获得许多已知来源的数据。IACT探测到一个非常高能的伽马射线光子与大气相互作用并产生大气簇射后间接产生的切伦科夫光的微弱闪光。原始光子的特征的重建通常使用高达图像的光分布的三阶的参数化来完成。为了超越这种经典方法，正在开发新的方法，使用基于卷积神经网络（CNN）的最先进的方法，直接从望远镜图像中重建每个事件的属性（入射方向，能量和粒子类型）。尽管这些方法很有前途，但由于用于训练网络的蒙特卡罗（MC）数据与真实数据之间的差异（例如不同级别的夜空背景），这些方法非常难以应用于真实数据。基于这些CNN方法的GammaLearn项目已经显示出对LST-1的MC模拟的灵敏度增加以及较低的能量阈值。这项工作将GammaLearn网络应用于LST-1获取的真实数据，并将结果与使用随机森林训练提取的图像参数的经典方法进行比较。本文讨论了在背景抑制、事件方向和能量重建方面的改进。
2021-08-09 astro-ph.IM
The Single Mirror Small Sized Telescope For The Cherenkov Telescope Array
单镜小尺寸望远镜（SST-1 M）是切伦科夫望远镜阵列（CTA）中的一种小尺寸望远镜（SST）。大约70台SST望远镜将成为CTA南部阵列的一部分，该阵列还将包括中型望远镜（MST）。SST-1 M针对5 TeV至300 TeV能量范围内的伽马射线探测进行了优化，使用Davies-Cotton光学器件，直径为4 m，视场为9度。大气中伽马射线相互作用产生的切伦科夫光被聚焦到一个88厘米左右的六边形光电探测平面上。后者是由1296个空心光导耦合到大面积的六边形硅光电倍增器（SiPM）。SiPM读数与触发系统一样是全数字读数。SST-1 M相机的紧凑和轻型设计提供了非常高的性能，非常适合伽马射线观测要求。在这方面的贡献，概念，设计，性能和第一台望远镜原型的地位。
2016-10-06 astro-ph.IM
Development of a SiPM Pixel Prototype for the Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
面向 CTA 大型望远镜的先进 SiPM 相机需求，本文设计并验证了重设前置放大与偏置控制、复用数字化和触发级的原型相机模块。
2023-07-11 astro-ph.IM
Prototyping Hexagonal Light Concentrators Using High-Reflectance Specular Films for the Large-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
我们已经开发了一个原型六角形聚光器的切伦科夫望远镜阵列的大尺寸望远镜。为了最大化焦平面相机像素对大气切伦科夫光子的光电探测效率并降低能量阈值，已经开发了具有92-99%的非常高的反射率的镜面膜来覆盖光集中器的内表面。原型在最重要的入射角下具有约95至105%的相对阳极灵敏度（其可粗略地视为收集效率）。聚光器原型的设计，模拟，生产过程和性能测量的报告。
2017-11-07 astro-ph.IM hep-ex
Calibration and performance of the readout system based on switched capacitor arrays for the Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）是下一代地面甚高能伽马射线天文台。CTA的大型望远镜（LST）设计用于探测20 GeV到几TeV之间的伽马射线，其反射镜直径为23米。我们已经开发了第一个LST的焦平面相机，它具有1855个光电倍增管（PMT）和读出系统，该系统使用开关电容阵列在GHz处对PMT波形进行采样，Domino Ring Sampler ver4（DRS 4）。为了精确测量切伦科夫信号的脉冲电荷和到达时间，提出了一种标定DRS4输出电压和采样时间间隔的方法，以及一种校正DRS4尖峰噪声的分析方法。自2018年第一台LST启用以来，我们进行了调试测试并校准了相机。我们的特点是在各种条件下的夜空背景下，每个像素的电荷分辨率，整个相机的电荷均匀性，和时间分辨率与测试脉冲和校准激光的电荷基座的相机。
2022-03-13 astro-ph.IM
Investigation of magnetic-field effects on photomultiplier tubes for the first Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array Observatory
Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo（东京大学宇宙线研究所）；Graduate School of Science and Engineering, Saitama University（埼玉大学理工学研究科）；Department of Physics, Tokai University（东海大学物理系）；Aix Marseille Univ, CNRS/IN2P3, CPPM（艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织粒子与高能物理研究所）；Department of Physics, Yamagata University（山形大学物理系）
本研究通过分析CTAO LST-1校准数据及实验室测量，证实光电倍增管增益对地磁场的依赖源于磁场效应，并区分了其对增益和过剩噪声因子的影响。
2026-09-18 astro-ph.IM
ROBAST: Development of a ROOT-Based Ray-Tracing Library for Cosmic-Ray Telescopes and its Applications in the Cherenkov Telescope Array
我们已经开发了一个非顺序的光线追迹模拟库，基于ROOT的光线追迹模拟器（ROBAST），其目的是广泛应用于宇宙线（CR）和伽马射线望远镜的光学模拟。该库是用C++编写的，并充分利用了ROOT框架的几何库。尽管光学模拟在CR实验中很重要，但目前还没有可在社区中广泛使用的光线跟踪模拟开源软件。为了减少不同研究小组开发多个光线跟踪模拟器所需的大量工作，我们已经成功地使用ROBAST多年来为切伦科夫望远镜阵列（CTA）进行光学模拟。在CTA的六个拟议望远镜设计中，ROBAST目前用于三个望远镜：一个Schwarzschild-Couder（SC）中型望远镜，一个SC小型望远镜和一个大型望远镜（LST）。ROBAST还用于模拟和开发LST焦平面的六边形聚光器。充分利用ROOT几何库和额外的ROBAST类，我们能够构建通常用于CR实验和地基伽马射线望远镜的复杂光学几何。我们介绍了ROBAST和它的功能开发的CR实验，并展示了CTA的几个成功的应用。
2015-12-14 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
Physics Performance of the Large-Sized Telescope prototype of the Cherenkov Telescope Array
未来切伦科夫望远镜阵列（CTA）的大尺寸望远镜（LST）原型位于CTA的北部，位于加那利群岛的拉帕尔马。它的设计目的是在CTA覆盖的能量范围的最低部分提供最佳性能，观察能量低至数十GeV的伽马射线。LST原型于2019年11月在望远镜调试期间开始进行天文观测，并从那时起一直在收集数据。在这方面的贡献，我们将提出调谐的望远镜的特性在蒙特卡洛（MC）模拟描述所获得的数据，估计其角度和能量分辨率，并评估其灵敏度，无论是模拟和观测的蟹状星云。
2021-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development of the photomultiplier tube readout system for the first Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）是下一代地基甚高能量伽马射线天文台。CTA的大型望远镜（LST）瞄准20 GeV - 1 TeV伽马射线，并在焦平面相机中安装了1855个光电倍增管（PMT）。使用23 m镜面天线，夜空背景（NSB）速率达到每像素数百MHz。为了记录具有最小NSB污染的伽马射线簇射的干净图像，需要对信号波形进行快速采样，使得信号积分时间可以与切伦科夫闪光持续时间一样短（几ns）。我们已经开发了一个读出板，采样波形的七个PMT每板在GHz的速率。由于GHz FADC具有高功耗，导致大量散热，因此我们采用了模拟存储器ASIC“DRS 4”。该采样器每个通道有1024个电容，可以以GHz速率对波形进行采样。采用4096个电容级联一个芯片的四个通道，获得更深的采样深度。在板上的夹层中生成触发后，电容器阵列中存储的波形随后通过低速（33 MHz）ADC进行数字化，并通过基于FPGA的千兆以太网传输到数据采集系统。实现了低功耗（每通道2.64 W）和高速采样（带宽为$>$ 300 MHz）。此外，为了增加读出的动态范围，我们采用了两个增益系统，实现从0.2到2000个光电子的总数。我们完成了第一个LST的电路板设计，并开始批量生产。正在通过一系列质量控制（QC）测试检查生产的板的性能。我们报告读出板规格和QC结果。
2015-09-02 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
TARGET: toward a solution for the readout electronics of the Cherenkov Telescope Array
TARGET是一种专用集成电路（ASIC），旨在读出利用大气簇射切伦科夫辐射成像的甚高能伽马射线望远镜相机中的光电传感器记录的信号。目标功能包括高速率采样（通常为1 GSample/s）、数字化和触发四个相邻像素的总和。小尺寸、每个ASIC（16）读出的通道数多、每个通道的成本低、触发延迟的深度缓冲（在1 GSample/s时约为16 $μ$ s）使得TARGET非常适合于具有大量望远镜的系统中的读出，这些望远镜配备有紧凑型光电传感器，如多阳极或硅光电倍增器与双镜光学器件的组合。这种系统的可能优点是更好的灵敏度、更大的视场和改进的角分辨率。最新的两代TARGET ASIC TARGET 5和TARGET 7即将首次用于切伦科夫望远镜阵列（CTA）项目框架内提出的两个小型和中型双镜望远镜原型。在这篇文章中，我们报告了目标ASIC的性能，并讨论了未来的发展。
2015-12-18 astro-ph.IM
Characterization of SiPM and development of test bench modules for the next-generation cameras for Large-Sized Telescopes for Cherenkov Telescope Array
本文针对CTA大型望远镜应用需求，系统表征滨松光子多型SiPM并开发可安装于现有LST相机的测试台模块，解决信号求和、NSB抑制、脉冲宽度、发热与增益稳定等关键问题。
2023-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Signal-background separation and energy reconstruction of gamma rays using pattern spectra and convolutional neural networks for the Small-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
本文提出用模式谱作为CNN输入，对CTA小型望远镜进行伽马射线信号-背景分离与能量重建，计算成本降低约三倍，但性能不及直接基于CTA图像的方法，表明CTA图像含有模式谱未捕捉的额外信息。
2023-11-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
ROBAST: Development of a Non-Sequential Ray-Tracing Simulation Library and its Applications in the Cherenkov Telescope Array
我们已经开发了一个非顺序的光线跟踪模拟库，基于根的光线跟踪模拟器（ROBAST），其目的是在宇宙射线（CR）和伽马射线望远镜的光学模拟中广泛使用。该库是用C++编写的，并充分利用了ROOT分析框架的几何库。尽管光学模拟在CR实验中的重要性，但没有可广泛使用的光线跟踪模拟开源软件。为了减少不同研究小组开发多个光线跟踪模拟器时所需的不必要的工作，我们已经成功地使用ROBAST多年来对切伦科夫望远镜阵列（CTA）进行光学模拟。在CTA的拟议望远镜设计中，ROBAST目前正用于三个望远镜：一个史瓦西-库德望远镜，一个史瓦西-库德小型望远镜和一个大型望远镜（LST）。ROBAST还用于模拟和开发LST焦平面的六边形聚光器。通过充分利用ROOT几何库和其他ROBAST类，可以构建通常用于CR实验和地基伽马射线望远镜的复杂光学几何。我们介绍了ROBAST，并展示了CTA的几个成功应用。
2015-10-23 astro-ph.IM
The Real Time Analysis framework of the Cherenkov Telescope Array's Large-Sized Telescope
本文介绍了CTAO大型望远镜LST-1的实时分析框架，重点提出事件重建与背景抑制新算法，以实现对伽马射线暴等瞬变源的快速识别与后续观测，并探讨其在未来ACADA系统中的集成。
2023-09-20 astro-ph.IM hep-ex
A Trigger Interface Board to manage trigger and timing signals in CTA Large-Sized Telescope and Medium-Sized Telescope cameras
切伦科夫望远镜阵列（CTA）天文台的主要目标之一是与当前的地面天文台相比，将$γ$射线检测灵敏度提高一个数量级。将能量覆盖范围扩大到20 GeV和300 TeV也是一个重要目标。通过使用能量范围为20- 200 GeV的大型望远镜（LST），100 GeV-10 TeV的中型望远镜（MST）和能量超过5 TeV的小型望远镜（SST），这一目标将成为可能。LST，其重点是最低的能量，是在一个地区占主导地位的背景事件起源于夜空背景。为了尽可能地减少这种背景事件，LST相机仅在其中至少两个相机在短时间重合窗口中被触发时才被读出。这种触发器在称为触发器接口板（TIB）的专用模块中针对每个LST相机实现。此外，TIB还用于配备NectarCAM摄像机系统的MST中，以管理LST和MST之间的不同触发和定时信号，以及监控摄像机的不同计数率和死区时间。它还为每个事件分配一个时间戳，该时间戳根据白兔协议与CTA全球定时分配系统提供的信息一起记录。因此，可以以冗余的方式确定事件到达时间。在这篇文章中，TIB的主要特点和技术性能。
2017-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of the Large-Sized Telescope prototype of the Cherenkov Telescope Array
本文报告了CTA大尺寸望远镜原型机LST-1基于蟹状星云观测和蒙特卡洛模拟的物理性能，包括约30 GeV的分析阈值、100 GeV处约30%的能量分辨率和0.3度的角分辨率，以及250 GeV以上约1.1%蟹状星云流量的最佳积分灵敏度，验证了其低能段观测能力。
2023-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
The AdvCam: Designing the future cameras for the Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文介绍了专为切伦科夫望远镜阵列大型望远镜设计的下一代相机AdvCam，其采用硅光电倍增管和全数字读出系统，在相同视场下像素量提升四倍，显著改善了角精度与噪声抑制，并基于蒙特卡洛数据验证了其变革性的触发与观测性能。
2025-09-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文介绍了用于CTAO-South的双镜面Schwarzschild-Couder望远镜（SCT）的pSCT原型机升级状态，包括采用SiPM密集焦平面、11,328像素及8度视场相机升级和电子学改进，以提升甚高能伽马射线观测性能。
2025-09-16 astro-ph.IM
Status of the Medium-Sized Telescopes for the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文介绍了下一代地面伽马射线天文台CTAO的核心设备中型望远镜（MST）的设计细节、当前建造测试进展及2025年探路者项目部署计划，该望远镜将覆盖100GeV-5TeV能段，服务于多种天体物理观测。
2023-10-03 astro-ph.HE 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
Muon tagging on the Backend-Electronics of CHEC-S -- a compact high-energy camera for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将是未来几十年内极高能（VHE）γ射线天文学的领先地面观测站。它的南部站点将拥有大约70个小型望远镜（SST），这些望远镜将确定CTA在1至300 TeV之间的γ射线能量的灵敏度。SST照相机的设计方案之一是基于硅光电倍增器的紧凑型高能照相机（Compact High-Energy Camera，缩写为SE-S）。BEE-S的后端电子设备（BEE）将相机前端模块互连，提供电源和时钟分配、聚合、路由和数据时间戳，最重要的是它实现了相机触发系统。一种新的技术来标记μ子使用该系统的能力已经开发，研究和比较不同的算法，如圆拟合，机器学习和简单的像素计数。这篇文章描述了BEE的设计，并介绍了这种μ子标签的性能和使用它的其他切伦科夫望远镜类型的CTA的前景。
2019-07-23 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
The calibration of the first Large-Sized Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）代表了下一代非常高能量的伽马射线天文台，它将以前所未有的灵敏度提供从20 GeV到300 TeV的伽马射线的广泛覆盖。CTA将使用三种不同尺寸的望远镜，直径为23米的大型望远镜（LST）将提供最低能量至20 GeV的灵敏度。第一个LST原型于2018年10月在La Palma（西班牙加那利群岛）揭幕，并已进入调试阶段。LST的相机由265个PMT模块组成。每个模块都配备了七个高量子效率的光电倍增管（PMT）、一个慢速控制板和一个读出板。确保相机的高均匀性和精确表征是LST相机实现最佳性能和低系统不确定性的关键方面。因此，在现场安装之前，我们对所有PMT模块进行了质量检查。此外，光通量的绝对校准对于重建望远镜接收的光量至关重要。光的数量受大气、望远镜光学系统和相机的影响，并且可以使用宇宙射线μ子产生的环形图像进行校准。在这方面的贡献，我们将展示的PMT模块和现场校准使用μ子环的非现场质量控制的结果。我们还将重点介绍硅光电倍增器模块的开发状况，该模块可被视为PMT模块的替代品，以进一步改进相机。
2019-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Construction of a medium-sized Schwarzschild-Couder telescope as a candidate for the Cherenkov Telescope Array: development of the optical alignment system
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。Schwarzschild-Couder（SC）中型候选望远镜模型采用了一种新型的消球差双镜光学设计，与传统的Davis-Cotton光学设计相比，具有宽视场的成像分辨率显著提高。实现该成像分辨率要求通过专用对准系统来实现严格的对准要求。在这方面的贡献，我们目前的SC光学对准系统的发展状况，很快将在亚利桑那州南部的弗雷德劳伦斯惠普尔天文台的一个全尺寸的原型SC中型望远镜实现。
2015-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.optics
Development of a SiPM Camera for a Schwarzschild-Couder Cherenkov Telescope for the Cherenkov Telescope Array
我们提出了一种新的11328像素的硅光电倍增器（SiPM）相机的发展与地面切伦科夫望远镜与Schwarzschild耦合器光学作为一个可能的中型望远镜的切伦科夫望远镜阵列（CTA）使用。精细像素化的相机采样空气簇射图像，其光学分辨率是当前切伦科夫望远镜中使用的相机的两倍多。更高分辨率的优点是更好地重建事件，从而改善背景抑制和重建伽马射线事件的角分辨率，这对于例如银河粒子加速器的形态研究和寻找河外源周围的伽马射线晕至关重要。将如此大量的像素封装到仅半平方米的区域中，并将快速读数直接连接到传感器的背面是一项具有挑战性的任务。对于原型相机开发，使用来自Hamamatsu的具有硅通孔（TSV）技术的SiPM。我们给出了相机设计的状态报告，并强调了一些技术进步，使这一发展成为可能。
2015-09-08 astro-ph.IM
The Atmospheric Monitoring Strategy for the Cherenkov Telescope Array
大气切伦科夫成像技术（IACT）在天文学中是不寻常的，因为大气实际上构成了探测器系统的固有部分，望远镜通过在大气深处产生和传输切伦科夫光子来间接探测非常高能量的粒子。这意味着对大气的精确测量、表征和监测是成功运行IACT系统的核心。切伦科夫望远镜阵列（CTA）将是下一代IACT天文台，其雄心勃勃的目标是通过分布在$^2$数量级区域的大（23米）、中（12米）和小（4米）望远镜阵列，将现有设施的灵敏度提高一个数量级，同时相应提高角度和能量分辨率，扩大能量覆盖范围。整个天空覆盖将通过在两个地点运行实现：一个在北半球，一个在南半球。这一程序将涵盖候选地点的特征和大气校准策略。CTA将利用一套仪器和分析技术进行大气建模和监测，包括指向预报、观测站操作的智能指向选择和离线数据校正。
2015-01-05 astro-ph.IM
Novel Silicon Photomultipliers suitable for Dual-Mirror Small-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
硅光电倍增器（SiPMs）的许多特性，如高的光子探测效率（PDE），都很好地满足了切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array）对小型望远镜（SST）摄像机的要求。事实上，与单个反射镜相比，双反射镜史瓦西耦合器配置在大视场上提供了好得多的点扩散函数。它允许更好地校正大离轴角的像差，并有利于紧凑型望远镜的构造。此外，尽管SiPM探测器的像素尺寸很小，但双镜SST的小板尺度允许使用SiPM探测器。与光电倍增管相比，这些传感器还有两个优势：低成本和在非常高的夜空背景（NSB）光水平下观察而不会造成任何损坏。然而，SiPM性能需要改进的一个领域是光学串扰（OCT），其中多个雪崩由单个撞击光子引起。OCT，再加上切伦科夫观测期间每像素25 MCnts/s的典型NSB速率，可能会对相机的触发能力造成严重限制。介绍了日本滨松光电公司生产的新型低压反向（LVR）第二代和第三代多像素光子计数器的性能。这些都被设计为具有增强的PDE和减少OCT。两个7 × 7 mm 2 S14520 LVR 2 MPPC与75 μ m微单元进行测试，并与相同的像素大小与50 μ m微单元的探测器进行比较。还进行了3 × 3 mm 2 S14520 LVR 2设备和S14520 LVR 3设备的比较分析，证明LVR 3在240 - 380 nm波长范围内提供更好的光子检测。最后分析了红外滤光片…
2018-08-23 astro-ph.IM hep-ex
Recent developments for the testing of Cherenkov Telescope Array mirrors and actuators in Tübingen
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）是下一代切伦科夫望远镜。它将由大量三种不同直径的分段镜望远镜组成，放置在两个地点，一个在北半球，一个在南半球，从而覆盖整个天空。镜面瓦片的总数将达到10，000个数量级，对应的反射面积约为10^4 m^2。位于蒂宾根的天文学和天体物理学研究所（IAAT）目前正在开发针对中型望远镜优化的反射镜控制对准机械、电子和软件。此外，IAAT正在参与CTA镜子原型测试。在本文中，我们目前的发展状况，最近的测试的主要结果，并计划生产阶段的镜子控制系统。我们还简要介绍了图宾根的镜子测试设施。
2015-08-25 astro-ph.IM
Estimation of the atmospheric absorption profile with isotropic background events observed by Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本文提出一种直接利用成像大气切伦科夫望远镜数据、通过比较晴天与有云时切伦科夫光纵向分布来测量大气云参数的新方法，模拟表明其能以百分之几精度重建云透射率，并能以几百米精度重建低天顶角下的云高。
2024-04-02 astro-ph.IM
