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
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
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
Design and characterization of a single photoelectron calibration system for the NectarCAM camera of the medium-sized telescopes of the Cherenkov Telescope Array
在这项工作中，我们描述了单光电子（SPE）校准系统的光学特性设计的NectarCAM，相机提出的切伦科夫望远镜阵列（CTA）的中型望远镜（MST）。SPE系统作为NectarCAM相机的组成部分，其目标之一是高精度测量其光电检测链的增益。SPE系统是基于一个白色的屏幕，其中光脉冲是通过一个鱼尾光导管从一个专用的闪光器注入。屏幕-放置在距离焦平面15 mm处-安装在XY电动装置上，允许在所有相机平面上移动。这允许通过对NectarCAM的1855光电倍增管（PMT）进行完整扫描来原位测量SPE光谱。该校准过程将能够减少来自遥远天文源并由CTA检测到的$γ$射线的能量重建的系统不确定性。
2019-10-16 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 NectarCAM camera project
在下一代切伦科夫望远镜的框架内，切伦科夫望远镜阵列（CTA），NectarCAM是一种为中型望远镜设计的相机，覆盖100 GeV至30 TeV的中心能量范围。NectarCAM将被精细像素化（8度视场约1800像素，FoV），以便通过测量几纳秒时间窗口内沉积的电荷来对大气切伦科夫簇射成像。它将具有其他功能，例如能够记录每个像素的GHz采样的完整波形，并以纳秒精度测量事件时间。一个由几十个中型望远镜组成的阵列，配备了NectarCAM，将在100 GeV至10 TeV的能量范围内实现比现有仪器高出十倍的灵敏度。相机由大约250个独立的读出模块组成，每个模块由7个光电倍增器组成，带有相关的高压基座和控制器，一个读出板和一个多服务背板。读出板使用NECTAr（切伦科夫望远镜阵列的新电子产品）ASIC，具有模拟存储器和ADC（Analog to Digital Converter）的双重功能。所使用的摄像机触发器将是灵活的，以便最小化NECTAr芯片的读出死区时间。我们提出了相机的概念和设计和测试的各个子组件。该设计包括机械部分、电子器件的冷却、读出、数据采集、触发、监控和服务。
2013-07-17 astro-ph.IM
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
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
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
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
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
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 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Evaluation of the effective mirror area of CTA Small-Sized Telescopes for camera design and Monte Carlo simulation
本文针对CTA小型望远镜的Schwarzschild-Couder构型，利用ROBAST光线追踪库构建复杂三维模型评估有效镜面面积，据此确定相机本体尺寸为570 mm、窗口尺寸为430 mm，并获得了满足要求的非轴对称有效面积分布。
2023-09-18 astro-ph.HE 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
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
Characterisation and Testing of CHEC-M - a camera prototype for the Small-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
紧凑型高能相机（Compact High Energy Camera，CHEC）是切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）的小型望远镜（Small-Sized Telescopes，SST）的一种相机设计。SST的重点是非常高的能量$γ$射线探测通过大气切伦科夫光探测在一个非常大的区域。这意味着有许多单独的单位，因此执行工作具有成本效益。中国港湾工程有限公司依靠双反射镜光学器件来减小底片尺寸，并利用6个$\times$ 6 mm $^2$像素，从而形成低成本（$\sim$ 150 kEuro）、紧凑（0.5 m $\times$ 0.5 m）和轻（$\sim$ 45 kg）的相机，具有2048个像素，提供$\sim$ 9度的相机FoV。电子器件基于定制的TARGET（TeV阵列读出，GSa/s采样和事件触发）ASIC和FPGA，以每秒千兆采样的速度对输入信号进行采样，并在单个背板FPGA内实现灵活的相机级触发。CHEC的设计目的是在1 $-$ 300 TeV的$γ$射线能量范围内进行观测，撞击距离可达$\sim$ 500米。为了适应这一点并为以后的数据分析提供充分的灵活性，可以以高达$\sim$ 900 Hz的速率读取所有2048个像素的96个样本的完整波形。第一个原型，MAP-M，基于多阳极光电倍增管（MAPM）作为光电传感器，在实验室和两…
2018-07-16 astro-ph.HE 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
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
Deep-learning-driven event reconstruction applied to simulated data from a single Large-Sized Telescope of CTA
当极高能量的伽马射线在地球大气层的高处相互作用时，它们会产生级联的粒子，引起切伦科夫光的闪烁。成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）检测到这些闪光，并将其转换为可以分析的簇射图像，以提取原始伽马射线的属性。IACTs的主要背景是由宇宙强子产生的空气簇射图像组成，具有几个数量级的典型噪声信号比。用于区分伽马射线引发的图像和强子引发的图像的标准技术是基于经典的机器学习算法，例如随机森林，该算法对从图像中提取的一组手工参数进行操作。同样地，使用这些参数来执行初级伽马射线的能量和到达方向的推断。基于卷积神经网络（CNN）的最先进的深度学习技术有可能提高事件重建性能，因为它们能够自主地从原始图像中提取特征，利用在参数化过程中被淘汰的像素信息。在这里，我们介绍了通过应用深度学习技术重建来自单个下一代IACT的蒙特卡洛模拟事件所获得的结果，即切伦科夫望远镜阵列（CTA）的大型望远镜（LST）。我们使用CNN将伽马射线诱导的事件与强子事件分开，并重建前者的属性，将其性能与标准重建技术进行比较。三个独立的实现基于CNN的事件重建模型已被用于这项工作中，产生一致的结果。
2021-09-29 astro-ph.HE 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
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
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
Flasher and muon-based calibration of the GCT telescopes proposed for the Cherenkov Telescope Array
GCT是为切伦科夫望远镜阵列提出的双镜小型望远镜原型。GCT相机的校准主要是通过基于LED的闪光器单元实现的，该闪光器单元能够在0.1至1000个光电子的大动态范围内产生400 nm光的$\sim4$ ns FWHM脉冲。闪光器单元位于相机焦平面的四个角上，通过副镜的反射来照亮相机。这些闪光器单元是适应允许几个校准方案来完成：相机平场，线性测量（达到和过去的饱和度），并从两个单一的pe测量和在各种高照明水平的光子统计增益估计。在这些程序中，GCT闪光灯的性能进行了描述，连同正在进行的模拟工作，以量化使用μ子环作为端到端的校准GCT的光吞吐量的效率。
2015-09-01 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
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
LSTOSA: Onsite processing pipeline for the CTA Larged-Sized Telescope prototype
切伦科夫望远镜阵列（CTA）的大型望远镜（LST）原型目前正在调试阶段。除其他外，共有四个LST将在Observatorio del Roque de Los Muchachos共同运作，该观测站将托管CTA北部站点。现场安装了一个拥有1760个核心和数PB磁盘空间的计算中心。它用于采集、处理和分析产生的数据，在运行期间的速率为3~TB/小时。LST现场分析LSTOSA是一组用Python编写的脚本，它连接了为LST开发的分析管道lstchain的不同步骤。它以半自动的方式处理数据，产生高水平的数据和质量图，包括详细的种源日志。在下一个观测夜之前对数据进行分析，以帮助调试程序和调试。
2021-01-24 astro-ph.HE 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
Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes pointing determination using the trajectories of the stars in the field of view
本研究提出一种无需专用辅助硬件与特定采集模式的通用IACT指向确定新方法，通过重建恒星位置并正交距离回归拟合轨迹，经LST-1调试数据验证兼具稳定性与优异指向性能。
2023-10-06 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
Deep Learning for Cherenkov Astronomy: Performance of GammaLearn on LST-1
CNRS（法国国家科学研究中心）
本文通过灵敏度曲线评估深度学习框架GammaLearn在LST-1望远镜上的性能，并与标准分析对比，应用于真实观测数据，验证其在低能段重建粒子属性的优势。
2026-10-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development and Quality Control of PMT Modules for the Large-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文针对CTAO大尺寸望远镜相机需求，研制了由七光导板、七个PMT单元及控制读出板组成的高性能PMT模块，并完成四台望远镜的批量生产与质量控制，验证其满足光子探测效率、动态范围等全部指标。
2025-02-04 astro-ph.IM physics.ins-det
