AMS : A particle observatory in space
Aurelien Barrau, AMS collaboration
简要回顾了国际空间站AMS实验的预期物理学和天体物理学能力：广泛能量范围内宇宙射线的高统计研究，寻找原始反物质，寻找非重子暗物质，以及在某种程度上的伽马射线天文学。
The expected physics and astrophysics capabilities of the AMS experiment on board the International Space Station are briefly reviewed : high statistics study of cosmic rays in a wide range of energies, search for primordial antimatter, search for non-baryonic dark matter and, to some extent, gamma-ray astronomy.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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AMS, a particle spectrometer in space
对AMS 01实验的结果进行了回顾。对地磁截止点以下的质子通量进行了解释。最后，对AMS02在国际空间站上的应用前景进行了展望。
Particle identification with the AMS-02 RICH detector: D/p and anti-D/anti-p separation
阿尔法磁谱仪（AMS）的最终版本AMS-02将安装在国际空间站上至少三年，这是一种探测器，旨在使用最先进的粒子识别技术，测量能量高达TeV的带电宇宙射线谱，并具有高达几百GeV的高能光子探测能力。在几个探测器子系统中，AMS包括一个近距离聚焦RICH，能够精确测量粒子电荷和速度。这两种测量与在硅跟踪仪上测量的颗粒刚度的组合赋予了颗粒质量的可靠测量。AMS-02物理计划的主要课题包括详细测量宇宙射线光谱的核成分和寻找暗物质的间接特征。在这种情况下，单电荷粒子的质量分离，特别是从质子和反质子的大质量背景中分别分离出氘核和反氘核，是必不可少的。详细的蒙特卡罗模拟AMS-02已被用来评估在不同能量的质量分离的检测器的性能。给出了实验结果和物理展望。
Particle identification with the AMS-02 RICH detector: search for dark matter with antideuterons
阿尔法磁谱仪（AMS）的最终版本AMS-02将安装在国际空间站上至少三年，这是一种探测器，旨在使用最先进的粒子识别技术，测量能量高达TeV的带电宇宙射线谱，并具有高达几百GeV的高能光子探测能力。它配备了几个子系统，其中之一是配备双辐射器的近距离聚焦环成像切伦科夫（RICH）探测器（气凝胶+NaF）、侧面圆锥镜和由680光电倍增管和光导制成的检测平面，能够精确测量粒子电荷和速度（当Z = 1和Z = 10 - 20时，Δ β/β分别约为10 ^-3和10 ^-4），动能为几个GeV/核子。将速度测量与AMS-02跟踪仪的颗粒刚性数据（R = 1 - 10 GV时Δ R/R~2%）相结合，可以获得可靠的颗粒质量测量值。AMS-02物理计划的主要课题之一是寻找暗物质的间接特征。实验数据表明，组成未知的暗非重子物质比重子物质丰富得多，占宇宙能量的很大一部分。除了在宇宙射线传播中产生的反氘核外，暗物质的湮灭将产生额外的反氘核通量。详细的蒙特卡罗模拟AMS-02已被用来评估探测器的质量分离的性能，反D/反p分离的关键问题。这些研究的结果。
Indirect Searches for Dark Matter with AMS-02
AMS-02是一个多用途的超导磁体光谱仪，设计用于国际空间站上3年的数据采集。它在粒子识别和能量测量方面的高性能将允许同时在不同通道中对暗物质（DM）进行间接搜索：伽马射线，正电子和反质子。AMS-02对这些信号的敏感性，并-提供正电子过剩是由于DM信号-它表明，它允许探测新的物理模型的细节。它的高灵敏度甚至可以是一个独特的机会，达到马约拉纳性质的DM粒子通过最终状态极化效应。
Indirect search for dark matter with AMS in positrons, gamma and antiprotons channels
将安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪将提供大能量范围内的宇宙辐射数据。天体粒子领域的主要物理目标是反物质和暗物质的研究。暗物质应该是由非重子弱相互作用的大质量粒子组成，一个很好的候选者是R宇称守恒模型中最轻的超对称粒子。作为AMS-02实验的原型，AMS-01粒子谱仪于1998年6月在近地轨道的发现号航天飞机上飞行了10天。由于巨大的质子背景和子探测器的特性，AMS-01对正电子的直接识别仅限于3 GeV以下的能量，但通过韧致辐射光子的转换识别正电子，扩展了对更高能量（高达40 GeV）的灵敏度。AMS-02将大大提高正电子谱的准确性，将测量高达300 GeV的正电子谱以及反质子和$γ$射线通量，从而提供一个独特的机会，用同一实验测量所有相关的中性伴子衰变通道。
Cosmic Ray Velocity and Electric Charge Measurements in the AMS experiment
阿尔法磁谱仪（AMS）是一种粒子物理探测器，旨在测量能量高达TeV区域的带电宇宙射线光谱，并具有高达数百GeV的高能光子探测能力。它将于2008年安装在国际空间站上，并将运行三年多。由于其广泛的接受，飞行时间和最先进的粒子识别技术，AMS将在反物质和暗物质搜索方面具有显着的灵敏度。不同探测器系统的增加为AMS提供了互补和冗余的电荷和速度测量。单电荷粒子的速度预计将被测量的精度为0.1%和电荷分离到铁是可以实现的。AMS测量大范围电荷和精确速度的能力将大大有助于更好地了解宇宙射线在星系中的产生、加速和传播机制。
The AMS-01 Time of Flight System
AMS探测器的飞行时间（TOF）系统为读出电子设备提供快速触发，并测量交叉粒子的速度，方向和电荷。第一个版本的探测器（称为AMS-01）于1998年在发现号航天飞机上进行了为期10天的测试任务，并收集了大约$10^8$事件。新的版本（称为AMS-02）将于2004年3月安装在国际空间站上，并将运行至少三年，收集大约$10^{10}$宇宙射线（CR）粒子。AMS-01的TOF系统在测试任务期间成功运行，获得了优于99.9%的触发效率和120 ps的质子时间分辨率，以及更好的其他CR离子。此外，TOF系统能够将质子与所有其他CR核分离在1%以内，并且能够在至多$10^{-8}$内区分向下和向上交叉的粒子。
Isotope separation with the RICH detector of the AMS Experiment
将于2008年安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪是一个宇宙射线探测器，有几个子系统，其中之一是近距离聚焦环成像切伦科夫探测器。该探测器将配备一个双辐射器（气凝胶+NaF）、一个侧面圆锥镜和一个由680个光电倍增管和光导制成的探测平面，能够精确测量粒子电荷和速度。将速度测量与AMS Tracker的粒子刚性数据相结合，可以获得粒子质量的测量结果，从而可以分离同位素。基于离子束测试中测得的实际性能，对RICH探测器进行了蒙特卡罗模拟，以评估同位素分离能力。给出了H（Z=1）、He（Z=2）和Be（Z=4）三种元素的计算结果。
The AMS-02 Time of Flight System
AMS探测器的飞行时间（TOF）系统为读出电子设备提供快速触发，并测量交叉粒子的速度，方向和电荷。第一个版本的探测器（称为AMS-01）于1998年在发现号航天飞机上进行了为期10天的测试任务，并收集了大约$10^8$事件。新版本（称为AMS-02）将安装在国际空间站上，并将运行至少三年，收集大约$10^{10}$宇宙射线（CR）粒子。AMS-01的TOF系统在测试任务期间成功运行，对质子获得了120 ps的时间分辨率，对其他CR离子获得了更好的时间分辨率。AMS-02的TOF系统由于强边缘磁场和重量限制而不同
AMS - a magnetic spectrometer on the international space station
阿尔法磁谱仪（AMS）是一个粒子探测器，旨在搜寻宇宙反物质和暗物质，并研究初级宇宙射线的元素和同位素组成，将于2008年安装在国际空间站上，运行至少三年。探测器将配备环形成像切伦科夫探测器（RICH），能够以前所未有的精度测量粒子电荷和速度。物理前景和测试束的结果，不久。
A Search for Z=-1 Dark Matter Annihilation Products in Cosmic Rays with AMS-01
宇宙中的大部分物质还没有被光学观测到，它们被称为暗物质。超对称中性伴子提供了一个有趣的暗物质候选者，它可能在我们的星系中自我湮灭，产生在宇宙射线光谱中可见的粒子。在10天的航天飞机飞行中，AMS-01探测器记录了超过1亿次宇宙射线事件。该分析在AMS-01 Z=-1光谱中寻找中性伴子湮灭的产物，并使用结果来限制超对称和暗物质晕分布模型的兼容性。
Indirect dark matter search with AMS-02
将安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪将提供0.5 GeV至3 TeV能量范围内的宇宙辐射数据。主要的物理学目标是反物质和暗物质的研究。观测和宇宙学表明，宇宙可能包括大量未知的暗物质。它应该由非重子弱相互作用大质量粒子（WIMP）组成。在R-宇称守恒模型中，一个好的WIMP候选粒子是最轻的超对称粒子。AMS提供了一个独特的机会，同时研究超对称暗物质在三个衰变通道所产生的中性伴子湮灭：e+，反质子和伽马。无论是在超对称框架和替代方案（如额外的维度）的预期通量灵敏度作为能量的函数，在3年的曝光为e+/e-比，伽马和反质子产额。
The Ring Imaging Cherenkov detector of the AMS experiment: test beam results with a prototype
将安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪将配备一个近距离环形成像切伦科夫探测器，用于测量带电宇宙粒子的速度和电荷。该探测器将有助于AMS所需的高水平冗余，并有助于排除超快粒子。电荷分离高达铁和速度分辨率的顺序为0.1%的单电荷粒子的预期。建立了一个由96个光电倍增管单元组成的检测矩阵、一段锥形反射镜和辐射器材料样品组成的RICH原型，并对其性能进行了评价。报道了用158 GeV/c/核子铟离子原束（CERN SPS）碰撞铅靶产生的离子碎片进行的最后一次试验束的结果。收集的大量数据允许测试和表征不同的气凝胶样品和氟化钠散热器。此外，还对反射镜的反射率进行了评价。数据分析证实了设计目标。
Search for Fractional Charges in Cosmic Rays with Ams
本文给出了在海拔400公里处初级宇宙射线中非强相互作用分数带电粒子通量的初步结果。在2/3带电轻子假设下，分析了AMS-01于1998年6月收集的宇宙线数据。搜索是通过观察飞行时间系统闪烁体计数器的能量沉积测量进行的。给出了初步的通量极限。
A RICH prototype for the AMS experiment
AMS分光计将于2003年底安装在国际空间站上。在对第一个版本的仪器的其他改进中，将增加一个环形成像切伦科夫探测器（RICH），后者应该为宇宙射线物理学打开一个新的窗口，允许在1和10 GeV/c之间的同位素分离高达A~25，在阈值和1 TeV/c/核子之间的元素识别高达Z~25。它还应有助于AMS所需的高水平冗余和拒绝效率的反相粒子。讨论了第一代样机的结果和新样机的预期结果。
Performance of the AMS-02 Transition Radiation Detector
对于国际空间站上的宇宙粒子光谱学，AMS实验将配备一个跃迁辐射探测器，以改进粒子识别。TRD有20层羊毛散热器，带有二氧化碳/二氧化碳比例模式吸管室。它们被支撑在由CFC-Al蜂窝制成的锥形八边形结构中。为了实现低功耗，VA模拟多路复用器用作前端读出。一个20层的原型建立从最终设计组件实现了质子排斥从100到2000在90%的电子效率的质子束能量高达250 GeV的集群计数，可能性和神经网络选择算法。
The fluxes of sub--cutoff particles detected by AMS, the cosmic ray albedo and atmospheric neutrinos
阿尔法磁谱仪（AMS）在航天飞机飞行10天期间对宇宙线通量（p、e+、e-和氦）进行了新的测量，发现在地磁截止值以下存在显著的粒子通量。这些通量表现出许多显著的特性，例如He-3/He-4的数量级~10，e+/e-的数量级~4，以及从地球上明确定义的区域产生的带正电和带负电的粒子。在这项工作中，我们表明，自然的假设，这些subcutoff粒子产生的初级宇宙射线在大气中的相互作用的次级产品可以重现所有观察到的属性。我们还讨论了亚截止通量的影响，大气中微子通量的估计，并发现它们代表了一个可忽略的小修正。另一方面，AMS结果也证实了行星际宇宙线通量在大角度尺度上也是各向同性的假设，以及地磁效应的有效性，地磁效应是预测大气中微子通量的重要因素。
The Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station
阿尔法磁谱仪（AMS）是一种粒子物理探测器，设计用于在国际空间站（ISS）上运行。AMS的目标是直接探测刚性范围从0.5 GV到几TV的带电粒子，以进行空间宇宙射线的高统计研究，并寻找反物质和暗物质。这将是可能的，因为大的几何接受度，非常准确的能量测定和非常精确的粒子识别通过冗余测量其能量，速度和电荷。AMS计划于2008年初被放置在国际空间站上，为期3年。
Physics Results From Alpha Magnetic Spectrometer 1998 Shuttle Flight
阿尔法磁谱仪（AMS）是一种用于探测反物质的粒子探测器。1998年6月，在航天飞机上进行的为期10天的测试飞行中，AMS检测到了$10^8$事件。经过分析，没有发现反物质，反物质的极限被降低到$1.1\times10^{-6}$。质子能谱与大气中微子模拟中使用的宇宙线通量有一定的差异。大量的质子，正电子和电子被发现低于地磁刚性截止。这些粒子的能量高达几个GeV，比以前在辐射带中测量到的任何能量都高出一个数量级。这些粒子也表现出许多有趣的特征。本文回顾了AMS合作组四篇已发表的论文中的结果，并解释了这些粒子的一些特征。
Cosmic Ray Astrophysics with AMS-02
阿尔法磁谱仪（AMS）是一个宇宙射线（CR）实验，将在国际空间站上运行三年，测量从0.2 GV到2 TV刚性范围内的粒子光谱。AMS-02号探测器将提供关于强子和轻子宇宙射线的前所未有的统计数据，从而能够通过大气中CR相互作用产生的秒变来更好地研究地球磁层;通过长期测量太阳调制来更好地研究太阳系环境;通过测量不稳定同位素和稳定元素之间的比例来确定太阳系附近的位置;通过次级同位素和初级同位素的比值以及质子和氦的光谱测量，对银河系的星际介质进行了研究。
The RICH detector of the AMS-02 experiment: status and physics prospects
阿尔法磁谱仪（AMS）的最终版本AMS-02将安装在国际空间站上至少三年，是一种探测器，旨在测量能量高达TeV区域的带电宇宙射线谱，并具有高达几百GeV的高能光子探测能力。它配备了几个子系统，其中之一是具有双辐射器（气凝胶+NaF）的近距离聚焦RICH探测器，可提供可靠的粒子速度和电荷测量。AMS RICH的组装和测试工作目前正在完成，完整的AMS探测器预计将在2008年底前准备就绪。介绍了AMS-02的RICH探测器。物理前景进行了简要讨论。
Astrophysics with the AMS-02 experiment
阿尔法磁谱仪（AMS）的最终版本AMS-02将安装在国际空间站上至少三年，这是一种探测器，旨在使用最先进的粒子识别技术，测量能量高达TeV的带电宇宙射线谱，并具有高达几百GeV的高能光子探测能力。探测器原型（AMS-01）在航天飞机上成功飞行后，由于AMS-02的曝光时间较长，预计它将大大改进目前对强子宇宙射线的元素和同位素组成的认识（至少3年）和大接受度（0.5 m^2 sr），这将使它能够收集超过10^10个核的总统计数据。探测器的能力，电荷，速度和质量识别，估计从离子束测试和详细的蒙特卡罗模拟，提出。简要讨论了AMS-02所涉及的宇宙线天体物理学的有关问题，包括宇宙线传播模型的检验、星系约束时间和太阳活动周对局部宇宙线通量的影响。
Recent results from the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) on the STS-91
阿尔法磁谱仪（AMS）是一种最先进的探测器，用于研究物质、反物质和失踪物质。在1998年5月为期10天的STS-91先导飞行中，AMS在低地球轨道上收集了近1亿条宇宙射线，并高精度地测量了它们的组成。我们目前的质子，电子，正电子和氦粒子在刚性区域0.1至200 GV的通量的结果。下截止光谱的分析表明，存在一种新的类型的带包含高能量粒子和正电子与电子的优势为特征。
Search for Antimatter with the AMS Cosmic Ray Detector
介绍了阿尔法磁谱仪（AMS）探测器的反物质研究结果。在1998年发现号航天飞机上的先驱飞行中收集了大约1亿个触发器。这次为期10天的任务将探测器暴露在51.7度的轨道上，高度约为350公里。带电宇宙射线的识别是通过多次能量损失和飞行时间测量来实现的。在0.15 T磁体积内弯曲产生颗粒刚度的绝对值的测量。遍历意义的补充知识识别电荷的符号。在1 < R < 140 GV的刚性范围内，没有检测到任何刚性的反核，而精确测量了286万个氦和16.5万个重核。因此，给出了反核与核通量比的上限。考虑了对反物质谱的不同先验假设，给出了相应的限制。
The Ring Imaging Cherenkov detector (RICH) of the AMS experiment
将安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪实验将配备近距离聚焦环形成像切伦科夫探测器，用于测量带电宇宙粒子的电荷和速度。建立了一个由96个光电倍增管单元组成的RICH原型，其中包括一个锥形反射器，并用离子束数据对其性能进行了评估。本文报道了用158 GeV/c/nuc铟离子原束（CERN SPS）碰撞Pb靶产生的离子碎片进行束内测试的初步结果。收集的数据包括对最终前端电子设备和不同气凝胶散热器的测试。观察到了大范围带电核和反射光子的切伦科夫环。数据分析证实了设计目标。电荷分离Fe和速度分辨率的顺序为0.1%的单电荷粒子。
A prototype for the AMS-RICH experiment
AMS光谱仪将于2005年安装在国际空间站上。在第一个版本的仪器的其他改进中，将增加一个环形成像切伦科夫探测器（RICH），应该为宇宙射线物理学打开一个新的窗口，允许同位素分离高达A = 25之间的1和10 GeV/c和元素识别高达Z = 25之间的阈值和1 TeV/c/核子。它还应有助于AMS所需的高水平冗余和拒绝效率的反相粒子。第二代原型已经运行了几个月：架构和第一个结果。
Experimental study of a proximity focusing Cherenkov counter prototype for the AMS experiment
建立了一个近贴聚焦环成像切伦科夫计数器的研究原型，并使用几种辐射源分别使用宇宙射线粒子和几种能量的12C束分裂产物进行了测试。介绍了计数器的原型和实验装置，并将测量结果与模拟结果进行了比较，从最终计数器设计的角度讨论了性能。
Search for Gamma Ray Bursts using the single particle technique at the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台目前拥有1200多个切伦科夫探测器阵列，其中装满了12 m $^3$的水，可以探测到伽马射线暴的假定高能发射（光子下降到几百MeV）通过所谓的“单粒子技术”，通过在整个阵列上的平均背景粒子率的相干增加，这是由于光子引发的簇射中的次级粒子。我们提出了一个搜索自2005年9月以来收集的数据上的爆发，以及搜索与卫星观测到的爆发巧合的过度。
A 3-d simulation of the atmospheric neutrinos
1998年6月，发现号航天飞机在大约380公里的高度进行了第一次AMS飞行，揭示了地球地磁截止线以下的宇宙射线谱的意想不到的特征。除了在所有纬度的二次粒子流，一个高能量粒子环（高达6 GeV）和异常比e+/e-高达4的地磁赤道附近观察。本文描述了一个考虑地球磁场影响的初级宇宙射线与大气相互作用的数值模拟。利用GEANT 3粒子跟踪程序包和GFLUKA相互作用物理程序包，模拟较好地再现了AMS实验结果和CAPRICE μ子数据。将该模型对大气中微子通量的预测结果与Super-Kamiokande模型和其它大气中微子模型的结果进行了比较。
Detecting gamma-ray bursts with the Pierre Auger Observatory using the single particle technique
在过去的十年中，伽马射线暴（GRB）在keV-MeV能量范围内得到了广泛的研究，但高能辐射仍然是个谜。地面观测站有可能使用“单粒子技术”研究1 GeV左右的能量范围。本研究的目的是调查皮埃尔俄歇天文台的能力，以探测高能伽玛暴发射的这种技术。根据探测器对1GeV光子簇射的响应，并对伽玛暴的高能辐射作了合理的假设，我们认为皮埃尔俄歇天文台是一个很有竞争力的单粒子探测器，而水箱是一个很有前途的单粒子探测器。
The temporal characteristics of the Chandra X-ray Observatory high energy particle background
在钱德拉X射线天文台飞行任务的早期就观察到，高级CCD成像光谱仪的本底率在短时间尺度和长时间尺度上变化很大。我们目前的高能量（> 15千电子伏）ACIS背景跨越大部分的任务寿命的光变曲线的分析。这些高能事件不是由天体物理学的X射线产生的，而是由粒子背景产生的，主要是高能质子。静止背景和背景耀斑的时间特性将被讨论，以及与钱德拉的轨道位置和太阳活动周期的相关性。背景耀斑的强度和频率呈现出准年周期的周期性，很可能是钱德拉轨道在地磁环境中的运动。
The Pierre Auger Observatory: Results on Ultra-High Energy Cosmic Rays
本文重点介绍皮埃尔俄歇天文台最近获得的关于超高能宇宙射线的一些结果。介绍了世界上最大的这类仪器及其性能。这里提出的意见，包括能谱，初级粒子的组成，限制的光子和中微子的通量和讨论的各向异性分布的最有活力的粒子的到达方向。最后讨论了在美国科罗拉多州建造北俄歇天文台的计划。
The Pierre Auger Observatory
当今粒子天体物理学中最令人着迷的谜题之一是高能宇宙射线的起源和性质。目前正在阿根廷门多萨省建造的皮埃尔·俄歇天文台（PAO）是一项重大的国际努力，目的是对最高能量的宇宙射线进行精确的高统计研究，并计划在北半球建造另一个观测站。这是第一个实验设计工作在一个混合模式，将地面阵列的1600粒子探测器分布在3000公里的$^2$与荧光望远镜放置在边界上的表面阵列。介绍了该观测站的现状，并讨论了未来的前景。
Atmospheric Calorimetry above 10$^{19}$ eV: Shooting Lasers at the Pierre Auger Cosmic-Ray Observatory
皮埃尔·俄歇宇宙射线天文台利用地球大气层作为量热计，测量由天体物理学粒子产生的广泛的空气簇射。其中一些粒子携带焦耳的能量。在这些极端能量下，常规意义上的测试束是不可用的。然而，了解天文台的能量响应是重要的。例如，最高能量宇宙线通过宇宙微波背景辐射（CMBR）的传播距离被预测为能量的强函数。本文将讨论最近报告的观测结果和使用校准脉冲紫外激光“测试光束”，模拟超高能宇宙射线的光学特征。还将概述计划用于北半球的大得多的200，000公里$^3$伴随探测器的状况。
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