宇宙线射电阵列探测效率的概率模型
天体物理仪器与方法
2023-06-28 v1 高能天体物理现象
摘要
宇宙线空气簇射的数字射电探测已成为高能天体粒子物理中的一种替代技术。宇宙线射电阵列探测效率的估计是该项技术所面临的少数剩余挑战之一。为解决此问题，我们开发了一个基于显式概率处理的模型，涵盖空气簇射射电技术的关键要素：地面上射电信号的足迹、单个天线中的信号探测，以及整个阵列层面的探测判据。该模型可估计完全效率的天空区域，并可用于计算阵列的孔径，而这对测量宇宙线的绝对通量至关重要。我们还提出了一种半解析方法，将其应用于该通用模型，以高精度和合理计算时间算出效率和孔径。本文将此模型应用于 Tunka-Rex 阵列作为示例仪器，并与蒙特卡洛模拟进行了验证。验证表明该模型表现良好，尤其在完全效率区域的预测方面。因此它可应用于其他天线阵列，以促进宇宙线绝对通量的测量并最小化宇宙线研究中的选择偏差。
引用
@article{arxiv.2208.07233,
title = {A Probabilistic Model for the Efficiency of Cosmic-Ray Radio Arrays},
author = {Vladimir Lenok and Frank G. Schröder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07233},
year = {2023}
}