ARA 站 1 的校准与物理研究：一台独特的 Askaryan 射电阵列探测器
天体物理仪器与方法
2023-08-15 v1 高能天体物理现象
仪器与探测器
摘要
Askaryan 射电阵列站 1（A1）是部署在南极 ARA 实验的五个自主站中的第一个，是一台独特的超高能中微子（UHEN）探测器，基于 Askaryan 效应，利用南极冰作为探测介质。其 16 个射电天线（分布在 4 条弦上，每条弦有 2 个垂直极化（VPol）、2 个水平极化（HPol）接收器）和 2 条发射天线弦（校准脉冲器，CPs），每条各有 1 个 VPol 和 1 个 HPol 通道，部署在 2.8 km 厚的南极（SP）冰的浅层粒雪区深度小于 100 m 处。我们应用不同方法，利用输入到数字化仪的已知连续波信号，对其 Ice Ray Sampler 第二代（IRS2）芯片进行时序偏移和 ADC 到电压的转换因子校准，并达到了亚纳秒的精度。我们实现了对奇数样本优于偶数样本的更好校准，并且发现 HPol 相对于 VPol 通道性能较差。我们的时序校准数据随后被用于校准 ADC 到电压的转换以及精确的天线位置，作为顶点重建的前置步骤。校准后的数据将在数据压缩的最后一步中用于分析 UHEN 信号。A1 扫描 SP 冰盖粒雪区的能力将极大促进五站分析，并将为计划中的 IceCube Gen-2 射电阵列的设计提供信息。
引用
@article{arxiv.2308.07292,
title = {Calibration and Physics with ARA Station 1: A Unique Askaryan Radio Array Detector},
author = {M. F. H Seikh and D. Z. Besson and S. Ali and P. Allison and S. Archambault and J. J. Beatty and A. Bishop and P. Chen and Y. C. Chen and B. A. Clark and W. Clay and A. Connolly and K. Couberly and L. Cremonesi and A. Cummings and P. Dasgupta and R. Debolt and S. De Kockere and K. D. de Vries and C. Deaconu and M. A. DuVernois and J. Flaherty and E. Friedman and R. Gaior and P. Giri and J. Hanson and N. Harty and B. Hendricks and K. D. Hoffman and J. J. Huang and M. H. A. Huang and K. Hughes and A. Ishihara and A. Karle and J. L. Kelley and K. C. Kim and M. C. Kim and I. Kravchenko and R. Krebs and C. Y. Kuo and K. Kurusu and U. A. Latif and C. H. Liu and T. C. Liu and W. Luszczak and K. Mase and M. S. Muzio and J. Nam and R. J. Nichol and A. Novikov and A. Nozdrina and E. Oberla and Y. Pan and C. Pfendner and N. Punsuebsay and J. Roth and A. Salcedo-Gomez and D. Seckel and M. F. H. Seikh and Y. S. Shiao and D. J. B. Smith and S. Toscano and J. Torres and J. Touart and N. van Eijndhoven and G. S. Varner and A. Vieregg and M. Z. Wang and S. H. Wang and S. A. Wissel and C. Xie and S. Yoshida and R. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.07292},
year = {2023}
}
备注
10 pages