以高分辨率与适中视场探测伽马射线:大气切伦科夫技术
天体物理仪器与方法
2023-06-13 v1 高能天体物理现象
摘要
成像大气切伦科夫技术利用地基仪器可探测从几十GeV到几百TeV的甚高能伽马射线。在这些能量下,伽马射线进入地球大气时会生成次级粒子簇射。这些粒子在可见光与近紫外波段发射切伦科夫光。簇射产生的切伦科夫光以持续几纳秒的短脉冲形式到达地面,覆盖半径约100 m的大圆(光池)。该光脉冲可由配备快速光电探测器与电子学的望远镜成像。结合分布在此光池上的数台望远镜的图像,可估计伽马射线能量与入射方向,并从带电宇宙射线的强背景中甄别伽马射线。数台望远镜组成的阵列的收集面积约为光池面积,即 10m。此类阵列在50小时观测中于100 GeV能量处达到几毫蟹的灵敏度、5角分的角分辨率与10%的能谱分辨率。本章描述成像大气切伦科夫望远镜的技术实现,并说明如何分析数据以重建原初伽马射线的物理参数。
引用
@article{arxiv.2306.06415,
title = {Detecting gamma rays with high resolution and moderate field of view: the air Cherenkov technique},
author = {Juan Cortina and Carlos Delgado},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.06415},
year = {2023}
}
备注
To appear in "Handbook of X-ray and Gamma-ray Astrophysics" by Springer (Eds. C. Bambi and A. Santangelo)