无线电干涉技术进行空气簇射测量的预期性能

无线电天线阵列的干涉测量是天文学中一种强大且广泛使用的技术。近来，该技术被重新审视用于广延空气簇射的重建 [1]。这种无线电干涉技术利用数十亿次级簇射粒子发射的无线电辐射中的相干性来重建簇射参数，特别是簇射轴与簇射最大深度 $X_\mathrm{max}$。此前在理想探测器模拟上所证明的精度极具前景。本文中，我们在实际条件下使用（模拟的）倾斜空气簇射与稀疏天线阵列评估了干涉 $X_\mathrm{max}$ 测量的潜力。为确定各类天线阵列应用无线电干涉技术的先决条件，详细研究了天线间时间同步误差的影响及其与天线密度的相互依赖关系。我们发现天线多重数（每事件）与最大可接受时间抖动（即时间同步不精度）之间存在强相关。对于在常用 30 至 80 MHz 频带内以 1 ns 精度时间同步记录的数据，需要天线多重数 $> 50$ 才能达到 $\sigma_{X_\mathrm{max}} \lesssim 20$ g cm$^{-2}$ 的 $X_\mathrm{max}$ 分辨率。对于以 2 ns 精度记录的数据， already $\gtrsim 200$ 个天线才能达到该 $X_\mathrm{max}$ 分辨率。此外，我们发现从更高观测频率（即高达数百 MHz）模拟的数据重建 $X_\mathrm{max}$ 并无优势。最后，我们将结果从大倾角空气簇射推广至垂直几何情形。