切伦科夫望远镜阵列中型望远镜设计的蒙特卡洛研究
天体物理仪器与方法
2015-07-15 v1 高能天体物理现象
摘要
我们提出了用于优化下一代地基成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）的研究。结果聚焦于用于 CTA 的中型望远镜（MSTs），探测能量范围从几百 GeV 到几十 TeV 的甚高能伽马射线。我们描述了一个新颖、灵活的探测器蒙特卡洛软件包 FAST（成像大气切伦科夫望远镜快速模拟），用于模拟不同的阵列和望远镜设计。该模拟有所简化，以便在大望远镜设计参数空间上高效探索。我们研究了广泛的望远镜性能参数，包括光学分辨率、相机像素尺寸和光收集面积。为了确保阵列在其最大灵敏度下进行比较，我们使用该领域最敏感的技术（如最大似然模板重建和提升决策树背景抑制）分析模拟数据。选择代表所提出的 Davies-Cotton (DC) 和 Schwarzchild-Couder (SC) MST 设计的望远镜设计参数，我们通过检查伽马射线角分辨率和微分点源灵敏度来比较阵列性能。我们进一步在广泛条件下研究阵列性能，确定望远镜数量、望远镜间距、夜空背景和地磁场的影响。我们发现，在比较具有相同数量 SC 和 DC 望远镜的阵列时，所有能量处的伽马射线角分辨率提高了 30-40%，显著增强了 MST 能量范围内的点源灵敏度。我们将点源灵敏度的提升归因于 SC 望远镜设计改进的光学点扩散函数和更小的像素尺寸。
引用
@article{arxiv.1506.07476,
title = {Monte Carlo Studies of medium-size telescope designs for the Cherenkov Telescope Array},
author = {M. Wood and T. Jogler and J. Dumm and S. Funk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.07476},
year = {2015}
}
备注
29 pages, 19 figures