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ROBAST:面向宇宙射线望远镜的基于 ROOT 的光线追踪库及其在 Cherenkov 望远镜阵列中的应用

天体物理仪器与方法 2016-01-22 v1

摘要

我们开发了一个非序列光线追踪模拟库,即基于 ROOT 的光线追踪模拟器 (ROOT-based simulator for ray tracing, ROBAST),旨在广泛应用于宇宙射线 (CR) 和伽马射线望远镜的光学模拟中。该库用 C++ 编写,并充分利用了 ROOT 框架的几何库。尽管光学模拟在 CR 实验中很重要,但此前并不存在可供学界广泛使用的开源光线追踪模拟软件。为了减少不同研究小组开发多个光线追踪模拟器所需的不必要精力,我们多年来成功使用 ROBAST 进行 Cherenkov 望远镜阵列 (Cherenkov Telescope Array, CTA) 的光学模拟。在 CTA 提出的六种望远镜设计中,ROBAST 目前用于三种望远镜:Schwarzschild-Couder (SC) 中型望远镜、一种 SC 小型望远镜以及大型望远镜 (LST)。ROBAST 还用于拟用于 LST 焦平面的六边形聚光器的模拟与开发。通过充分利用 ROOT 几何库并辅以额外的 ROBAST 类,我们能够构建 CR 实验和地面伽马射线望远镜中常用的复杂光学几何结构。我们介绍了 ROBAST 及其为 CR 实验开发的功能,并展示了其在 CTA 中的若干成功应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.04369,
  title  = {ROBAST: Development of a ROOT-Based Ray-Tracing Library for Cosmic-Ray Telescopes and its Applications in the Cherenkov Telescope Array},
  author = {Akira Okumura and Koji Noda and Cameron Rulten},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.04369},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted for publication in Astroparticle Physics. 11 pages, 10 figures, 4 tables