IceCube 闪烁体与无线电地面阵列的科学目标
高能天体物理现象
2019-09-02 v1 天体物理仪器与方法
摘要
IceCube 地面阵列 IceTop 通过由闪烁体与无线电探测器组成的混合阵列进行升级，其动机源于丰富的科学目标。闪烁体将把空气簇射测量的阈值降低至约 100 TeV，为 neutrino 测量提供更高效的空气簇射 veto，并由于闪烁体与冰切伦科夫罐的不同响应而改善电磁与μ子簇射成分的分离。此外，闪烁体将实现对 IceTop 上方积雪效应的校准与补偿。无线电天线将提供电磁簇射成分的量热测量以及对簇射最大值的直接灵敏度。因此，冰中及地表现有冰切伦科夫探测器与新地表闪烁体和无线电探测器的结合，将实现 PeV 至 EeV 范围内逐事件质量分类的前所未有的精度。这将使 IceCube 转变为南半球最精确的高能银河系宇宙线仪器。由此，该混合阵列将对 IceCube 理解宇宙线起源这一主要科学目标作出重要贡献。除宇宙线科学目标外，该混合阵列为 IceCube-Gen2 提供了必要的 R&D，后者将具有更大的地面阵列、复杂的定时与通信技术以及抬高的地表结构。此外，该混合阵列将改善对 neutrino 测量中大气本底的理解，并开辟新的科学机会，例如搜寻来自银河系中心的 PeV gamma 射线以及质量依赖的各向异性。
引用
@article{arxiv.1908.11469,
title = {Science Case of a Scintillator and Radio Surface Array at IceCube},
author = {Frank G. Schröder},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.11469},
year = {2019}
}
备注
Presented at the 36th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2019). See arXiv:1907.11699 for all IceCube contributions