ARTI 框架：宇宙线大气背景模拟

ARTI 是一个完整的框架，旨在模拟由单个、多个乃至完整通量的原初宇宙线与大气相互作用所产生的次级粒子发出的信号。这些信号针对位于任何地点（纬度、经度和海拔）的任何粒子探测器进行模拟，并包含实时的大气、地磁和探测器条件。它通过用 C++、Fortran、Bash 和 Perl 编写的一系列代码实现，提供了对三种不同模拟环境——magnetocosmic、CORSIKA 和 Geant4——的易用集成。这些工具分别评估地磁场对原初通量的影响、宇宙线大气簇射以及探测器对次级粒子通量的响应。在本文中，我们通过计算拉丁美洲巨观测台（一个位于拉丁美洲、覆盖广泛海拔、纬度和地磁刚度的宇宙线观测台）八个选定站点的总预期信号通量来展示 ARTI 框架的使用。ARTI 还计算伽马射线暴突然发生期间或来自稳态伽马源的能光子通量所预期的信号通量，并将这些通量与预期本底进行比较，以在高海拔站点部署的单个水切伦科夫探测器中探测这些现象。此外，通过使用 ARTI，可以非常精确地计算地面上预期的高能缪子及其他次级粒子通量，并将其注入地质结构以用于缪子成像应用。