羊八井ARGO实验探测Crab源灵敏度的估计

《羊八井ARGO实验探测Crab源灵敏度的估计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、羊八井ARGO实验探测Crab源灵敏度的估计崔树旺高能物理研究所天体物理开放实验室羊八井组9/21/20211cuisw引言：对VHE点源的寻找、监测和研究是ARGO实验的主要物理目标之一宽视场全天候低能阈（几百GeV）--与目前的EAS阵列相比灵敏度？？Crab—“标准烛光”多波段长期观测积累了丰富的经验和资料辐射强度强且相对稳定处于羊八井天区较中间的位置，每天有大约5.9小时的观测时间（）羊八井ARGO实验的第一个探测目标！与IACT实验相比9/21/20212cuisw提要：MC模拟数

2、据的产生事例的选择角分辨能力的研究有效面积的计算信号和本底的数目的计算三种统计方法计算显著性的结果总结与讨论9/21/20213cuiswMC模拟数据的产生原初事例的产生大气簇射软件包:CORSIKA强相互作用模型：QGSJET&GHEISHA电磁作用模型：EGS次级粒子的截止能量：P—50MeV—50MeV/e—1MeV天顶角：0~60方位角：0~360ARGO探测器模拟软件包：ARGO-G阵列大小:1417Clusters探测器之间的间隙：GAPX：10cmGAPY：5cm事例投点范

3、围：200m200mstrip的效率：96%电子学噪音：着火pad平均值10个9/21/20214cuiswARGO阵列形状：中心约7478m2全覆盖，外围有一圈的“保护圈”9/21/20215cuisw重建事例的选择事例重建软件包：MEDEA事例判选NPad20天顶角40内部事例9/21/20216cuisw角分辨定义：地平坐标系中有（，）的方向，利用在方位角平面上投影sin构造两个独立的垂直分量（，）角分辨研究9/21/20217cuiswx，y服从期待值为0，方差为

4、2x，2y的高斯分布定义角分辨为以800GeV的原初光子的簇射为例9/21/20218cuisw角分辨随Npads的变化趋势按照Npads把重建事例分为8段1234567820~3030~5050~8080~120120~200200~300300~450450~9/21/20219cuisw计算公式：原初成分微分流强J（E）PHe来自Crab方向三种原初成分流强。本底仅考虑质子和氦两部分。CNO和其它成分贡献忽略不计。对Crab方向簇射的有效面积(Hillaset.alWhipple

5、group)(T.KGaisseret.al)9/21/202110cuisw向源窗口内光子数和本底数的估算表示源窗口内包含信号的百分比；T是观测时间；为向源窗口立体角的大小，窗口半径为的立体角为：推算出一年（365天×5.9小时/天）的时间ARGO实验可以探测到来自Crab方向的事例数为：光子数—质子数---氦核数---9/21/202111cuisw角窗口的优化因子直接反映了向源窗口大小影响显著性的变化情况。角窗口的大小为1.12时值最大。根据角分辨的定义式可以得到，此时约等于

6、71.5%。显著性公式：9/21/202112cuisw阵列响应Npads20~3030~5050~8080~120120~200200~300300~450450~32.0%28.8%15.9%8.1%6.5%3.4%2.0%2.3%p35.8%30.9%15.7%7.5%5.2%2.3%1.4%1.4%He30.2%30.0%16.8%8.7%6.8%3.2%2.1%3.2%三种原初成分在不同Npads区间分布比例来自Crab方向的射线的原初能量与Npads的相关性。中间红实线给出所跨区间粒子

7、的均值能量。9/21/202113cuisw结果Npads20~3030~5050~8080~120120~200200~300300~450450~Em446633868119615392432299864641.251.000.780.630.550.450.430.39N76577793424723511749880554801Np1866658117371136509211807761893187721106810701NHe424728306108101964366762082864

8、5336213870ARGO实验一年的观测时间，不同Npads区间探测到来自Crab方向的光子个数和质子和氦的本底数。Em是相应区间的均值能量（GeV），是阵列相应区间的角分辨（°）9/21/202114cuisw以上结果是在比较理想的情况下得到，因为实验仅仅考虑到实验仪器的探测效率，没有考虑穿过仪器的粒子数的涨落。考虑被测现象本身的随机性，到达探测器的粒子数服从泊松分布。考虑到实际数据处理工作中，等天顶角方法估计本底是找源常用的方法。考虑现象本身