LHAASO項目電磁粒子探測器實驗研究進展PPT課件

LHAASO項目電磁粒子探測器實驗研究進展,.,內(nèi)容KM2A-ED的實驗要求ED優(yōu)化設計與性能研究原型/定型陣列實驗進展總結與展望,2,.,3,KM2A-ED的實驗要求,KM2A研究目標:（1）發(fā)現(xiàn)河內(nèi)宇宙線源；（2）北天區(qū)掃描研究高能伽馬輻射（10TeVPeV）；對河內(nèi)50TeV源的靈敏度達到1%Crab（3）宇宙線物理（幾十TeV100PeV）等,KM2A實驗陣列：（1）5635個ED；（間距15米）（2）1221個MD（間距30米?？偯娣e超過4萬平方米）；（3）探測器呈品字型均勻分布在半徑為635米的區(qū)域內(nèi)。,.,4,ED探測原初粒子引發(fā)的EAS前鋒面上的次級粒子數(shù)密度和到達時間的信息。ED的實驗指標要求：（1）電磁粒子：、e、。覆蓋5mm鉛板，閾能5MeV以上。（2）有效面積：1m1m；。（3）探測效率：95%;（4）探測粒子數(shù)動態(tài)范圍：25%單粒子5%10000個粒子；對應的光電子數(shù)范圍：20p.e.2105p.e.（5）時間分辨：2ns；（6）單道計數(shù)率：1.5kHz4105；（7）高海拔野外運行（0.6atm,年溫差變化：25；紫外線輻照強度大），超過10年的使用時間等。ED研究內(nèi)容：（1）各組分的選型；（2）組裝工藝與性能穩(wěn)定性；（3）陣列實驗的運行與數(shù)據(jù)分析等當前目標：優(yōu)化完善ED設計，達到LHAASO項目初步設計報告的要求，為未來工程進展提供保證。,.,5,2.ED的優(yōu)化設計與性能研究,（1）探測靈敏單元的結構,塑閃臨界使用壽命的標定,探測靈敏單元:光纖嵌入閃爍體Tile，再依次內(nèi)里到外包裹一層Tyvek膜和避光黑布。Tile尺寸：25cm25cm2cm，8grooves；光纖：BCF92（1.5mm，3.2m）；,.,（2）光電倍增管選型及分壓器設計,候選管型：XP2012B、XP2072、R11102/CR284；,山東大學合作組承擔批量PMT測試任務,XP2012型分壓器設計“陽極+DY6”雙重讀出,.,7,單光電子峰,高壓響應,面向批量使用的分壓器完善設計工作正在深入展開,Anode/DY6130,.,8,（3）電源及監(jiān)測系統(tǒng),河北師范大學合作組承擔電源系統(tǒng)的選型與批量測試,“直流源+高壓模塊+單片機監(jiān)控”高壓輸出：溫度系數(shù)為0.01%/C；紋波系數(shù)為0.01%,（4）電子學系統(tǒng)等,測量ED的脈沖電荷量和到達時間信息。高能所實驗物理中心負責?；谝蕴W(wǎng)的亞納秒精度定時分布系統(tǒng)將參考頻率及絕對時間標準分布到每一個探測器讀出電子學前端，使得所有FADC都同步采樣，時鐘頻率及相位對齊，且所有數(shù)據(jù)時間戳誤差保證小于1ns。清華大學合作組負責該項目。,.,9,(3)ED的組裝工藝及性能測試,規(guī)范光纖研磨工藝；檢驗探測靈敏單元之間的一致性;外殼的設計；整體組裝及性能測試等,.,10,單根光纖之間的不一致性小于7%；單個探測靈敏單元上測試光纖束（4根）的不一致性小于2.4%；近200塊ST-401型探測靈敏單元的不一致性約為10%；單粒子測試時，探測靈敏單元平均光電子數(shù)超過20p.e.。,.,11,ED樣機的性能測試,選擇單muon入射事例的實驗結果：不同位置的不一致性約為10%；平均收集光電子數(shù)為20；幅度分辨率小于23%；時間分辨：2.0ns；探測效率超過95%。上述結果表明ED基本達到實驗指標要求。,山東大學合作組承擔ED整體性能掃描任務,.,12,ED原型樣機陣列實驗與ARGO-YBJ實驗的復合運行：2010.102012.11。觸發(fā)方式：42選5，事例率約為45Hz，數(shù)據(jù)量：1.5GB/day。與ARGO數(shù)據(jù)的符合成功率達到95%，實驗結果得到ARGO-YBJ實驗結果的檢驗，也證實了KM2A陣列設計的可靠性。,原型/定型陣列實驗進展,.,13,探測器運行的長期穩(wěn)定性,利用KM2A-ED原型樣機陣列實驗近兩年的數(shù)據(jù)得到的月影結果（顯著性達到5.8）,.,14,定型陣列實驗的籌備與進展,（1）新ED性能的檢驗；（2）基于以太網(wǎng)的亞納秒精度定時分布系統(tǒng)的使用與檢驗；（3）新的電子學系統(tǒng)和DAQ系統(tǒng)的檢驗；（4）探測器陣列的標定和數(shù)據(jù)分析工作等,羊八井站區(qū)，建設時間為今年5、6月份。陣列規(guī)模：42個ED和2個MD?？偟母采w面積約為82.5m78m。,.,總結與展望,15,（1）ED定型工作進入完善設計階段，其性能指標基本滿足實驗要求。（2）定型陣列