【摘要】：大量天文觀測的結(jié)果表明宇宙中存在著暗物質(zhì)。按照粒子物理與場論的觀點,暗物質(zhì)是由暗物質(zhì)粒子組成。暗物質(zhì)粒子不是標(biāo)準(zhǔn)模型中的粒子,使得暗物質(zhì)成為21世紀(jì)籠罩在物理學(xué)上空的新的烏云。理論認(rèn)為暗物質(zhì)會發(fā)生弱相互作用,其衰變或者湮滅的末態(tài)產(chǎn)物可能是標(biāo)準(zhǔn)模型粒子,這些產(chǎn)物會和天體物理過程中產(chǎn)生的宇宙線混合在一起。所以對宇宙線粒子(如正負(fù)電子、伽馬射線、正反質(zhì)子等)能譜的精確測量,對于研究暗物質(zhì)粒子的屬性(如質(zhì)量、衰變寬度等)具有重大意義,同時這也是理解宇宙線起源加速與傳播的機(jī)制的關(guān)鍵。暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星(DAMPE)是中國科學(xué)院先導(dǎo)專項。相比同類探測項目,暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星具有更高的探測能段和更好的能量分辨,整體性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星可以實現(xiàn)對宇宙線電子、伽瑪和核素通量方向和能量的精確測量。本論文是基于DAMPE衛(wèi)星的在軌數(shù)據(jù)完成的,主要包括以下三個部分:(1)暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星塑料閃爍體探測器的在軌標(biāo)定。包括對PSD(Plastic Scintillator Detector)溫度、電壓的穩(wěn)定性分析、基線標(biāo)定、打拿極標(biāo)定、MIPs響應(yīng)標(biāo)定、PSD能量重建、PSD光衰減標(biāo)定和PSD自身位置重建研究。性能標(biāo)定中發(fā)現(xiàn),PSD發(fā)射到現(xiàn)在性能保持基本不變。PSD效率標(biāo)定發(fā)現(xiàn),PSD每根塑料閃爍體條的探測效率大于99.8%,PSD整體探測器效率大于99.99%。(2)PSD電荷重建算法開發(fā)。基于DAMPE標(biāo)定后的數(shù)據(jù),開發(fā)了DAMPE數(shù)據(jù)中的徑跡選擇算法和電荷重建算法。通過該重建算法,PSD可以鑒別從H到Ni的宇宙射線核素,電荷分辨能量與其它空間衛(wèi)星實驗(如AMS02)相當(dāng)。(3)宇宙射線質(zhì)子的能譜初步分析。其中開展了DAMPE實驗數(shù)據(jù)中質(zhì)子事例的篩選、衛(wèi)星有效接受度計算和BGO能譜反卷積的工作,并得到了初步的質(zhì)子能譜。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P111

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本文編號：2719365