高海拔宇宙線(xiàn)觀(guān)測(cè)站廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列硅光電倍增管測(cè)試及數(shù)據(jù)處理
發(fā)布時(shí)間:2021-01-21 21:33
高海拔宇宙線(xiàn)觀(guān)測(cè)站(Large High Altitude Air Shower Observatory;LHAASO)是以探索高能宇宙線(xiàn)起源、精確測(cè)量宇宙線(xiàn)分成分能譜、探索新物理等為科學(xué)目標(biāo)而建設(shè)的一個(gè)地面探測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。LHAASO將利用其復(fù)合探測(cè)器陣列和高靈敏度的優(yōu)勢(shì),對(duì)高能宇宙線(xiàn)展開(kāi)深入的觀(guān)測(cè)和研究。其中廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列(Wide Field of View Cherenkov Telescope Array;WFCTA)是LHAASO的主探測(cè)器陣列之一。WFCTA采用硅光電倍增管(Silicon photomultiplier;SiPM)作為其光電探測(cè)器件,SiPM的性能好壞將決定望遠(yuǎn)鏡性能是否符合設(shè)計(jì)要求。本文將圍繞WFCTA成像探頭的裝配、測(cè)試以及測(cè)試數(shù)據(jù)的處理和分析展開(kāi)。我們使用自主搭建的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和測(cè)控軟件系統(tǒng)對(duì)裝配完成的探頭子陣列Sub-Cluster和整個(gè)探頭進(jìn)行了基本功能測(cè)試,獲得電壓-增益、線(xiàn)性度、信號(hào)分辨率等性能參數(shù)。依據(jù)測(cè)試結(jié)果,剔除部分不符合要求或存在缺陷的SiPM。最后,再通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并實(shí)施改進(jìn)。在探頭的測(cè)試和數(shù)據(jù)檢查過(guò)程中...
【文章來(lái)源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1:廣延大氣簇射示意圖
一,2008年在西藏羊八井宇宙線(xiàn)觀(guān)測(cè)站運(yùn)行了兩臺(tái)廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡樣機(jī),??其成像探頭采用如圖1.3所示的光電倍增管(PMT)陣列作為光電探測(cè)器件。??比起PMT,目前的硅光電倍增管(SiPM)在成本和參數(shù)一致性等方面具有明顯??的優(yōu)勢(shì),并且其在靈敏度、信噪比和動(dòng)態(tài)范圍等參數(shù)上和PMT也相差不大,有??的地面探測(cè)項(xiàng)目如CTA己經(jīng)開(kāi)始采用SiPM%。如今我們?cè)冢蹋龋粒粒樱系模祝疲茫裕脸??像探頭研制工作中也己開(kāi)始使用SiPM作為探頭的光電探測(cè)器件,如圖1.4。探頭??PMTx16、Cm?wSiSne><16??圖1.4:硅光電倍增管??圖1.3:?PMT陣列??的SiPM陣列用于把反射鏡收集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并放大,通過(guò)SiPM輸出??電信號(hào)估計(jì)輸入光子數(shù),再用光子數(shù)分布重建引起簇射的原初粒子信息。可以??說(shuō),SiPM陣列是望遠(yuǎn)鏡的“眼睛”,在望遠(yuǎn)鏡的信號(hào)通路中起著光-電銜接的關(guān)??鍵作用,其性能好壞將直接決定望遠(yuǎn)鏡的性能好壞。這就對(duì)SiPM的性能參數(shù)提出??了相應(yīng)的要求。本文的主要任務(wù)就是把SiPM與各類(lèi)電子學(xué)板卡及其他部件進(jìn)行裝??配后
稱(chēng)KM2A-ED)丨和平方千米繆子探測(cè)器陣列(簡(jiǎn)稱(chēng)KM2A-MD)?[57】》???電磁粒子探測(cè)器陣列KM2A-H):該陣列由4901個(gè)閃爍體探測(cè)器(即電磁粒??子探測(cè)器ED)組成,可以分為中心區(qū)和外圍區(qū)兩個(gè)部分,如圖2.2所示。???????????▲??.t-"?.?*?.?*?.???.?E??z':.::;#獨(dú)丨丨1雜踏_雜心°??..??廠(chǎng)??的;由丨由命?k??'誠(chéng)_|:___議_議議議??賴(lài)賴(lài)賴(lài)賴(lài)駿跑賴(lài)賴(lài)賴(lài)削??\:議丨議議議義議_?y????????????.?.?.?■?-?-?????????_?-??????■????#?????-*,?;??I???I?I?^?I?I???I???I???I???I?????I??。??.??I?-.????I?*????V?.?:?:???**??*.*?*/???■著*?*■*??’??.?*?■**??"***"*****#**%*****1*?**"?*?,?*?***?*?*?*■*?*?*?*?*?*?*?*二-*?:??%%???*????:?:???二?二?二.!?二■二?二?二??二?卜??????*%???二■二?二?二?二?,*??、、?????.?j*??150m?*?;?;??I?1?:?*?.?X’??'?V???????4?.?.?.?.V*??圖2.2:?ED陣列分布示意圖。??每3個(gè)相鄰的ED按15?m的間距呈品字形排布
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]宇宙線(xiàn)起源中物理學(xué)前沿問(wèn)題[J]. 胡紅波,郭義慶. 科學(xué)通報(bào). 2016(11)
[2]Dark Matter Particle Explorer,the First Satellite of China Space Science Pilot Project[J]. ZHU Zhencai. Aerospace China. 2016(01)
[3]宇宙線(xiàn)的百年研究[J]. 胡紅波,韓金林. 物理. 2012(02)
[4]A future project at tibet:the large high altitude air shower observatory(LHAASO)[J]. 曹臻. 中國(guó)物理C. 2010(02)
本文編號(hào):2991929
【文章來(lái)源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1:廣延大氣簇射示意圖
一,2008年在西藏羊八井宇宙線(xiàn)觀(guān)測(cè)站運(yùn)行了兩臺(tái)廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡樣機(jī),??其成像探頭采用如圖1.3所示的光電倍增管(PMT)陣列作為光電探測(cè)器件。??比起PMT,目前的硅光電倍增管(SiPM)在成本和參數(shù)一致性等方面具有明顯??的優(yōu)勢(shì),并且其在靈敏度、信噪比和動(dòng)態(tài)范圍等參數(shù)上和PMT也相差不大,有??的地面探測(cè)項(xiàng)目如CTA己經(jīng)開(kāi)始采用SiPM%。如今我們?cè)冢蹋龋粒粒樱系模祝疲茫裕脸??像探頭研制工作中也己開(kāi)始使用SiPM作為探頭的光電探測(cè)器件,如圖1.4。探頭??PMTx16、Cm?wSiSne><16??圖1.4:硅光電倍增管??圖1.3:?PMT陣列??的SiPM陣列用于把反射鏡收集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并放大,通過(guò)SiPM輸出??電信號(hào)估計(jì)輸入光子數(shù),再用光子數(shù)分布重建引起簇射的原初粒子信息。可以??說(shuō),SiPM陣列是望遠(yuǎn)鏡的“眼睛”,在望遠(yuǎn)鏡的信號(hào)通路中起著光-電銜接的關(guān)??鍵作用,其性能好壞將直接決定望遠(yuǎn)鏡的性能好壞。這就對(duì)SiPM的性能參數(shù)提出??了相應(yīng)的要求。本文的主要任務(wù)就是把SiPM與各類(lèi)電子學(xué)板卡及其他部件進(jìn)行裝??配后
稱(chēng)KM2A-ED)丨和平方千米繆子探測(cè)器陣列(簡(jiǎn)稱(chēng)KM2A-MD)?[57】》???電磁粒子探測(cè)器陣列KM2A-H):該陣列由4901個(gè)閃爍體探測(cè)器(即電磁粒??子探測(cè)器ED)組成,可以分為中心區(qū)和外圍區(qū)兩個(gè)部分,如圖2.2所示。???????????▲??.t-"?.?*?.?*?.???.?E??z':.::;#獨(dú)丨丨1雜踏_雜心°??..??廠(chǎng)??的;由丨由命?k??'誠(chéng)_|:___議_議議議??賴(lài)賴(lài)賴(lài)賴(lài)駿跑賴(lài)賴(lài)賴(lài)削??\:議丨議議議義議_?y????????????.?.?.?■?-?-?????????_?-??????■????#?????-*,?;??I???I?I?^?I?I???I???I???I???I?????I??。??.??I?-.????I?*????V?.?:?:???**??*.*?*/???■著*?*■*??’??.?*?■**??"***"*****#**%*****1*?**"?*?,?*?***?*?*?*■*?*?*?*?*?*?*?*二-*?:??%%???*????:?:???二?二?二.!?二■二?二?二??二?卜??????*%???二■二?二?二?二?,*??、、?????.?j*??150m?*?;?;??I?1?:?*?.?X’??'?V???????4?.?.?.?.V*??圖2.2:?ED陣列分布示意圖。??每3個(gè)相鄰的ED按15?m的間距呈品字形排布
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]宇宙線(xiàn)起源中物理學(xué)前沿問(wèn)題[J]. 胡紅波,郭義慶. 科學(xué)通報(bào). 2016(11)
[2]Dark Matter Particle Explorer,the First Satellite of China Space Science Pilot Project[J]. ZHU Zhencai. Aerospace China. 2016(01)
[3]宇宙線(xiàn)的百年研究[J]. 胡紅波,韓金林. 物理. 2012(02)
[4]A future project at tibet:the large high altitude air shower observatory(LHAASO)[J]. 曹臻. 中國(guó)物理C. 2010(02)
本文編號(hào):2991929
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