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空间高能宇宙辐射探测设施第二次欧洲束流实验顺利完成
2017-11-10|文章来源:粒子天体物理中心 |【
 

  2017年10月2日至11月1日,空间高能宇宙辐射探测设施(HERD)项目组携第二版原理样机在欧洲核子中心(CERN)利用其超能质子束线(SPS)的H2和H4线站进行了束流实验。来自中科院高能所、西安光机所,广西大学,北京滨松,意大利佩鲁贾大学、巴里大学、莱切大学,瑞士日内瓦大学等单位共计约30人参加了此次实验。 

  HERD第二版原理样机包括5*5*10共250块晶体,为HERD项目建议书方案的1/30规模。每块晶体引出低量程光纤、高量程光纤和触发光纤各一根,按1:1:1的光子转移读出比例采集晶体信号。三类光纤由两套增强型相机系统和一套光电倍增管系统分别读取。本次实验所用样机是在第一版样机的基础上对量能器晶体阵列和读出相机升级改造而成。实验计划利用质子束流(proton beam)对量能器能量分辨、各项同性测量、粒子鉴别等关键技术指标和核心功能进行验证,并利用重核束流(ion beam)验证长条形塑闪样机的电荷测量能力。 

  经束流实验验证,全系统250块晶体间信号输出不一致性~2:1,远好于第一版样机的6:1不一致性,满足了6000倍动态范围的能量测量需求。经初步分析,原理样机能量分辨率好于1.3%@200GeV e-,长条形塑闪样机可识别Z>20以上的电荷,实现了预期实验目标。实验结果表明,三维量能器方案和光纤+增强型相机信号读出方案进行高能量分辨和大动态范围观测是完全可行的。 

HERD原理样机与意大利、瑞士合作方提供的触发探测器、径迹仪安装在H2束线

200GeV电子入射量能器的重建能谱。能量分辨率1.3%@200 GeV,达到了预期目标

  项目组计划研制第三版原理样机,于2018年安排HERD进入工程研制前的最后一次束流验证实验。

  实验间隙,HERD国际合作组在CERN举行了第五次国际研讨会议,总结近一年来的工作进展,汇报束流实验情况,并就下一步工作事项进行了详细部署。   

  

  HERD第五次国际研讨会合影

  HERD项目由中科院高能物理研究所和紫金山天文台联合提出,计划于2023年左右发射并在中国空间站上运行,其主要科学目标是:以前所未有的灵敏度搜寻暗物质;探究宇宙线起源的世纪之谜;开展高灵敏度的高能伽玛射线巡天。 


 
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