• 基于地面粒子探测器阵列的一种新芯位重建方法

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-07-06 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 芯位重建是地面宇宙线探测实验开展物理分析的前提和基础。本文基于广延大气簇射的对称性,结合探测器的特征,提出一种新的芯位重建算法——椭圆拟合法,用于模拟数据的芯位重建并与重心法对比。对于能量大于1 TeV的芯内宇宙线质子事例,芯位分辨率在小于5m,明显优于重心法;对于临近阵列边界20 m范围内能量大于1 TeV的事例芯位分辨率小于10 m,相比于传统方法有显著优势。由于该方法能够在保证精度的前提下重建边沿事例和部分芯外事例,极大地增大了事例利用率,对于1-10 PeV质子事例的探测器阵列面积利用率比重心法增大1倍左右。

  • LHAASO-WFCTA 激光能量测量系统的性能研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-04 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m。激光标定系统是LHAASO的广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field-of-view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)的组成部分之一,用于标定广角切伦科夫望远镜阵列接收的光子数的绝对增益。激光标定系统中的激光能量测量系统由能量探头(Energy sensor)、能量计( Energy meter) 和温控系统3 部分组成,主要用于精确测量发射向广角切伦科夫望远镜阵列视场内的脉冲激光束的能量。主要对能量探头进行了相对标定和性能研究,并设计开发了保温系统来保证能量探头在环境恶劣的高海拔地区正常工作。 通过能量探头之间的相对标定,可以提高激光能量测量的准确性。能量探头的性能测试结果表明,在以能量探头中心为圆心、直径为8 mm的圆形区域内,其不均匀度小于1. 5%。激光束的入射角对能量探头测量激光脉冲能量几乎没有影响,但是垂直入射时能量探头反射的激光会损坏激光器,因此需要避免激光束垂直入射能量探头。此外,能量探头具有较强的温度效应。因此,独立开发了保温系统来保证能量探头的正常工作,以满足实验的要求。这些研究工作是激光标定系统进行正常工作和运行的基础。

  • LHAASO-WFCTA中高灵敏度雨雪传感器的研制

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m,属于典型的高寒山地气候,天气变化迅速。广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field of view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)是LHAASO三大观测阵列之一,需要在晴朗的夜晚工作。为保证望远镜的正常运行,需要时刻检测雨雪情况, 保证广角切伦科夫望远镜阵列在雨雪天气时及时关闭。但由于气温过低,传统的雨雪传感器在站点不能正常工作,因此需要改进仪器增加加热装置。通过实验室研究完成了加热装置设计,并在现场进行了实地检测。结果表明,高灵敏度雨雪传感器可以在站点低温环境下使探测表面温度保持在零度以上,可以实时有效地监测雨雪天气,为广角切伦科夫望远镜的正常运行提供了重要的支撑。

  • 成像激光雷达标定系统中三维升降转台的性能研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-09-29 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 三维升降转台是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)广角切伦科夫望远镜阵列(WFCFA)成像激光雷达标定系统的核心组成部分,主要由慢控子系统、机械子系统和标准零点子系统构成,用于精确控制激光束的出射方向。本文采用高精度数字图像处理技术对三维升降转台的性能进行研究,结果表明其旋转和升降定位精度分别为0.005°和0.056 mm、重复精度分别为0.003°和0.075 mm,满足成像激光雷达标定系统的实验要求。三维升降转台的自动控制巡航功能,有效减少了人工干预,提高了系统远程使用的可靠性和效率。标准零点的校准功能可以有效地监测三维升降转台的定位精度并且在失准的情况下,能够实现远程校准,以确保三维升降转台长期高精度稳定运行。