高海拔宇宙线观测站
您现在的位置:高海拔宇宙线观测站 > 技术方案
LHAASO技术方案
2016-01-25 | 【

总体科学技术方案 

  紧扣LHAASO的科学目标,制定的总体技术方案是:分别在三个能量范围内,采用不同的技术手段,对宇宙线粒子和伽马射线在大气中产生的空气簇射(EAS)作多参数的精确测量。实现方案为:

  

  1)建设1km2 电磁粒子探测器阵列和有效面积达42000m2 缪子探测器阵列的设计方案(KM2A)。 

  2)建设以测量簇射粒子在水中产生的切伦科夫光为探测技术的78000m2探测器阵列的设计方案(WCDA 

  3)建成12台广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA 

 系统构成及建设内容

    (1)地面簇射粒子阵列(KM2A 

   KM2A设计为中心区半径575m 的地面粒子阵列,4901电磁粒子探测器(ED)以间距15m呈品字形均匀排列,1171缪子探测器(MD)以间距30m呈品字形均匀排布于阵列中;外围区是一个半径处于575m-635m之间的环形区域,以间距30m共排布294ED。下面效果图中:遍布整个阵列的ED如图中小黄色方块所示,而MD如图中的绿色凸起所示。   

    ED用于测量EAS中的次级电磁粒子。探测介质为塑料闪烁体,通过波长位移光纤收集带电粒子在闪烁体内产生的闪烁光,并传导到光电倍增管(PMT),转换为电信号进行测量。

                                                

    MD用于测量EAS中的缪子含量。基本构造是在一钢筋混凝土罐体内置软体水袋,水袋内装超纯水,水袋顶部中心安装一只8-10英寸的PMT,收集进入罐体的缪子在水中产生的切伦科夫光,转换为电信号进行测量。 

 

   (2)水切伦科夫探测器阵列(WCDA 

   阵列面积为78,000 m2,由2157.5m´150m1307.5m´100m 3个相邻的大型水池构成,水深4.4m。每个水池分为若干个5m×5m的单元探测器,各放置一支PMT,观测EAS中的次级粒子在水中产生的切伦科夫光,转换为电信号进行测量。 

        

  (3)广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA 

  测量高能宇宙线或高能伽马射线通过簇射在大气中产生的切伦科夫光或荧光。借助望远镜独有的可移动特性、通过阶段性阵列布局调整、联合KM2AWCDA,多参数、分能段,精确测量宇宙线分成份能谱。采用多块镜片组成的球面反射镜设计方案,反射光由位于焦平面的PMT阵列来收集。 

         

    


Copyright lhaaso@IHEP; zhoubin@ihep.ac.cn