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HERD束流验证实验在CERN SPS完成
2015-11-30|文章来源:粒子天体物理中心 |【
 

  1111日至20日,空间高能宇宙辐射探测设施(HERD)原理样机在欧洲核子中心CERN利用其超能质子束线SPS进行了束流试验,验证了其方案和工艺。来自中国科学院高能物理研究所、中国科学院西安光学精密机械研究所,意大利佩鲁贾大学、巴里大学、萨伦托大学,瑞士日内瓦大学等单位共计20人参加了此次实验。HERD原理样机包括5*5*10250块晶体,为HERD项目建议书方案的1/40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50:1:1的闪烁光子转移读出比例采集晶体荧光信号,三类光纤由两套增强电荷耦合器件(ICCD)系统和一套光电倍增管(PMT)系统分别读取。量能器晶体阵列和PMT触发系统由高能所研制,ICCD系统由中科院西光所研制完成。意大利巴里大学和佩鲁贾大学为本次束流实验提供了塑料闪烁体(PS)束流触发系统、硅径迹探测器(STK)定位和电荷测量系统。 

  利用SPS H4的质子束流和Pb束流条件,实验团队完成了10~250 GeV e-400 GeV(原初)、350 GeV p+100 GeV50 GeV e+的正入射实验和3度斜入射实验,完成了A/Z=2Pb核打靶次级粒子实验。累计采集8百万有效触发事例,超额完成了实验计划。初步测量无修正结果好于预期,成簇触发光纤PMT读出,能量分辨好于2%@100 GeV (1 sigma);低量程ICCD读出,能量分辨约5%@10 GeV (1 sigma)。详细数据定标和修正正在进行中。 

  HERD束流实验的完成,预期可验证波长位移光纤(WLSF)+ICCD的三维量能器读出方案的可行性和关键技术指标,验证海量光纤读出工艺,从而有助于确定HERD量能器详细设计方案和工程实施方案,推动项目工程立项。 

  实验的初步情况已经于20151117至19号的“中意科学和技术周”期间通报了中方的国防科工局和载人航天办公室的有关领导,以及意大利大使馆、意大利科研和教育部、意大利空间局和意大利核物理研究院的有关官员。 

  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2022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寻找和研究暗物质粒子,精确测量银河系宇宙线的成分和能谱,同时开展天体高能伽玛射线巡天观测。 


 
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