LHAASO大尺寸光敏探头、WCDA&KM2A读出电子学、分布式数据获取系统研制取得重要进展

发布者:王颖颖发布时间:2021-12-31浏览次数:160

大型高海拔宇宙线观测站(LHAASO)是国家重大科技基础设施建设项目,在国务院发布的《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》中被列为16个优先安排的重大项目之一。实验室一直参与LHAASO的预研及工程实施工作,负责水切伦科夫探测器阵列(WCDA8英寸和3英寸光敏探头与全部大尺寸PMT读出电子学系统及地下缪子探测器阵列(MD)大尺寸光敏探头、KM2A读出电子学、LHAASO分布式数据获取系统的研制。

 

LHAASO实验示意图

20194月,LHAASO进行了第一期物理运行,这是国际宇宙线物理领域的一大盛事,美国《科学》等杂志纷纷报道。实验室在LHAASO建设中发挥了关键作用。2019年实验室继续积极投入LHAASO工程实施中。

 

《科学》报道LHAASO开始物理运行

目前已累计交付WCDA 8英寸光敏探头951只,MD 8英寸光敏探头1181只,完成总工程量95%以上。并与海南展出创光电技术公司合作完成了WCDA 3英寸光敏探头的研制,交付1184只合格产品。

WCDA一号及二号水池读出电子学系统完成了研制和工程实施,并针对三号水池采用国产新型20英寸MCP-PMT的新方案成功进行了前端大动态范围高精度读出芯片PASC的研制。LHAASO工程经理部已批准将此芯片用于WCDA读出电子学中(批文:高宇字〔201912号)。这将是我国在大型宇宙线物理实验中首批使用的自主研制ASIC芯片。

  

自主设计完成的ASIC芯片PASC

KM2A电子学系统已交付ED电子学板2840块,MD电子学板600块。

2019920日,包括1314个电磁粒子探测器和304个缪子探测器、900探测单元、4台广角切伦科夫望远镜的数据获取系统进行了鉴定验收。2019月底,完成1/2规模探测器建设任务,联合运行的探测器数目分别达到2390ED578MD1227日,KM2A正式运行采数,获得跨度超过1公里的宇宙线广延大气簇射事例。

 

LHAASO采集的一个极高能宇宙线事例

LHAASO实验投入甚高能伽马天文观测的探测有效面积达到了空前的272500平方米,覆盖了从600GeV1PeV宽广的能区,达到了对北天球前所未有巡天扫描灵敏度。同时,实现了10TeV以上宇宙线带电粒子的多参数综合测量,以期对其成份和能量展开精确测量。

 

LHAASO工程鸟瞰图