近日，核探测与核电子学国家重点实验室(简称重点实验室)参与研制的 “甚大面积伽马射线空间望远镜”（Very Large Area gamma-ray Space Telescope, VLAST）原理样机，在欧洲核子中心（CERN）进行了为期约一个月的高能粒子束流测试标定实验。
VLAST是紫金山天文台联合中国科学技术大学等多家单位提议的下一代甚大面积伽马射线空间望远镜，其综合性能预期比美国费米卫星的大面积伽马望远镜(FERMI-LAT)提升10倍以上，瞄准暗物质间接探测、高能时域天文、宇宙线物理、宇宙物理学，以及基本物理规律检验等方面开展研究。
重点实验室负责VLAST探测谱仪电磁量能器的预研工作，提出了基于晶体的高颗粒度量能器方案，该样机共约11个辐射长度，纵向由四层组成，每层25个晶体单元。本次束流测试在CERN的质子同步加速器（PS）和超级质子同步加速器（SPS）H8两条束线开展了束流测试，其中在PS T9线，主要利用0.5 GeV/c – 15 GeV/c的电子、光子和强子（π介子）对量能器样机进行了性能刻度，在SPS H8利用重离子（150 GeV/n的铅打靶产生）开展了测试。针对量能器样机的能量线性、能量分辨、成像能力等关键指标进行了初步研究，共获取约500万高能粒子事件数，为后续详细开展粒子流量能器样机性能研究提供了重要的实验数据。
重点实验室的刘树彬教授是这一课题的负责人，黄光顺教授、封常青教授和张云龙教授作为骨干成员参加。本研究工作得到了中国科学院关键技术团队项目的支持（GJJSTD20210009）。
图1. 高颗粒度量能器样机
图2.束流测试团队
图3.高能电子在量能器中的簇射（左），5 GeV/c电子在量能器中的能量沉积分布（右）