1、LHAASO KM2A电子学初步设计,2010年 8月17日,中国科学院高能物理研究所,常劲帆,中国科学院“核探测技术与核电子学”重点实验室,报告内容,背景介绍面向单元探测器测试和高能所小阵列读出电子学进展面向大阵列读出电子学预研总结,2002年美国国家研究委员会2004年美国国家科学技术委员会确定的研究前沿:连接夸克和宇宙:新世纪11个科学问题,LHAASO,LHAASO计划的实施将挑战当今11个科学难题之一的“高能宇宙线起源”之谜,在天文领域实现突破核心科学目标:探索高能宇宙线起源以及相关宇宙演化、高能天体演化和暗物质的研究建设目标:最高高能灵敏度最灵敏的TeV巡天扫描望远镜宇宙线分成份能
2、谱的精确测量,LHAASO,Large High Altitude Air Shower Observatory大型高海拔空气簇射观测站,Large High Altitude Air Shower Observatory,地面粒子阵列,探测器阵列,水C阵列,LHAASO,广角C阵列和簇射芯探测器,KM2A,XP2012,KM2A电子学设计要求,设计方案,电荷测量方案电荷积分方案高速波形采样方案时间测量方案基于FPGA的TDC方案高速波形采样时间提取方案大阵列时间刻度方案,单元探测器电荷时间测量方案,单元探测器测试结果,电子探测器的时间分辨测量,图 电子探测器的单muon幅度测试谱(光阴极产生
3、的光电子约为10个),工程小阵列测试,电子探测器小阵列的布设(局部)图,图 当前实验测试的结果,图 簇射事例的平面拟合,实验结果表明:当前小阵列的运行基本正常,但各方面的调试与完善工作仍在紧张进行,以便为不久后在羊八井的运行做好充足的准备。,工程小阵列测试结果,大阵列排布方式,单通道事例率:10KHz事例长度: 100bit带宽:1000Kbps2020Mbps 风险:事例率过高,波形采样方案,FADC芯片选择:E2V AT84AS001单通道,12bit,500Msps采样频率功耗 2.4WENOB 10bit,波形采样方案,绝对时间刻度方案,总结,单元探测器和小阵列探测器读出电子学插件工作正常,能够满足羊八井工程阵列需求面向大阵列的前端数字化插件(FDB)和中心站数据读出插件(CRB)设计工作正在展开绝对时间刻度方案需要试验验证,研制其他时间刻度方法羊八井特殊自然环境下系统可靠性研究,谢谢!,