• LHAASO-WFCTA中高灵敏度雨雪传感器的研制

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m,属于典型的高寒山地气候,天气变化迅速。广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field of view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)是LHAASO三大观测阵列之一,需要在晴朗的夜晚工作。为保证望远镜的正常运行,需要时刻检测雨雪情况, 保证广角切伦科夫望远镜阵列在雨雪天气时及时关闭。但由于气温过低,传统的雨雪传感器在站点不能正常工作,因此需要改进仪器增加加热装置。通过实验室研究完成了加热装置设计,并在现场进行了实地检测。结果表明,高灵敏度雨雪传感器可以在站点低温环境下使探测表面温度保持在零度以上,可以实时有效地监测雨雪天气,为广角切伦科夫望远镜的正常运行提供了重要的支撑。

  • LHAASO-WFCTA 激光能量测量系统的性能研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-04 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m。激光标定系统是LHAASO的广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field-of-view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)的组成部分之一,用于标定广角切伦科夫望远镜阵列接收的光子数的绝对增益。激光标定系统中的激光能量测量系统由能量探头(Energy sensor)、能量计( Energy meter) 和温控系统3 部分组成,主要用于精确测量发射向广角切伦科夫望远镜阵列视场内的脉冲激光束的能量。主要对能量探头进行了相对标定和性能研究,并设计开发了保温系统来保证能量探头在环境恶劣的高海拔地区正常工作。 通过能量探头之间的相对标定,可以提高激光能量测量的准确性。能量探头的性能测试结果表明,在以能量探头中心为圆心、直径为8 mm的圆形区域内,其不均匀度小于1. 5%。激光束的入射角对能量探头测量激光脉冲能量几乎没有影响,但是垂直入射时能量探头反射的激光会损坏激光器,因此需要避免激光束垂直入射能量探头。此外,能量探头具有较强的温度效应。因此,独立开发了保温系统来保证能量探头的正常工作,以满足实验的要求。这些研究工作是激光标定系统进行正常工作和运行的基础。

  • 成像激光雷达标定系统中三维升降转台的性能研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-09-29 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 三维升降转台是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)广角切伦科夫望远镜阵列(WFCFA)成像激光雷达标定系统的核心组成部分,主要由慢控子系统、机械子系统和标准零点子系统构成,用于精确控制激光束的出射方向。本文采用高精度数字图像处理技术对三维升降转台的性能进行研究,结果表明其旋转和升降定位精度分别为0.005°和0.056 mm、重复精度分别为0.003°和0.075 mm,满足成像激光雷达标定系统的实验要求。三维升降转台的自动控制巡航功能,有效减少了人工干预,提高了系统远程使用的可靠性和效率。标准零点的校准功能可以有效地监测三维升降转台的定位精度并且在失准的情况下,能够实现远程校准,以确保三维升降转台长期高精度稳定运行。

  • GECAM卫星快速预处理流程设计与实现

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-05-27 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: GECAM是专门针对引力波伽马暴的研究机遇而提出的中国科学院空间科学(二期)先导专项卫星任务。GECAM卫星通过数传、遥测以及北斗短报文三个通道下行触发、事例、并道、工程以及短报文等多种类型的数据,数据预处理过程需要对这些数据进行快速正确处理,以满足科学家对天文事件数据正确性和时效性的要求。本文针对GECAM卫星数据处理时效性要求高、数据连续完整、多信道数据融合处理以及触发事件数据切分等特点,对科学数据处理流程和天文警报信息处理流程进行了设计,概述了关键核心算法的思路与实现方法。卫星发射入轨后,数据预处理软件运行良好,正确性和及时性指标满足要求,为后续爱因斯坦探针(EP)卫星、中法天文卫星(SVOM)等空间天文卫星开展数据预处理工作提供了参考。

  • WCDA时间标定系统的研制与测试

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-12-02 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 地面水切伦科夫探测器实验(WCDA)是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目的重要组成部分,主要物理目标是实现在甚高能中低能段(100 GeV~30 TeV)对整个北天区伽马源的巡天观测。为了确保对辐射源探测的指向准确性,需要对探测器阵列进行时间标定。本文主要介绍了WCDA探测器中时间标定方法、标定系统的搭建以及关键部件-分光光纤束的批量测试。

  • 基于WCDA水质监测分析

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-11-27 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 水切伦科夫探测器阵列(WCDA)是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)的主体探测之一,水作为探测器的唯一探测介质,水的洁净度将直接影响探测器对切伦科夫光的探测效率。为保证WCDA物理目标的实现,水衰减长度的实时测量和监测至关重要,是探测器正常运行和标定的关键工作之一。本实验分别介绍了水衰减长度测量装置和紫外可见分光光度计的工作原理,并通过不同波长的LED对各种样品水进行测量,将两种方法的数据结果进行对比分析,找出了两种装置的测量误差分别为0.22m和0.18m,以及工业指标吸光度与科研指标水衰减长度之间的对应关系,并为GEANT4模拟确定了一种Querry水质模型,进一步推进了模拟的真实化。通过对WCDA一号水池水衰减测量装置的验证及从注水到稳定运行期间的水质监测的数据研究,总结了一套稳定可靠的水质监测方案,为二、三号水池的监测工作奠定了良好的基础。

  • LHAASO—MD光电倍增管的性能测试

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-11-13 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 高海拔宇宙线观测站(LHAASO)的核心科学目标是探索高能宇宙线起源以及相关的宇宙演化、高能天体运动和新物理前沿的研究。通过大面积铺设μ子探测器(MD)极大的压低宇宙射线背景,从而提高高能伽马射线探测的灵敏度。作为MD的核心部件之一的光电倍增管(PMT)负责接收水中的切伦科夫光子并将其转换成电信号输出,因此PMT的性能好坏直接影响MD的性能。稻城实验室2%抽样测试结果表明PMT的各性能达到MD的指标要求,与批量测试结果的相对偏差小于2%。