LHAASO地面粒子探测器阵列前端电子学初步设计 被引量：6

1

作者 常劲帆 王铮 +1 位作者 李秋菊 张研 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期274-276,288,共4页

介绍了LHAASO地面粒子探测器阵列前端电子学的初步设计,讨论了电荷积分方案、基于FPGA的TDC设计和波形数字化方案。

关键词 lhaaso 电荷积分 TDC 波形数字化

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LHAASO缪子探测器阵列读出电子学系统研制 被引量：5

2

作者 王炜 常劲帆 +2 位作者 刘湘 赵怡然 王铮 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第5期452-456,共5页

本文介绍了LHAASO缪子探测器阵列读出电子学系统的设计,系统采用基于wR同步时钟系统的无触发、前端波形数字化方案。同时给出了西藏羊八井样机阵列的性能测试结果,结果表明缪子探测器电子学系统符合设计指标要求。

关键词 lhaaso 高速采样ADC WHITE RABBIT FPGA

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LHAASO-KM2A阵列探测器模拟软件设计 被引量：2

3

作者 陈松战 赵静 +8 位作者 刘烨 何会海 侯超 李秀荣 张忠泉 李骢 刘佳 李哲 王玲玉 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第11期1101-1105,共5页

介绍KM2A模拟软件的设计。该设计基于Geant4建立由6 000多个探测器组成的LHAASOKM2A阵列,模拟各探测器对广延大气簇射中次级粒子响应,并通过优化模拟流程大幅降低软件运行时的内存需求避免内存溢出,通过简化部分模拟大幅提高软件运行速... 介绍KM2A模拟软件的设计。该设计基于Geant4建立由6 000多个探测器组成的LHAASOKM2A阵列,模拟各探测器对广延大气簇射中次级粒子响应,并通过优化模拟流程大幅降低软件运行时的内存需求避免内存溢出,通过简化部分模拟大幅提高软件运行速度,使软件满足实际需求。 展开更多

关键词 GEANT4 宇宙线 广延大气簇射 lhaaso

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LHAASO观测站中高低压电源模块性能的研究 被引量：2

4

作者 刘彩霞 盛祥东 +5 位作者 丁凯奇 赵立志 武媛媛 刘晓博 张少如 崔树旺 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期231-234,共4页

大型高海拔空气簇射观测站（ LHAASO ）的所有探测器都将在羊八井进行宇宙线探测工作，其工作环境为高海拔（海拔4300 m）、低气压（大气压强0．6 atm）、昼夜温差大（温度-25-40℃）。即便如此，探测器依然要求稳定运行，为了保证光电... 大型高海拔空气簇射观测站（ LHAASO ）的所有探测器都将在羊八井进行宇宙线探测工作，其工作环境为高海拔（海拔4300 m）、低气压（大气压强0．6 atm）、昼夜温差大（温度-25-40℃）。即便如此，探测器依然要求稳定运行，为了保证光电倍增管的增益变化在5％以内，高压电源模块的温度系数和纹波系数要分别小于0．01％/℃和0．01％。为此，搭建了模拟试验系统，其试验箱中的温度和气压均可控。不同厂家不同型号的电源模块在模拟试验箱中进行了测试，试验结果表明，3个厂家的电源模块均满足要求。 展开更多

关键词 大型高海拔空气簇射观测站(lhaaso) 电源模块 光电倍增管(PMT) 温度系数 纹波系数

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雷暴电场对LHAASO探测面宇宙线次级粒子能量的影响 被引量：2

5

作者 闫瑞瑞 黄代绘 +2 位作者 赵兵 阿西克古 周勋秀 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期65-71,共7页

采用Monte Carlo方法,通过模拟研究了不同强度雷暴电场对LHAASO探测面宇宙线次级电子能量的影响.在电场作用下,电子的能量分布发生了变化.在低能段总电子数目增加明显,而在高能段电场的影响不明显.当电场强度为1700 V·cm-1(大于逃... 采用Monte Carlo方法,通过模拟研究了不同强度雷暴电场对LHAASO探测面宇宙线次级电子能量的影响.在电场作用下,电子的能量分布发生了变化.在低能段总电子数目增加明显,而在高能段电场的影响不明显.当电场强度为1700 V·cm-1(大于逃逸电场)时,能量<120MeV的电子被加速,能量<60MeV的总电子数目呈指数增长(增幅高达约2252%),雷暴电场对次级粒子的加速机制与相对论电子逃逸雪崩机制(RREA)相符.当电场强度为1000 V·cm-1(小于逃逸电场)时,能量<70 MeV的电子被加速,其数目明显增加,但是增幅(约86%)远小于逃逸电场时的幅度.对电场强度小于逃逸电场时的雷暴电场加速宇宙线次级粒子的物理机制进行了讨论.研究结果可为理解LHAASO实验数据特点以及研究雷暴期间宇宙线强度的变化等提供参考. 展开更多

关键词 雷暴电场 能量 Monte Carlo模拟 lhaaso实验

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LHAASO-WCDA扩展系统电路设计 被引量：1

6

作者 曹晓锋 熊浩 +2 位作者 周荣 白立新 杨朝文 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2018年第3期355-359,共5页

为了测量能量在100 Te V～10 PeV之间宇宙线粒子信息,提出了水契伦科夫探测阵列动态范围扩展系统。设计了水契伦科夫探测阵列动态范围扩展系统读出电路,该电路联合光电倍增管打拿极阳极读出,实现了10 000倍动态范围内高精度的电荷测量,... 为了测量能量在100 Te V～10 PeV之间宇宙线粒子信息,提出了水契伦科夫探测阵列动态范围扩展系统。设计了水契伦科夫探测阵列动态范围扩展系统读出电路,该电路联合光电倍增管打拿极阳极读出,实现了10 000倍动态范围内高精度的电荷测量,时间测量精度达到20 ns,全量程内分辨率好于10%,线性偏差好于5%。 展开更多

关键词 lhaaso 高量程 高精度电荷测量 分辨率 线性偏差

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高海拔宇宙线观测站LHAASO概况 被引量：21

7

作者 曹臻 陈明君 +12 位作者 陈松战 胡红波 刘成 刘烨 马玲玲 马欣华 盛祥东 吴含荣 肖刚 姚志国 尹丽巧 查敏 张寿山(代表LHAASO合作组) 《天文学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期1-16,共16页

宇宙线发现百年以来,宇宙线起源仍然是一个谜.研究宇宙线起源主要在甚高能(VHE)伽马射线天文学和宇宙线物理学两个领域交叉展开.新一代高海拔宇宙线观测站(LHAASO)拥有高海拔、全天候和大规模优势,利用多种探测手段对宇宙线开展联合观测... 宇宙线发现百年以来,宇宙线起源仍然是一个谜.研究宇宙线起源主要在甚高能(VHE)伽马射线天文学和宇宙线物理学两个领域交叉展开.新一代高海拔宇宙线观测站(LHAASO)拥有高海拔、全天候和大规模优势,利用多种探测手段对宇宙线开展联合观测,大幅提升对伽马射线和宇宙线的鉴别能力.LHAASO将开展全天区伽马源扫描搜索以大量发现新伽马源,将获得30TeV以上伽马射线探测的最高灵敏度,将在宽达5个数量级的能量范围内精确测量宇宙线分成份能谱,为揭开宇宙线起源谜团给出重要判据.系统介绍了LHAASO的探测器结构、性能优势和科学目标. 展开更多

关键词 宇宙线 甚高能伽马射线 广延大气簇射 高海拔宇宙线观测站

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LHAASO KM2A电磁粒子探测器电子学测试系统设计 被引量：1

8

作者 张庚 常劲帆 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2022年第1期1-6,共6页

设计了用于高海拔宇宙线观测站(LHAASO)KM2A探测器阵列中的电磁粒子探测器的电子学测试平台.设计包括三个模块,分别是RSC衰减器控制系统、数据采集系统和数据处理系统.采用LabVIEW对整体的平台进行程序编写,系统通过控制RSC衰减器来控... 设计了用于高海拔宇宙线观测站(LHAASO)KM2A探测器阵列中的电磁粒子探测器的电子学测试平台.设计包括三个模块,分别是RSC衰减器控制系统、数据采集系统和数据处理系统.采用LabVIEW对整体的平台进行程序编写,系统通过控制RSC衰减器来控制产生信号的幅度变化,通过TCP/IP协议接收数据并存盘,系统对数据进行处理与分析.本文从测试需求出发,详细介绍了电子学测试系统的设计方法与应用试验.试验结果表明:该系统满足测试需求,为LHAASO KM2A ED电子学提供了高效、智能且自动化的测试平台. 展开更多

关键词 lhaaso LABVIEW 衰减器 TCP/IP

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GPU并行过滤LHAASO-WCDA本底噪声 被引量：1

9

作者 黄德智 姚志国 +6 位作者 王晓洁 李会财 査敏 李敏 刘金艳 王岩瑾 丁潇菡 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2018年第1期127-130,共4页

针对LHAASO-WCDA的高噪声率,开发了基于GPU的在线噪声过滤方法。该方法利用Nvidia公司的CUDA技术通过对天区的并行扫描,筛选出最可几天区再经过后续处理从而实现在线噪声过滤与数据压缩。实验测试结果表明:与传统CPU串行相比采用GPU的... 针对LHAASO-WCDA的高噪声率,开发了基于GPU的在线噪声过滤方法。该方法利用Nvidia公司的CUDA技术通过对天区的并行扫描,筛选出最可几天区再经过后续处理从而实现在线噪声过滤与数据压缩。实验测试结果表明:与传统CPU串行相比采用GPU的多线程并行处理后程序运行效率得到十倍以上的提升。通过该方法,相对较小规模的GPU服务器可代替大型的CPU集群,同时可以加强WCDA对瞬态源的监测。 展开更多

关键词 lhaaso—WCDA 宇宙线 GPU 在线噪声过滤

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雷暴电场对LHAASO观测面宇宙线次级粒子横向分布的影响

10

作者 陈林 周勋秀 +3 位作者 阿西克古 黄代绘 王培汉 陈学健 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期833-839,共7页

在雷暴电场的偏转作用下,宇宙线次级粒子到达探测面的位置将受到影响,其横向分布也将发生变化。本文采用Monte Carlo方法,研究雷暴期间LHAASO观测面(海拔约4400 m)宇宙线次级粒子横向分布的变化。结果表明,雷暴期间次级粒子的横向分布... 在雷暴电场的偏转作用下,宇宙线次级粒子到达探测面的位置将受到影响,其横向分布也将发生变化。本文采用Monte Carlo方法,研究雷暴期间LHAASO观测面(海拔约4400 m)宇宙线次级粒子横向分布的变化。结果表明,雷暴期间次级粒子的横向分布将变宽,其变化幅度与电场强度有关,与天顶角、原初能量也有很强的依赖关系。在–1700 V·cm–1的电场中,次级粒子横向分布的变化幅度在天顶角0°时为3.8%,天顶角50°时为34%;当原初能量约180 GeV时,次级粒子横向分布的变化幅度为9.9%,原初能量约560 TeV时,其变化幅度高达119%。本文的模拟结果可为理解雷暴电场偏转宇宙线次级粒子的物理机制、雷暴期间LHAASO中宇宙线数据的变化规律提供信息。 展开更多

关键词 雷暴电场 宇宙线 横向分布 Monte Carlo模拟 lhaaso实验

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基于嵌入式系统的LHAASO WCDA中TCP/IP数据传输接口设计 被引量：5

11

作者 吴旭 赵雷 +4 位作者 褚少平 项天 杨云帆 刘树彬 安琪 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期684-688,共5页

针对大型高海拔空气簇射观测站水切伦科夫探测器阵列,开展了前端电子学数据传输接口设计。基于实验数据率大、数据可靠性要求高的特点,进行了千兆以太网下的TCP/IP数据传输模块的设计。本文主要介绍了基于FPGA嵌入式系统的TCP/IP数据传... 针对大型高海拔空气簇射观测站水切伦科夫探测器阵列,开展了前端电子学数据传输接口设计。基于实验数据率大、数据可靠性要求高的特点,进行了千兆以太网下的TCP/IP数据传输模块的设计。本文主要介绍了基于FPGA嵌入式系统的TCP/IP数据传输技术在LHAASO WCDA中的应用研究。实验结果表明:此数据传输模块数据率可达237 Mbps,满足应用要求。同时,还对此模块进行了24小时的传输测试,数据传输率保持稳定。 展开更多

关键词 大型高海拔空气簇射观测站 水切伦科夫探测器阵列 现场可编程门阵列 嵌入式系统 TCP/IP 以太网

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LHAASO-WFCTA数字电路电源模块设计 被引量：5

12

作者 张进文 周荣 +1 位作者 张京隆 杨朝文 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第9期909-912,共4页

为满足大型巡天望远镜中广角大气荧光/切仑科夫光探测器阵列研制的需求,设计了大型复合实验阵列(LHAASO)广角大气荧光/切仑科夫光探测器阵列(WFCTA)数字电路电源模块。模块采用开关电源设计,由电源芯片及外围电子元件构成,为LHAASO-WFCT... 为满足大型巡天望远镜中广角大气荧光/切仑科夫光探测器阵列研制的需求,设计了大型复合实验阵列(LHAASO)广角大气荧光/切仑科夫光探测器阵列(WFCTA)数字电路电源模块。模块采用开关电源设计,由电源芯片及外围电子元件构成,为LHAASO-WFCTA数字电路提供高效率、低噪声的电能。性能测试结果表明:该电源模块保障了电子学读出系统分辨率为11%,相对偏差为1.2%,达到设计要求。 展开更多

关键词 大型高海拔空气簇射观测站 广角大气荧光/切仑科夫光探测器阵列 数字电路 电源

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LHAASO水切伦科夫探测器阵列时钟原型系统 被引量：3

13

作者 李成 刘树彬 +2 位作者 商林峰 曹平 安琪 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期410-416,共7页

介绍了LHAASO WCDA读出电子学时钟原型系统的设计,分析了该时钟系统的设计原理,介绍了测试方法和测试结果。该原型系统基于精简的White Rabbit Project原理设计,主要包括时钟源插件、时钟发送插件和时钟接收模块3部分。对该原型系统的... 介绍了LHAASO WCDA读出电子学时钟原型系统的设计,分析了该时钟系统的设计原理,介绍了测试方法和测试结果。该原型系统基于精简的White Rabbit Project原理设计,主要包括时钟源插件、时钟发送插件和时钟接收模块3部分。对该原型系统的测试结果表明,时钟接收模块上两时钟通道之间的时钟偏差可以调整到<80 ps,时钟抖动<40 ps,可满足LHAASO WCDA读出电子学设计需求。 展开更多

关键词 大型高海拔空气簇射观测站水契伦科夫探测器 时钟数据传输方法 时钟偏差 时钟抖动

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高能物理分布式数据获取架构的设计与实现 被引量：5

14

作者 李瑾 顾旻皓 +1 位作者 李飞 朱科军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第19期228-234,共7页

当代高能物理实验规模庞大且产生的实验数据量急剧增加,向数据获取软件系统提出更为严格、复杂、高性能的处理要求。借助于高速互联网络和强大的处理单元,采用分布式的数据获取软件的数据收集和处理能力得到显著提升,从而更高效地实现... 当代高能物理实验规模庞大且产生的实验数据量急剧增加,向数据获取软件系统提出更为严格、复杂、高性能的处理要求。借助于高速互联网络和强大的处理单元,采用分布式的数据获取软件的数据收集和处理能力得到显著提升,从而更高效地实现粒子物理实验数据获取目标。这种分布式数据获取处理架构在功能上主要负责对多个数据处理进程的运行控制和管理、软硬件配置、状态监控、信息共享和交互等。相较于基于消息传递的分布式协调服务,以Redis为中心的共享内存技术简化了数据获取系统中多进程间的同步,实现轻量级的CAP最终平衡,还作为中心数据库完成数据获取过程中信息的共享需求,是实现分布式处理框架的一种方便、轻巧、实用的解决方案,在当前规模的高能物理实验计算集群中可以可靠、稳定地开发实现和部署运行。 展开更多

关键词 数据获取 分布式处理框架 分布式系统 REDIS 高海拔宇宙线观测站(lhaaso)

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大气散射衰减定标系统设计 被引量：1

15

作者 叶蔚然 孙志斌 +5 位作者 刘雪峰 翟光杰 张勇 张寿山 肖刚 冯少辉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1197-1201,共5页

观测高能宇宙射线可通过大气荧光探测技术对次级粒子的研究间接实现,而次级粒子在大气传输中受到大气吸收、散射等影响,会影响探测的准确性。为定性定量地确定上述影响,设计了大气散射衰减定标系统,利用已知脉冲能量的激光器向指定方向... 观测高能宇宙射线可通过大气荧光探测技术对次级粒子的研究间接实现,而次级粒子在大气传输中受到大气吸收、散射等影响,会影响探测的准确性。为定性定量地确定上述影响,设计了大气散射衰减定标系统,利用已知脉冲能量的激光器向指定方向发射激光脉冲,通过在地面上另外一点测量散射激光的能量,就可以对大气散射的参数进行标定,从而对次级粒子的能量及方向进行修正。此外通过散射通信中常用的非视距单次散射模型研究了大气传输过程中的散射衰减作用,得到不同角度下的计算仿真结果,为大气散射衰减定标提供了理论依据。 展开更多

关键词 宇宙射线 NLOS 激光定标 瑞利散射 大型高海拔宇宙线观测站 衰减系数

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直射切伦科夫光鉴别宇宙线重成分模拟研究

16

作者 赵丽涛 马玲玲 +2 位作者 张寿山 毕白洋 尹力巧 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第12期1168-1173,共6页

为适应高海拔宇宙线观测站(LHAASO)提高宇宙线的成分重建精度以及精确测量宇宙线的分成分能谱的需求,模拟研究了直射切伦科夫光和直射切伦科夫光方法的特性,为重核的重建提供一种不依赖于强相互作用模型的方法。在广角切伦科夫望远镜阵... 为适应高海拔宇宙线观测站(LHAASO)提高宇宙线的成分重建精度以及精确测量宇宙线的分成分能谱的需求,模拟研究了直射切伦科夫光和直射切伦科夫光方法的特性,为重核的重建提供一种不依赖于强相互作用模型的方法。在广角切伦科夫望远镜阵列(LHAASO-WFCTA)设置下,模拟研究了直射切伦科夫光方法在重荷鉴别当中的应用。研究表明,直射切伦科夫光方法可用于LHAASO中,可提高宇宙线重成分的重建精度。 展开更多

关键词 宇宙线 直射切伦科夫光 背景切伦科夫光 鉴别性能 lhaaso-WFCTA

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稻城高海拔宇宙射线观测站场区水文地质条件及截排水方案对比

17

作者 尚彦军 金维浚 +3 位作者 肖刚 何万通 杨朋 白云翔 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期6-17,共12页

针对高海拔区花岗岩弱透水和松散堆积层厚度及地下水位变化较大等特征,采用过水断面测量、高密度电法物探、钻探等技术手段,对稻城海子山高海拔宇宙射线观测站(LHAASO)场区进行水文地质研究,分析河水流量、地下水位变化及其与覆盖层厚... 针对高海拔区花岗岩弱透水和松散堆积层厚度及地下水位变化较大等特征,采用过水断面测量、高密度电法物探、钻探等技术手段,对稻城海子山高海拔宇宙射线观测站(LHAASO)场区进行水文地质研究,分析河水流量、地下水位变化及其与覆盖层厚度和基岩面埋深等关系。结果表明:盆地中地下水埋深基本在5 m以内,水位高程与地面高程呈线性关系,基岩面埋深小的部位往往地下水位较低,说明基岩面起伏对地下水位影响较大;地表水质属矿化度低、硬度低的I型水(HCO 3-Na+K-Ca型水),显示花岗岩岩性对水质影响明显;基于上述认识提出既保护LHAASO场区安全同时又便于利用优质水源的地表截排水方案。研究结果已被场区排水工程设计和施工采纳,并取得了较好的工程和环保效果。 展开更多

关键词 水文地质条件 地下水位 水质 地表截排水 高海拔宇宙射线观测站 稻城

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天文学报第60卷(2019)总目次

18

《天文学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期120-126,共7页

关键词 宇宙线 lhaaso 天文学报 RADIO LAMOST 高红移

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一种可实现高精度时间同步的数据传输方法 被引量：8

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作者 杨冯帆 常劲帆 王铮 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期118-125,133,共9页

KM2A探测器阵列是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)的主体探测器阵列之一,近7000个探测器平均分布在1.3 km 2的实验范围内。针对大面积分布式布局的高能物理实验中读出电子学系统的时间同步和数据传输问题,提出一种可实现高精度时间同步的数... KM2A探测器阵列是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)的主体探测器阵列之一,近7000个探测器平均分布在1.3 km 2的实验范围内。针对大面积分布式布局的高能物理实验中读出电子学系统的时间同步和数据传输问题,提出一种可实现高精度时间同步的数据传输方法。借助TCP/IP协议栈和White Rabbit时钟同步技术融合时钟网络与数据网络,TCP/IP协议栈在仅保留PC通信协议的基础上,无需增加额外硬件,即可实现高效可靠的数据传输和高精度时钟同步。测试结果表明,该方法可以实现探测器阵列内LHAASO KM2A读出电子学插件间时间同步精度优于1 ns,同时保证了数据传输的可靠性。 展开更多

关键词 高海拔宇宙线观测站 时间同步 TCP/IP协议 现场可编程门阵列 硬件描述语言

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