丁萌:暗物质粒子探测卫星PSD的在轨标定和质子能谱重建论文

丁萌:暗物质粒子探测卫星PSD的在轨标定和质子能谱重建论文

本文主要研究内容

作者丁萌(2019)在《暗物质粒子探测卫星PSD的在轨标定和质子能谱重建》一文中研究指出:大量天文观测的结果表明宇宙中存在着暗物质。按照粒子物理与场论的观点,暗物质是由暗物质粒子组成。暗物质粒子不是标准模型中的粒子,使得暗物质成为21世纪笼罩在物理学上空的新的乌云。理论认为暗物质会发生弱相互作用,其衰变或者湮灭的末态产物可能是标准模型粒子,这些产物会和天体物理过程中产生的宇宙线混合在一起。所以对宇宙线粒子(如正负电子、伽马射线、正反质子等)能谱的精确测量,对于研究暗物质粒子的属性(如质量、衰变宽度等)具有重大意义,同时这也是理解宇宙线起源加速与传播的机制的关键。暗物质粒子探测卫星(DAMPE)是中国科学院先导专项。相比同类探测项目,暗物质粒子探测卫星具有更高的探测能段和更好的能量分辨,整体性能达到国际先进水平。暗物质粒子探测卫星可以实现对宇宙线电子、伽玛和核素通量方向和能量的精确测量。本论文是基于DAMPE卫星的在轨数据完成的,主要包括以下三个部分:(1)暗物质粒子探测卫星塑料闪烁体探测器的在轨标定。包括对PSD(Plastic Scintillator Detector)温度、电压的稳定性分析、基线标定、打拿极标定、MIPs响应标定、PSD能量重建、PSD光衰减标定和PSD自身位置重建研究。性能标定中发现,PSD发射到现在性能保持基本不变。PSD效率标定发现,PSD每根塑料闪烁体条的探测效率大于99.8%,PSD整体探测器效率大于99.99%。(2)PSD电荷重建算法开发。基于DAMPE标定后的数据,开发了DAMPE数据中的径迹选择算法和电荷重建算法。通过该重建算法,PSD可以鉴别从H到Ni的宇宙射线核素,电荷分辨能量与其它空间卫星实验(如AMS02)相当。(3)宇宙射线质子的能谱初步分析。其中开展了DAMPE实验数据中质子事例的筛选、卫星有效接受度计算和BGO能谱反卷积的工作,并得到了初步的质子能谱。

Abstract

da liang tian wen guan ce de jie guo biao ming yu zhou zhong cun zai zhao an wu zhi 。an zhao li zi wu li yu chang lun de guan dian ,an wu zhi shi you an wu zhi li zi zu cheng 。an wu zhi li zi bu shi biao zhun mo xing zhong de li zi ,shi de an wu zhi cheng wei 21shi ji long zhao zai wu li xue shang kong de xin de wu yun 。li lun ren wei an wu zhi hui fa sheng ruo xiang hu zuo yong ,ji cui bian huo zhe yan mie de mo tai chan wu ke neng shi biao zhun mo xing li zi ,zhe xie chan wu hui he tian ti wu li guo cheng zhong chan sheng de yu zhou xian hun ge zai yi qi 。suo yi dui yu zhou xian li zi (ru zheng fu dian zi 、ga ma she xian 、zheng fan zhi zi deng )neng pu de jing que ce liang ,dui yu yan jiu an wu zhi li zi de shu xing (ru zhi liang 、cui bian kuan du deng )ju you chong da yi yi ,tong shi zhe ye shi li jie yu zhou xian qi yuan jia su yu chuan bo de ji zhi de guan jian 。an wu zhi li zi tan ce wei xing (DAMPE)shi zhong guo ke xue yuan xian dao zhuan xiang 。xiang bi tong lei tan ce xiang mu ,an wu zhi li zi tan ce wei xing ju you geng gao de tan ce neng duan he geng hao de neng liang fen bian ,zheng ti xing neng da dao guo ji xian jin shui ping 。an wu zhi li zi tan ce wei xing ke yi shi xian dui yu zhou xian dian zi 、ga ma he he su tong liang fang xiang he neng liang de jing que ce liang 。ben lun wen shi ji yu DAMPEwei xing de zai gui shu ju wan cheng de ,zhu yao bao gua yi xia san ge bu fen :(1)an wu zhi li zi tan ce wei xing su liao shan shuo ti tan ce qi de zai gui biao ding 。bao gua dui PSD(Plastic Scintillator Detector)wen du 、dian ya de wen ding xing fen xi 、ji xian biao ding 、da na ji biao ding 、MIPsxiang ying biao ding 、PSDneng liang chong jian 、PSDguang cui jian biao ding he PSDzi shen wei zhi chong jian yan jiu 。xing neng biao ding zhong fa xian ,PSDfa she dao xian zai xing neng bao chi ji ben bu bian 。PSDxiao lv biao ding fa xian ,PSDmei gen su liao shan shuo ti tiao de tan ce xiao lv da yu 99.8%,PSDzheng ti tan ce qi xiao lv da yu 99.99%。(2)PSDdian he chong jian suan fa kai fa 。ji yu DAMPEbiao ding hou de shu ju ,kai fa le DAMPEshu ju zhong de jing ji shua ze suan fa he dian he chong jian suan fa 。tong guo gai chong jian suan fa ,PSDke yi jian bie cong Hdao Nide yu zhou she xian he su ,dian he fen bian neng liang yu ji ta kong jian wei xing shi yan (ru AMS02)xiang dang 。(3)yu zhou she xian zhi zi de neng pu chu bu fen xi 。ji zhong kai zhan le DAMPEshi yan shu ju zhong zhi zi shi li de shai shua 、wei xing you xiao jie shou du ji suan he BGOneng pu fan juan ji de gong zuo ,bing de dao le chu bu de zhi zi neng pu 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)的丁萌,发表于刊物中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)2019-08-16论文,是一篇关于暗物质粒子探测卫星论文,在轨标定论文,质子能谱论文,中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)2019-08-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)2019-08-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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