LHAASO观测站中高低压电源模块性能的研究

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。

追踪宇宙“信使” 冲击世纪谜题——高海拔宇宙线观测站简介

宇宙线的研究具有悠久的历史,取得了许多划时代的发现性成果。但是人类对宇宙线的起源、加速和传播等问题仍存在诸多疑惑。大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO)独具高海拔和大规模优势,计划利用多种探测手段开展联合观测,大幅提升对伽马和宇宙线粒子的鉴别能力。LHAASO有望获得史上最高的伽玛探测灵敏度,并在很宽的能量范围内精确测量宇宙线能谱,为宇宙线物理、高能天体物理、宇宙学和新物理学规律研究做出贡献。介绍了LHAASO的探测器结构、性能优势和科学目标。

基于嵌入式系统的LHAASO WCDA中TCP/IP数据传输接口设计

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。

LHAASO水切伦科夫探测器阵列时钟原型系统

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。

LHAASO-WFCTA数字电路电源模块设计

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。

远距离大动态范围电荷测量电路的设计

介绍了大型高海拔空气簇射观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)空气簇射芯探测器阵列(Shower core detector array,SCDA)读出电子学方案的预研设计。系统采用基于电荷积分法的电荷测量方案,读出电子学通过同轴电缆接收光电倍增管输出的电流信号;采用在输入端与电荷积分放大器的虚地点之间接入等效50?电阻的终端阻抗匹配方案,并通过Pspice仿真验证该阻抗匹配的可行性。电路测试结果表明,该电路能满足远距离10 bit大动态范围电荷测量的设计指标要求。