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西藏 Asγ 实验表面阵列的标定研究报告人：蔡晖高能所兰州大学

中国物理学会高能物理分会 武汉 2014.4

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主要内容Asγ 实验介绍西藏 ASγ 表面阵列的标定

◦实时在线标定◦Probe 标定◦离线标定

小结

ARGO HallTibet AS array

Yangbajing Observatory

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lx my nz c t t 4

通过测量不同地方到达探测器的次级粒子的相对时间差，我们可以推测原初宇宙线粒子的方向。簇射方向重建

有物理意义的时间是簇射次级粒子到达探测器表面的相对时间

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为什么要进行时间标定时间偏差的来源

◦T PMT

◦T Cable

◦T DCT

◦ 同一探测器还受老化和温度等环境因素影响

标定的意义◦ 消除探测器时间测量的系统偏差，更准确的重建原初方向，服务于各项物理目标

PMT

TDCDCTTOffset = T PMT + T Cable + T DCT

铅层 + 闪烁体 + 光导箱 +PMT 渡越到达甄别阈时间

到达探测器表面的时间

实时在线标定

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(Phase)

实时在线标定 probe 标定 offset ＇

P.G.

TDC

= ( T ref + T dir ) / 2 + [ T PMT - T P.G. ]

PMT

DCTTOffset = T PMT + T Cable + T DCT

H.V.

(Timing)

(adjust gains )

时域脉冲反射法

电缆长度在 3 天（上）和 30 天（下）内的变化标定的精度在 0.1ns 左右

电缆温度系数： 0.01%

线缆长度：

其他标定

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Probe 标定

◦ Probe 探测器尺寸：25cm*25cm*3.5cm

◦ 每年定标一次◦ 工作一般持续一周，期间停止采集数据。

Probe 探测器

待标定的单元探测器

标定内容1.FT-PMT/D-PMT 单粒子峰2. 甄别器的时间游离因子3.offset ＇标定

Probe 标定 — FT-PMT/D-PMT 单粒子峰FT-PMT

D-PMT

The single peaks averaged over all the FT-PMTs are 19.26 pC

The single peaks averaged over all the D-PMTs are 0.32 pC

Probe 标定—时间游离因子 k

以某一个chanel 为例

Time-work function :

K- time walk factor

提高约 10% 的探测器时间分辨

Probe 标定— offset ＇

不同的通道脉冲信号不是同时发出

T offset ＇=

Probe 标定 VS 离线标定Probe 标定的 offset ＇

一次迭代离线标定的 offset ＇五次迭代离线标定的 offset ＇

将 offset ＇设为零开始迭代。

左图为所有探测器的 offset ＇绝对量。

离线标定迭代比较

ns

由图中可以看出，迭代趋于稳定，相邻两次迭代结果无明显差别。

通过迭代得到的相邻两次 offset ＇数据做差比较，如下图所示：

Probe 标定 VS 离线标定离线 offset ＇与 Probe 得到的 offset ＇比较如下图所示：

ns

仍然存在细微差别后续工作正在进行中

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小结1. 时间标定对于重建宇宙线事例的方向有着重要的意义，准确定标可以提高方向灵敏度。2. 时间离线标定工作能够大大缩短人工标定的时间，同时缩短标定间隔，使时间测量更为准确。

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报告结束 谢谢！