INSTITUTE OF HIGH ENERGY PHYSICS 中国科学院高能物理研究所 INSTITUTE OF HIGH ENERGY PHYSICS 羊八井复合阵列 电子学及运行状况 报告人：冯有亮 本工作主要贡献的合作单位： 1.高能物理研究所 2.西藏大学 3.山东大学 4.南开大学 2018年3月22日LHAASO峨眉合作组会议

Outline 羊八井复合阵列探测器介绍 KM2A电子学运行状况 复合阵列性能介绍 4.总结

羊八井复合阵列探测器介绍 探测器设计： 缪子探测器 闪烁体探测器 7.2x7.2x1.9米的大型水袋 闪烁体探测器样机 1.9m 7.2m

闪烁体探测器性能： 单道探测器阳极电荷量 打拿极(dq)大动态范围的测试 羊八井复合阵列探测器介绍 通过将PMT阳极、打拿极信号同时读出，实现了0-500MIPs的大量程计数，(阳极0-15MIPs,打拿极5-500MIPs)。

MD探测器性能： MD记录的波形 单道MD的muon谱 羊八井复合阵列探测器介绍 MD探测器性能： 单道MD的muon谱 MD记录的波形 MD探测器读出电子学采用基于高速ADC进行波形数字化的测量方案，每秒记录一次采样波形。

复合阵列探测器分布： 感谢藏大、ED组、山大的大力支持和参与 76台0.5m2探测器 39台1m2探测器（KM2A的ED原型样机探测器） 羊八井复合阵列探测器介绍 复合阵列探测器分布： 羊八井闪烁体-缪子探测器复合阵列包括以下三种类型探测器： 76台0.5m2探测器 39台1m2探测器（KM2A的ED原型样机探测器） MDA探测器 感谢藏大、ED组、山大的大力支持和参与

采用小白兔时钟同步系统 数据采集和时钟同步系统: 羊八井复合阵列探测器介绍 NTP Server Master WR DAQ Slaver WR ×8 ED FEE ×115 MD FEE ×16 115台探测器采用2级级联结构，顶层交换机与GPS时间服务器同步，下级交换机与上级交换机同步，并负责将GPS时间分布至每一个探测器节点的数据采集前端上，交换机同时负责传输所有节点的上行数据及慢控制数据。 采用小白兔时钟同步系统

KM2A电子学运行状况 2.KM2A电子学运行状况 自2016.11月12日开始全阵列运行取数。 ED电子学具体更新记录如下： 2016.12.15 解决远程更新firmware失败的问题。 2017.02.22 解决ping不通的问题。 2017.04.06 尝试解决无法同步的问题。 MD电子学具体更新如下： 2017.11.6 更换一块MD电子学，进行调试。 2018.1.13 全部更换并运行。 2018.1.26 电子学更新，解决丢失hit的问题。

ED电子学运行状况 2.KM2A电子学运行状况 阳极单粒子信号随时间的稳定性 台基随时间的稳定性 阳极单粒子的展宽随时间的稳定性 阳极/打拿极的比值随时间的稳定性

ED电子学运行状况 问题1：山上停电之后，每次上电后发生随机不同步的现象，需要多次重启WR之后恢复同步； 解决中 2.KM2A电子学运行状况 ED电子学运行状况 问题1：山上停电之后，每次上电后发生随机不同步的现象，需要多次重启WR之后恢复同步； 解决中 问题2：有少数道运行过程中停止发数据；

2.KM2A电子学运行状况 MD电子学运行状况 阳极单粒子信号随时间的稳定性 台基随时间的稳定性 阳极单粒子的展宽随时间的稳定性

2.KM2A电子学运行状况 MD电子学运行状况 探测器阳极台阶(aped) 错误× 问题1：接收宇宙线信号时台阶错误； 已解决√ 问题2：data中有异常值出来；已解决√ 问题3：每个数据包的第一个波形异常；已解决√ 问题4：波形数据最后多出来11位；已解决√ 问题5：慢控返回数据有错；已解决√ 问题6：事例率有突变；已解决√ 问题7：前后两个hit事例的时间差为0；已解决√ 单道事例率 错误× 单道 1秒内的事例率 错误×

MD电子学运行状况 问题8：数据包丢事例; 解决中 16 问题9：远程更新电子学firmware时， 会有出错。 解决中 块板的测 平台 2.KM2A电子学运行状况 MD电子学运行状况 单道事例率 问题8：数据包丢事例; 解决中 16 问题9：远程更新电子学firmware时， 会有出错。 解决中 块板的测 平台 单道 1秒内的事例率 单道 1秒内的事例率

电子学小结 ED稳定运行，到目前为止，整体运行良好，还有一些bug在解决中。 MD运行2个多月，目前firmware还存在问题，在调试中。 2.KM2A电子学运行状况 电子学小结 ED稳定运行，到目前为止，整体运行良好，还有一些bug在解决中。 MD运行2个多月，目前firmware还存在问题，在调试中。

能量对比： 能量沉积 参与重建的着火探测器数 3.复合阵列性能介绍 重建事例中参与重建的触发探测器个数分布模拟与实验符合；每个事例沉积的能量，模拟与实验一致。

角分辨、muon： muon 奇偶校验角差 模拟和实验数据的缪子谱形与探测效率一致。故可以根据模拟数据计算复合阵列不同能量范围强子的排斥比。 3.复合阵列性能介绍 角分辨、muon： muon 奇偶校验角差 由模拟给出复合阵列角分辨为1.5deg，（ 50%@theta<45，core_dr<50，sumpd>20，inout=1 ）。 模拟和实验数据的缪子谱形与探测效率一致。故可以根据模拟数据计算复合阵列不同能量范围强子的排斥比。

月影、日影： 月影显著性分布图 日影显著性分布图 3.复合阵列性能介绍 日影，月影显著性 （芯位在内部，平均残差<1 探测器数大于8 平滑半径0.8deg）

各向异性—低能段恒星时： 闪烁体阵列 AS-γ 15TeV 3.复合阵列性能介绍 闪烁体阵列 events 1.64*10e8 AS-γ events 2.33*10e10 闪烁体阵列 AS-γ 15TeV

谢谢！ 总 结 羊八井复合探测器阵列稳定运行，实验数据与模拟数据各项参数分布基本一致。 总 结 羊八井复合探测器阵列稳定运行，实验数据与模拟数据各项参数分布基本一致。 采用KM2A的电子学，解决了电子学相关的很多问题，剩余问题还在解决中。 积累更多数据，做一些先期的实验和物理分析的工作。 谢谢！

阳极(aq)与打拿极(dq)信号线性关系