2017年10月2日至11月1日，空間高能宇宙輻射探測設(shè)施（HERD）項目組攜第二版原理樣機在歐洲核子中心（CERN）利用其超能質(zhì)子束線（SPS）的H2和H4線站進行了束流實驗。來自中科院高能所、西安光機所，廣西大學(xué)，北京濱松，意大利佩魯賈大學(xué)、巴里大學(xué)、萊切大學(xué)，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)等單位共計約30人參加了此次實驗。
HERD第二版原理樣機包括5*5*10共250塊晶體，為HERD項目建議書方案的1/30規(guī)模。每塊晶體引出低量程光纖、高量程光纖和觸發(fā)光纖各一根，按1:1:1的光子轉(zhuǎn)移讀出比例采集晶體信號。三類光纖由兩套增強型相機系統(tǒng)和一套光電倍增管系統(tǒng)分別讀取。本次實驗所用樣機是在第一版樣機的基礎(chǔ)上對量能器晶體陣列和讀出相機升級改造而成。實驗計劃利用質(zhì)子束流（proton beam）對量能器能量分辨、各項同性測量、粒子鑒別等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)和核心功能進行驗證，并利用重核束流（ion beam）驗證長條形塑閃樣機的電荷測量能力。
經(jīng)束流實驗驗證，全系統(tǒng)250塊晶體間信號輸出不一致性~2:1，遠好于第一版樣機的6:1不一致性，滿足了6000倍動態(tài)范圍的能量測量需求。經(jīng)初步分析，原理樣機能量分辨率好于1.3%@200GeV e-，長條形塑閃樣機可識別Z>20以上的電荷，實現(xiàn)了預(yù)期實驗?zāi)繕?biāo)。實驗結(jié)果表明，三維量能器方案和光纖+增強型相機信號讀出方案進行高能量分辨和大動態(tài)范圍觀測是完全可行的。
HERD原理樣機與意大利、瑞士合作方提供的觸發(fā)探測器、徑跡儀安裝在H2束線
200GeV電子入射量能器的重建能譜。能量分辨率1.3%@200 GeV，達到了預(yù)期目標(biāo)
項目組計劃研制第三版原理樣機，于2018年安排HERD進入工程研制前的最后一次束流驗證實驗。
實驗間隙，HERD國際合作組在CERN舉行了第五次國際研討會議，總結(jié)近一年來的工作進展，匯報束流實驗情況，并就下一步工作事項進行了詳細(xì)部署。
HERD第五次國際研討會合影
HERD項目由中科院高能物理研究所和紫金山天文臺聯(lián)合提出，計劃于2023年左右發(fā)射并在中國空間站上運行，其主要科學(xué)目標(biāo)是：以前所未有的靈敏度搜尋暗物質(zhì)；探究宇宙線起源的世紀(jì)之謎；開展高靈敏度的高能伽瑪射線巡天。
附件下載：
