10月24日至11月26日，空間高能宇宙輻射探測設(shè)施（HERD）項目組攜升級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)，北京濱松光子技術(shù)股份有限公司，意大利巴里大學(xué)、佩魯賈大學(xué)、萊切大學(xué)，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)等單位的40余人參加了此次實驗。
HERD升級版原理樣機包含500塊晶體，為HERD項目建議書方案的1/15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。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。
經(jīng)初步分析，量能器原理樣機對質(zhì)子的能量分辨率達21.0%@400 GeV，與模擬結(jié)果一致，達到了預(yù)期目標(biāo)。硅微條探測器讀出電子學(xué)新方案將電荷測量能力擴展至Z=20以上。穿越輻射探測器原理樣機可清晰識別穿越輻射信號。
在高能所創(chuàng)新基金的支持下，2015至2018年在CERN的三次束流實驗，驗證了三維量能器方案和“光纖+增強相機讀出”方案的原理和技術(shù)可行性，驗證了HERD所有載荷的關(guān)鍵功能和關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。項目下一步工作將轉(zhuǎn)移到研制工藝研究和載荷工程化。
圖1 HERD量能器、硅微條徑跡探測器、塑閃反符合探測器、穿越輻射探測器原理樣機與意大利、瑞士合作方提供的觸發(fā)探測器、徑跡儀安裝在SPS H4束線
束流實驗期間，11月5日至7日，HERD國際合作組在CERN舉行了第七次國際研討會議，總結(jié)了半年來的項目推動、國際合作、模擬和載荷攻關(guān)等的進展，匯報了束流實驗情況。國際合作團隊的各國代表通報了本國HERD項目團隊建設(shè)和經(jīng)費支持等方面的快速進展。HERD團隊將加強在模擬和載荷研制方面的深入合作，補足短板、避免重復(fù)。會議確定了項目下一步重點工作目標(biāo)并進行了詳細(xì)的工作部署。
圖2 HERD第七次國際研討會合影
HERD項目由中科院高能物理研究所提出，計劃于2025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通過空間探測高能粒子搜尋暗物質(zhì)；通過首次在空間擴展到“膝”區(qū)的宇宙線成分測量理解宇宙線起源的世紀(jì)之謎；通過高靈敏度的高能伽馬射線巡天尋找產(chǎn)生高能宇宙線的極端天體。
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