广角契伦科夫望远镜聚光器的研究.pdf

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1、分类号０４密级公开ＵＤＣ编号《？若乂聲硕女研《ｉ緣隹俗Ａ题目广角契伦科夫望远镜巧光器的研兹Ｔｏｎｔｈｅｌｉｇｈｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｏｆｔｈｅｉｔｌｅ：ＳｔｕｄｙＷｉｄｅＦｉｅｌｄｏｆｖｉｅｗＣｈｅｒｅｎｋｏｖＴｅｌｅｓｃｏｐｅ学院（所、中，ＬＯ物理与天文学院专业名称光学研究生姓名沈巧巧学号１２０１３００１１７４，导师姓名巧巧职称副教授—２０１６年５月扉页：论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中一。同工作的

2、同志对本不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，不存在顯窃或抄袭行为与作者研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内容，可Ｗ将论文用于查阅或借阅服、社务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。（内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）：中装：研究生签名；导师签名赛日期？摘要高海拔宇宙线观测站（ＬＨＡＡＳＯ）是我国第

3、十Ｈ个五年规划中Ｗ宇宙线观测研究为、核屯的重大科技基础建设项目，它将使我国成为世界上四大宇宙线的研究实验基地之一（。广角契伦科夫望远镜列阵ＷＦＣＴＡ）是ＬＨＡＡＳＯ计划的重要组成部分，它将实现一一宇宙线的起源宇宙线能谱的高精度测量，探索世界重要之谜。ＷＦＣＴＡ主要由光学反射系统、探测器电子学系统及机械支撑与调节系统组成，由光电倍增管阵列组成的探测器位于球面反射镜的焦平面上。由于光电倍增管的几何外形和其光电阴极的有效响应区决定了光电倍增管排列成探测器阵列时必然出现无响应的，降低了对契伦科夫光信号的收集效率死区和灵敏度极低的无效区。为了提高契伦科夫望远镜的探测效率

4、和灵敏度，本文将针对ＷＦＣＴＡ的实际应用要求，通过在探测器前端运用聚光器的方法。，有效地解决光电倍增管阵列的死区和无效区问题论文主要工作如下：简要介绍了高能宇宙线探测研巧的背景和意义，Ｗ及ＬＨＡＡＳＯ计划的概况；调研了目前国内外在该领域中对聚光器的研究现状。阐述了聚光器的基本理论，对复合抛物面聚光器的构成，为聚光器的设计奠定理论基础。、关键参数和特性作了详细分析二．根据聚光器的边缘光线原理，设计并优化了适合ＷＦＣＴＡ探测器的聚光器结构参数；并在ＺＥＭＡＸ的非序列模式中，对圆形光锥、六边形光锥、复合抛物面聚光器（）、六边形ＣＰＣ四种不同类型的单个聚光器进斤模拟，

5、模拟ＣＰＣ；在混合序列模式中了实际ＷＦＣＴＡ光学系统中聚光器的聚光效果。分析结果表明，六边形ＣＰＣ具有较好的聚焦效果和光收集效率，选定其为ＷＦＣＴＡ探测器的聚光器方案。Ｈ．根据六边形ＣＰＣ的设计参数，对其进行样品加工和测试。通过样品的实验测工的六边形ＣＰＣ对光信号的收集效率明显提高，试表明，本文所设计加与不使用聚光器相比，其收集效率提高３０％且对光收集的均匀性较好，基本达到了预期要求。，关键字：宇宙线广角契伦科夫望远镜阵列；非成像光学；复合抛物面聚光器；光；电倍增管１ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅＬａｒｇｅＨｉｇｈＡｌｔｉｔｕｄｅＡ

6、ｉｒＳｈｏｗｅｒＯｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ（ＬＨＡＡＳＯ）ｉｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｉｎｆｒａｓ化ｕｃｔｕｒｅ－ｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｒｏｅｃｔｗｉｔｈｃｏｒｅｏｆｃｏｓｍｉｃｒａｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｅｔｈｉｒｔｅｅｎｔｈＦｉｖｅｅａｒＰａｎｏｆｏｕｒｃｏｕｎｔｒ．ＡｎｄｐｊｙｙｙＴｈｅＬＨＡＡＳＯｗｉｌｌｂｅｏｎｅｏｆ化ｅｆｏｕｒｂｉｇｇｅｓｔｃｏｓｍｉｃｒａｙｒｅｓｅａｒｃｈｂａｓｅｏｆ化ｅｗｏｒｌｄ．ＴｈｅＷｉｄｅＦｉｅｌｄｏｆＣｈｅｒｅｎｋｏｖＴｅｌｅｓｃｏｐ

7、ｅＡｒｒａｙ（ＷＦＣＴＡｉｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｃｏｍｏｎｅｎｔｏｆＬＨＡＡＳＯｐｌａｎ，ｉｔｗｉｌｌａｃｈｉｅｖｅｈｉｈ）ｐｐｇａｃｃｕｒａｃｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｃｏｓｍｉｃｒａｙｅｎｅｒｇｙｓｐｅｃ化ｕｍｓｏｔｈａｔｗｅｃｏｕｌｄｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｅｎｉｇｍａｏｆｔｈｅｗｏｒ＿ｌｄｔｈｅｏｒｉｉｎｏｆｃｏｓｍｉｃａ．ｇｒ