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LHAASO 模拟： KM2A 灵敏度估计

LHAASO 模拟： KM2A 灵敏度估计. 河北师范大学 崔树旺 颜月先 代表 LHAASO 合作组 南昌大学 2010.4.17. 内容：. Gamma 天文多波段的观测 LHAASO-KM2A 阵列物理目标 KM2A 阵列有效面积和角分辨 KM2A 阵列对 crab 源灵敏度估算 小结. Gamma 天文多波段观测. Fermi/GLAST 0.1-200 GeV. SWIFT 15-350 keV. MAGIC HESS VERITAS 0.1-100 TeV.

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LHAASO 模拟： KM2A 灵敏度估计

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Presentation Transcript

  1. LHAASO模拟： KM2A 灵敏度估计 河北师范大学 崔树旺 颜月先 代表LHAASO合作组 南昌大学 2010.4.17

  2. 内容： • Gamma 天文多波段的观测 • LHAASO-KM2A阵列物理目标 • KM2A阵列有效面积和角分辨 • KM2A阵列对crab源灵敏度估算 • 小结 河北师范大学 崔树旺

  3. Gamma天文多波段观测 Fermi/GLAST 0.1-200 GeV SWIFT 15-350 keV MAGIC HESS VERITAS 0.1-100 TeV Tibet As、ARGO-YBJ、 MILARGO 1-100 TeV 河北师范大学 崔树旺

  4. 源数量的不断累积 • 有利于源的分类： • 实现对各种不同类型源的辐射机制的统计分析研究，寻求高能辐射的共同规律 • 寻找TeV光子银河宇宙线起源证据： • 探索产生γ 射线的细微差别，搜寻宇宙线粒子在源区被加速的确切证据 河北师范大学 崔树旺

  5. 目前地面实验： • IACT实验： • 角分辨能力强 • 粒子分辨能力强 • 巡天能力不足 • 缺乏持续观测能力 • EAS实验 • 全天区、持续观测 • 角分辨能力不足 • 缺乏粒子分辨能力 灵敏度较高 灵敏度不足 河北师范大学 崔树旺

  6. 需要：高灵敏度，具有巡天功能，宽能域范围的地面阵列，需要：高灵敏度，具有巡天功能，宽能域范围的地面阵列， LHAASO KM2A是LHAASO计划的主体部分 河北师范大学 崔树旺

  7.  15m  KM2A=ED+MD 5137 1206 ED array + MD array 1 m2 闪烁体计数器 with 0.5cm铅版----ED探测器 36 m2 闪烁体计数器with 2.8m土层——MD探测器 河北师范大学 崔树旺  30m 

  8. KM2A阵列的物理目标 • 测量高能（>30TeV）gamma射线源的精细结构，寻找新的宇宙线源 问题是： • 阵列设计能不能满足以上物理目标的需要，这样的阵列灵敏程度如何？ 河北师范大学 崔树旺

  9. MC Simulation • Air shower: • Corsika版本6600 • Primary energy of particle : 3TeV----10PeV • Zenith angle: 0—45 degree • Km2a detector response simulation • 探测器和阵列模拟程序：基于参数化的快速模拟程序（马新华，刘玉娟，崔树旺） • 投点范围: 1200x1200(m2) • Events selection: • reconstructed zenith angle < 45degree. • number of triggered detector > 20. • Inner events. （R<500 m） 河北师范大学 崔树旺

  10. 芯内事例 Proton E0>30TeV Muons <4 事例数 距离芯位尺度 (m) 河北师范大学 崔树旺

  11. 能谱响应 蓝色 proton 红色 gamma Log10(E0) 河北师范大学 崔树旺

  12. E>30TeV 事例角差分布(°) 阵列角分辨能力 河北师范大学 崔树旺

  13. 探测效率 河北师范大学 崔树旺

  14.  /p ??---粒子分辨 P ---蓝色 gamma --- 红色 Shower 中的子成分 Ntrig > 90 Shower 中的电子成分 河北师范大学 崔树旺

  15. 观测crab源显著性计算： • Crab flux： • CR flux： 河北师范大学 崔树旺

  16. 灵敏度计算结果 以5为标准 河北师范大学 崔树旺

  17. 河北师范大学 崔树旺

  18. 小结： • 模拟和计算结果显示：LHAASO-KM2A阵列在大于30TeV能区具有很高（低于1%crab 流强）的灵敏度.与同期计划中的实验相比，具有很强的竞争力 模拟需要回答的问题还有更多： • 目前阵列布局是不是最优化的？ • 探测器之间的距离变化对角分辨和探测器费用的优化 • MD探测器的合理布局 • KM2A对不同天区、不同能谱源的灵敏度？ • 提高粒子分辨的办法？？ • 如何结合LHAASO其它设备，提高阵列的性能 河北师范大学 崔树旺

  19. 谢谢！ 河北师范大学 崔树旺

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