1 / 15

WFCTA 新望远镜的 光学模拟优化

WFCTA 新望远镜的 光学模拟优化. 刘加丽 昆明学院物理科学与技术系. 第九届高能物理年会 · 2014 年 4 月 18 日 -2014 年 4 月 23 日 · 湖北武汉. 主要内容. 1. WFCTA 简介 2. 新望远镜候选光学 3. 光学优化过程及结果 3.1 反射镜曲率半径 3.2 PMT 阵列（成像系统）与反射镜之间的距离 3.3 反射镜粗糙度 4. 讨论 5. 总结. 1. WFCTA 简介 — 物理目标. WFCTA 是 LHAASO 项目的子项目之一。

charlotte-flynn
Download Presentation

WFCTA 新望远镜的 光学模拟优化

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. WFCTA新望远镜的光学模拟优化 刘加丽 昆明学院物理科学与技术系 第九届高能物理年会 · 2014年4月18日-2014年4月23日 · 湖北武汉

  2. 主要内容 1. WFCTA简介 2. 新望远镜候选光学 3. 光学优化过程及结果 3.1 反射镜曲率半径 3.2 PMT阵列（成像系统）与反射镜之间的距离 3.3 反射镜粗糙度 4. 讨论 5. 总结

  3. 1. WFCTA简介—物理目标 • WFCTA是 LHAASO项目的子项目之一。 • （Wide Field of View Cherenkov/Fluorescence Telescope Array） • 实验目标为测量50TeV至1EeV的宇宙线能谱和成份。 • 为实现该目标，分成三个能段来进行测量。 （50TeV-10PeV; 10PeV-100PeV; 100PeV-1EeV.) • 用同样的一批望远镜设备（24台），采用不同的光学技术，覆盖宇宙线能谱上的两个“膝”区。 • 通过低能区（50TeV）与空间气球/卫星实验的重叠测量获取绝对能标，并将给能标传递到高能区。

  4. 1. WFCTA简介—望远镜结构 1/4标准海运集装箱 ？？？×2.5m×2.38m ？？？接收面积约 5m2 32×32的PMT阵列@ 0.5ox0.5o 覆盖14o×16o • 望远镜主体1/4标准海运集装箱 2.9m×2.5m×2.38m • 光收集系统20块球面镜组成 接收面积约 5m2 • 成像系统16×16的PMT阵列@ 1ox1o 覆盖14o×16o • 电子学系统 电源系统 慢控制和监控系统 标定系统 ？？？

  5. 2. 新望远镜候选光学 球面设计 Davies-cotton设计 23全镜+8半镜 L=271.4mm 7 6 7 9 9 10 3 2 4 10 5 1 0 5 1 4 90个小镜子 L=150mm 11 0 0 3 11 2 6 3 1 6 2 8 8 5 4 R=2r

  6. 3. 光学优化过程及结果 球面设计 Small facet shape Coma θ=8o θ=0o θ=0o θ=8o Davies-cotton设计

  7. 3.1 反射镜曲率半径 定义光斑位置： 成像系统（PMT阵列）尺寸：826 mm x 708 mm。 曲率半径：选择5500mm附近。

  8. 3.2 PMT阵列与反射镜之间的距离 球面设计: 2725 mm Davies-cotton设计: 2775 mm 球面设计 Davies-cotton设计

  9. 3.3 反射镜粗糙度 球面设计 Davies-cotton设计 受反射镜小镜子加工的粗糙度以及安装精度等因素的影响，反射镜的法线方向会有一个高斯的扩展，从实验角度考虑，模拟中将该扩展等同到出射点的位置扩展。

  10. 3.3 反射镜粗糙度 球面设计 Davies-cotton设计 扩展的半宽度小于6mm !!! 球面设计将作为WFCTA新望远镜的最终光学设计方案！

  11. 4. 讨论—小视场设计 考虑稍微小一些的视场范围，反射镜设计不变，视场从16o减小到10o。 对于10o的视场，成像质量显著提高； 球面设计成像质量好于Davies-cotton设计。

  12. 5. 结论 • 球面设计的反射镜能满足WFCTA的要求，将为其光学设计的方案。 • 反射镜曲率半径选择5500mm，成像系统放置于距离反射镜2725mm的位置。 • 由于镜子加工以及安装精度等因素造成的出射光线位置的扩展半宽度不超过6mm。 • 适当缩小望远镜视场到10o， Davies-Cotton设计的成像质量显著提高；球面设计的成像质量仍高于Davies-Cotton设计。

  13. Thank you！

More Related