HERD 量能器 LYSO 晶体线性研究

高能宇宙辐射探测 (HERD) 设施是一个空间任务，旨在探测宇宙射线 (CR) 电子、高达数十 TeV 的 $\gamma$ 射线，以及从质子到铁的高达数 PeV 的 CR 原子核。HERD 的主仪器是一个由近万个立方 LYSO 晶体组成的三维成像量能器 (CALO)。单个 HERD CALO 单元 (HCC) 的大动态范围是实现 HERD PeV 观测目标所必需的，这意味着 HCC 的响应应保持从最小电离粒子 (MIP) 校准到 PeV 簇射最大值的良好线性。为了在如此大的能量范围内研究 HCC 的线性，在 BEPC 的 E2 和 E3 束流线上进行了束流测试。E2 线提供的高强度脉冲电子束用于在 HCC 内产生高能量密度；E3 线提供的 $\pi^{+}$/质子用于 HCC 校准。结果表明，没有发生饱和效应，且从 30 MeV (1 MIP) 到 1.1$\times$10$^{3}$ TeV (能量密度为 93 TeV/cm$^{3}$) 的范围内 HCC 的线性优于 10%，能够满足上述要求。