用于天基宇宙线实验的 CALOCUBE 项目：高粒度量能器原型的设计、建造与初步性能
仪器与探测器
2020-01-29 v1 高能物理 - 实验
摘要
当前高能宇宙线物理研究涉及关于宇宙线起源、组成、加速机制及其产生的基本问题。在“膝”区对宇宙线能谱与组成进行明确测量可对上述部分问题提供解答。由于这些能量下粒子速率极低，迄今仅有可能进行地基观测，其依赖描述地球大气中高能相互作用的复杂模型。基于量能法的空间实验不仅能提供通量测量，还能提供能谱与粒子鉴别，必将克服地基实验的某些不确定性。鉴于预期粒子通量，需要非常大接受度以在空间任务时长内收集足够数据。而这又与空间实验的轻量化与紧凑要求相矛盾。我们提出量能法的新颖构想，在限制探测器质量与体积的同时解决这些问题。本文报告一项为期四年的研发计划，其中我们研究了材料、涂层、光传感器、前端电子学与机械结构，旨在设计具有最大可能接受度的高性能、高粒度量能器。文中详述了设计选择、组件表征，以及已用于多次粒子束测试的可观尺寸原型（Calocube）的建造。
引用
@article{arxiv.1910.09784,
title = {The CALOCUBE project for a space based cosmic ray experiment: design, construction, and first performance of a high granularity calorimeter prototype},
author = {Adriani O. and Albergo S. and Auditore L. and Basti A. and Berti E. and Bigongiari G. and Bonechi L. and Bongi M. and Bonvicini V. and Bottai S. and Brogi P. and Cappello G. and Carotenuto G. and Castellini G. and Cattaneo P. W. and Cecchi R. and Checchia C. and D'Alessandro R. and Detti S. and Fasoli M. and Finetti N. and Italiano A. and Lenzi P. and Maestro P. and Manetti M. and Marrocchesi P. S. and Mori N. and Morsani F. and Olmi M. and Orsini A. and Orzan G. and Pacini L. and Papini P. and Pellegriti M. G. and Rappoldi A. and Ricciarini S. and Sciuto A. and Spillantini P. and Starodubtsev O. and Stiaccini L. and Stolzi F. and Sulaj A. and Suh J. E. and Tiberio A. and Tricomi A. and Trifiro A. and Trimarchi M. and Vannuccini E. and Vedda A. and G. Zampa and N. Zampa N},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.09784},
year = {2020}
}