高海拔宇宙线观测实验中scaler模式的模拟研究

• 作者: 黄志成 周勋秀 黄代绘 贾焕玉 陈松战 马欣华 刘栋 阿西克古 赵兵 陈林 王培汉
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 宇宙线 Scaler模式 Monte Carlo模拟
• 年，卷（期）: 2021,（19）
• 所属期刊栏目: 地球物理学、天文学和天体物理学|GEOPHYSICS, ASTRONOMY, AND ASTROPHYSICS
• 页码范围: 352-359
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20210632

摘要

位于四川省稻城县海子山的高海拔宇宙线观测站(LHAASO)包含3个子阵列,即地面粒子探测器阵列(KM2A)、水切伦科夫探测器阵列(WCDA)和广角大气切伦科夫望远镜阵列(WFCTA).作为LHAASO实验的主阵列,KM2A由5195个地面电磁粒子探测器(ED)和1188个地下缪子探测器(MD)组成.对地面宇宙线观测实验来说,常有两种独立的数据采集模式,即shower模式和scaler模式.本文通过Monte Carlo方法,利用CORSIKA软件包和G4KM2A软件包,对KM2A-ED阵列中的scaler模式进行了模拟研究.当64个ED作为一个cluster、符合时间窗口为100 ns时,多重数m≥1,2,3和4的计数率分别约为88 kHz,1400 Hz,220 Hz和110 Hz.对scaler模式探测原初宇宙线的能量和有效面积也进行了模拟计算,发现KM2A-ED中多重数m≥1时探测原初质子的阈能可降低到100 GeV、有效面积高达100 m2.本模拟结果为LHAASO-KM2A实验中进行scaler模式的数据触发提供了具体方案,为后续的实验数据分析提供了信息.