中国物理学会高能物理分会第十一届全国会员代表大会暨学术年会

为了满足HERD项目研制中探测器性能标定需求，基于闪烁光纤和硅光电倍增管设计了大面积宇宙线测试平台，开展了原理样机研制并进行了初步的性能测试。首先进行了单根光纤性能研究，测试了不同反射材料和耦合方式下的光纤读出信号分布，优选了光输出高的光纤处理方案，并研究了国产SiPM的性能。三层直径1mm的闪烁光纤交错排列构成宇宙线灵敏层，入射宇宙线穿过闪烁光纤阵列并在其中沉积能量产生闪烁光信号。硅光电倍增管拼接成长条阵列用于读出闪烁光纤的输出信号，单片硅光电倍增管面积为3mm*3mm，包含3路读出通道。完成了宽度5cm长度100cm的闪烁光纤阵列研制以及10片SiPM3路读出通道阵列研制，光纤板和SiPM通过硅油耦合组装完成第一个原理样机。利用两台DT5742搭建了32路波形采样测试数据获取系统，对原理样机进行了数据采集。对该原理样机利用宇宙线进行了MIP探测效率测试，MIP信号在SiPM通道产生的信号大于10个光电子，能有效和SiPM的暗噪声进行区。经过分析得到该样机沿着光纤长度方向MIP探测效率均大于99%，能很好满足应用需求。