LHAASO地面簇射粒子陣列在線實(shí)時(shí)分布式數(shù)據(jù)處理

盧曉旭 顧旻皓,3 朱科軍,3 李 飛,3

1（中國科學(xué)院高能物理研究所 核探測與核電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100049）

2（中國科學(xué)院大學(xué) 物理科學(xué)學(xué)院 北京 100049）

3（中國科學(xué)院高能物理研究所 天府宇宙線研究中心 成都 610000）

高海拔宇宙線觀測站（Large High Altitude Air Shower Observatory，LHAASO）是“十二五”期間批復(fù)立項(xiàng)的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，是一個(gè)正在邊建設(shè)邊運(yùn)行的處于國際領(lǐng)先水平的高海拔宇宙線觀測項(xiàng)目。項(xiàng)目選址位于四川省稻城縣海子山，海拔4 410 m，投資超過10億元人民幣。項(xiàng)目的核心科學(xué)目標(biāo)為：探索高能宇宙線起源并開展相關(guān)的高能輻射、天體演化、甚至于暗物質(zhì)分布等基礎(chǔ)科學(xué)的研究［1-2］。

LHAASO現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中，共有三種探測陣列，包括地面簇射粒子陣列（square KiloMeter detector Array，KM2A）、水切倫科夫探測器陣列（Water Cherenkov Detector Array，WCDA）［3］和廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列（Wide Field Cherenkov Telescope Array，WFCTA）。其中地面簇射粒子陣列（KM2A）分布在方圓1 km2，由5 242個(gè)電磁粒子探測器（Electromagnetic Detector，ED）和1 171個(gè)繆子探測器（Muon Detector，MD）組成［4］，具體分布如圖1所示。4種探測器獨(dú)立運(yùn)行，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)共同參與軟件觸發(fā)，對(duì)空氣簇射的不同組成部分進(jìn)行區(qū)分，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于宇宙線和γ射線的高精度測量。

圖1 LHAASO各探測器分布Fig.1 Distribution of LHAASO detectors

作為LHAASO的重要組成部分，地面簇射粒子陣列主要科學(xué)目標(biāo)是借助1 km2的觀測面積，以及大視場、全天候的工作特點(diǎn)，覆蓋20 TeV～20 PeV，對(duì)γ射線源的巡天靈敏度在50 TeV附近達(dá)到1%蟹狀星云流強(qiáng)［5］。KM2A采樣探測廣延空氣簇射（Extensive Air Shower，EAS）到達(dá)地面的次級(jí)粒子，包括正負(fù)電子、γ和μ等。ED主要用于探測正負(fù)電子、正負(fù)μ和γ，精確測量這些粒子在某一位置處的數(shù)目密度和到達(dá)時(shí)間。多個(gè)ED共同觀測，實(shí)現(xiàn)對(duì)簇射事例的方向、簇射芯位與能量的重建?！?br>