极高能宇宙线射电信号极化特性的研究

批准号:
11705103
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
钱祥利
依托单位:
学科分类:
A2606.中微子与粒子天体物理
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
Olivier Martineau-Huynh、刘伟、李鹤鸣、靳超
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中文摘要
射电阵列,采用造价低、全天候观测的射电天线,可以建造大面积的观测阵列,达到极高能中微子天文学和极高能宇宙线探测所需的高灵敏度。计划中的巨型天线阵列GRAND,将是世界上10^17eV以上最灵敏的高能中微子望远镜,可以对高能中微子进行有效的观测。原型阵列GRAND-proto中射电天线阵列与闪烁体探测器阵列已经开始联合运行。本项目将利用GRAND-proto复合阵列产生的数据,开展射电探测宇宙线的数据分析,研究背景噪声的排除技术、射电信号的极化特征,挑选出宇宙线事例并研究射电探测宇宙线的重建方法。此外,还将把实验数据与射电模拟数据结合起来,进一步完善空气簇射的射电辐射模型。该研究成果将对国内射电探测宇宙线的数据分析及理论模型工作有重要促进意义。
英文摘要
The radio antenna has the advantage of both low cost and nearly 100% duty cycle, which is suitable to build large area detection array to observe extremely high energy neutrinos and cosmic rays. The prospective giant radio array GRAND will be the most sensitive array for the ultra-high energy neutrinos, above 10^17 eV in the world. Currently a combined radio and scintillator prototype array, called GRAND-proto, is under operation at Tianshan, Xinjiang Province. .In this project, we are going to make full use of the GRAND-proto array to carry out the research of the data analysis of radio signal. We mainly focus on the technique of the exclusion of background noise, the pick out of cosmic ray events according to polarization character of radio signal and the reconstruction of primary cosmic rays. Furthermore, the research devotes to improve radio emission model of air shower according to current experimental data. The research aims to promote the data analysis method and theoretical model of radiation from extensive air shower.
本项目是基于大型中微子射电探测阵列(GRAND)前期实验GRANDProto35开展研究工作,GRANDProto35是由35个射电天线和24个闪烁体探测器组成的符合阵列,闪烁体探测器作为传统探测器,与射电探测进行交叉验证。项目执行期间,完成了GRANDProto35实验阵列的探测器测试、安装和运行工作,实现了天线阵列和闪烁体阵列的联合运行。对闪烁体单元探测器及整个阵列的性能进行了详细的GEANT4模拟,模拟研究显示当宇宙线能量大于10^17eV时,阵列探测效率可以达到95%以上,有效面积达到2×10^6平方米,这些工作为后续的物理分析工作提供了重要保证。阵列运行后实现了利用闪烁体探测器对宇宙线事例的重建,同时利用射电天线阵列对背景噪声进行研究,初步建立起宇宙线事例的认证方法及背景噪声排除技术,本项目工作将为接下来GRANDProto300及GRAND中微子实验的开展提供重要参考价值。
期刊论文列表
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Simulation study on cosmic ray background at large zenith angle based on GRANDProto35 coincidence array experiment
基于GRANDProto35符合阵列实验的大天顶角宇宙线背景模拟研究
DOI:10.1007/s41365-020-00841-3
发表时间:2021-01
期刊:Nuclear Science and Techniques
影响因子:2.8
作者:Qian Xiang Li;Wang Xu;Sun Hui Ying;Wang Zhen;Martineau Huynh Olivier
通讯作者:Martineau Huynh Olivier
Characterization of the photomultiplier tubes for the scintillation detectors of GRANDProto35 experiment
GRANDProto35 实验闪烁探测器光电倍增管的表征
DOI:10.1088/1748-0221/16/04/p04008
发表时间:2020-05
期刊:Journal of Instrumentation
影响因子:1.3
作者:X. Wang;X.-L. Qian;Y.-H. Yu;C.-F. Feng;Olivier Martineau-Huynh;Y. Zhang;Q.-B. Gou;W. Liu;Y.-L. Feng
通讯作者:Y.-L. Feng
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