中国科学院创新交叉团队 - 西安光学精密机械研究所

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1、中国科学院创新交叉团队终期评估报告交叉团队名称：空间高能宇宙辐射的探测与研究团队团队成立时间：2012年10月团队负责人：李学龙依托单位：西安光学精密机械研究所填表时间：2016年4月中国科学院人事局说明一、创新交叉团队项目执行期结束后，团队负责人及其合作者应按照相关管理规定，在项目研究工作的基础上，实事求是地填写本报告中各项内容，并提供必要附件材料，保证填报内容真实、数据准确。该报告作为项目终期评估的主要依据。二、团队依托单位按照相关管理规定，认真审查，确保报告的真实性和准确性。三、附件材料单独装订成册，一式一份报送。四、所有材料不得包含涉密内容，请

2、依托单位严格把关。一、团队成员基本情况性出生最高专业技术研究联系姓名工作单位邮箱别年月学位职务领域电话负责高维数xuelon人中科院西安1976.据分1582902g_li@o李学龙男博士研究员光学精密机11析、模8028pt.ac.械研究所式识别cn中科院西安hbl@op1973.光学工1850290胡炳樑男博士研究员光学精密机t.ac.c06程8199械研究所nbaiyon中科院西安1972.物理电1357252glin@o白永林男博士研究员光学精密机03子学2066pt.ac.团械研究所队cn成huangj员1970.宇宙线中科院高能134395

3、1ing@ih黄晶女博士研究员10物理物理研究所0831ep.ac.cnwubb@i1968.高能天中科院高能1391038吴伯冰男博士研究员hep.ac12体物理物理研究所3809.cn二、团队主要工作情况及取得的成果（所取得的研究成果应为团队成员共同取得的成果，请不要对团队成员的个人成果进行罗列。）空间高能宇宙辐射的探测与研究团队面向暗物质等科学问题对空间高能宇宙辐射探测需求，以我国在空间站上构建具有自主知识产权的空间宇宙线观测平台为契机，开展我国原创性的基于三维数字量能器和微光超快成像探测系统的空间高能宇宙辐射探测方法研究，通过理论分析、样机研制

4、、试验验证，在暗物质的直接探测方法方面取得进展，提升我国在空间高能宇宙辐射方法研究的国际学术地位。空间高能宇宙辐射的探测与研究团队开展了空间高能宇宙辐射探测方法理论研究，提出了具有知识产权的3D数字成像量能器方案，完成LYSO方案模拟及与CsI方案的对比，模拟了LYSO方案的方向测量精度和角测量精度，完成了多种算法的效率排斥比仿真计算;提出用于数字量能器能量重建新的能量关系，并研究不同重建算法对能量分辨率的影响;开展了基于三维空间直线拟合方法的簇射轴重建方法研究，并根据轴对称簇射轮廓进行入射粒子的方向和起始位置重建。空间高能宇宙辐射的探测与研究团队在理

5、论研究的基础上对LYSO方案开展了实验验证，首先用Cs137放射源进行了LYSO晶体能量分辨率以及光输出均匀性研究，测试结果显示晶体六面之间光输出差别较小，但是不同晶体间光输出差别较大，部分晶体六面间的能量分辨率差别也比较大。其次利用高能所E3试验束多粒子束团进行了LYSO晶体光输出线性试验研究，实验结果表明10e3~10e7electrons从直径1cm圆孔入射到3cm边长LYSO晶体正中时，其响应能保持线性，没有观测到明显的饱和现象。空间高能宇宙辐射的探测与研究团队开展了ICCD实验样机的研制工作，进行了多项关键技术攻关，研制出具有能够进行纳秒超快

6、光子级微光探测的高重频ICCD样机。将ICCD样机和高能所大系统进行了联试并完成了高能所所内E3束流实验。2015年11月11日至20日，空间高能宇宙辐射探测设施（HERD）原理样机在欧洲核子中心CERN利用其超能质子束线SPS进行了束流试验，验证了其方案和工艺。利用SPSH4的质子束流和Pb束流条件，完成了10~250GeVe-，400GeV（原初）、350GeVp+，100GeV、50GeVe+的正入射实验和3度斜入射实验，完成了A/Z=2的Pb核打靶次级粒子实验。累计采集8百万有效触发事例，超额完成了实验计划。初步测量无修正结果好于预期，成簇触发

7、光纤PMT读出，能量分辨好于2%@100GeV(1sigma)；低量程ICCD读出，能量分辨约5%@10GeV(1sigma)。空间高能宇宙辐射的探测与研究团队在原理样机的基础上提出我国载人航天高能宇宙辐射探测设施HERD系统对微光超快成像探测系统的指标要求，包括动态范围、帧频和台套数要求。并与国内同行、国际同行开展合作，继续推动HERD系统的进一步优化。并开展关键器件高性能像增强器的国产化研究。空间高能宇宙辐射的探测与研究团队从2012年组建以来，争取了国家自然科学基金仪器专项、国家自然科学基金项目、国家国际合作专项、研究所创新经费支持，获得项目经费

8、上千万。具体如下:1.用于空间宇宙线和暗物质观测的微光超快成像探测系统研究，国家自然科学基金科