LHAASO模拟： KM2A 灵敏度估计河北师范大学 崔树旺 颜月先 代表LHAASO合作组 南昌大学 2010.4.17内容：nGamma 天文多波段的观测nLHAASO-KM2A阵列物理目标nKM2A阵列有效面积和角分辨nKM2A阵列对crab源灵敏度估算n小结2010高能物理年会 南昌2河北师范大学 崔树旺Gamma天文多波段观测SWIFT 15-350 keVFermi/GLAST 0.1-200 GeVMAGIC HESS VERITAS 0.1-100 TeVTibet As 、ARGO-YBJ、 MILARGO 1-100 TeV2010高能物理年会 南昌3河北师范大学 崔树旺 源数量的不断累积n有利于源的分类：实现对各种不同类型源的辐射机制的统计分析研究，寻求高能辐射的共同规律n寻找TeV光子银河宇宙线起源证据：探索产生 射线的细微差别，搜寻宇宙线粒子在源区被加速的确切证据2010高能物理年会 南昌4河北师范大学 崔树旺目前地面实验：nIACT实验：角分辨能力强粒子分辨能力强巡天能力不足缺乏持续观测能力nEAS实验全天区、持续观测角分辨能力不足缺乏粒子分辨能力灵敏度较高灵敏度较高灵敏度不足灵敏度不足2010高能物理年会 南昌5河北师范大学 崔树旺需要：需要：高灵敏度，具有巡天功能，宽能域范围高灵敏度，具有巡天功能，宽能域范围的地面阵列，的地面阵列，LHAASOKM2A是是LHAASO计划的主体部分计划的主体部分2010高能物理年会 南昌6河北师范大学 崔树旺KM2A=ED+MD 15m 1 m2 闪烁体计数器 with 0.5cm铅版- ED探测器36 m2 闪烁体计数器with 2.8m土层MD探测器ED array + MD array5137 1206 30m 2010高能物理年会 南昌7河北师范大学 崔树旺KM2A阵列的物理目标n测量高能（30TeV）gamma射线源的精细结构，寻找新的宇宙线源问题是：问题是：阵列设计能不能满足以上物理目标的需要，这阵列设计能不能满足以上物理目标的需要，这样的阵列灵敏程度如何？样的阵列灵敏程度如何？2010高能物理年会 南昌8河北师范大学 崔树旺MC SimulationnAir shower:Air shower: CorsikaCorsika版本版本66006600Primary energy of particle : 3TeV-10PeVPrimary energy of particle : 3TeV-10PeVZenith angle: 0Zenith angle: 045 degree45 degreenKm2a detector response simulationKm2a detector response simulation探测器和阵列模拟程序：基于参数化的快速模拟程序探测器和阵列模拟程序：基于参数化的快速模拟程序（马新华，刘玉娟，崔树旺）（马新华，刘玉娟，崔树旺）投点范围投点范围: 1200x1200(m: 1200x1200(m2 2) ) Events selection: Events selection: nreconstructed zenith angle 45degree. reconstructed zenith angle 20. number of triggered detector 20. nInner events. Inner events. （R500 mR30TeV Muons 30TeV2010高能物理年会 南昌12河北师范大学 崔树旺探测效率 2010高能物理年会 南昌13河北师范大学 崔树旺 /p ?-粒子分辨P -蓝色蓝色gamma - 红色红色Ntrig 90Shower 中的电子成分中的电子成分Shower Shower 中的中的 子子成分成分2010高能物理年会 南昌14河北师范大学 崔树旺nCrab flux：nCR flux：观测crab源显著性计算：2010高能物理年会 南昌15河北师范大学 崔树旺灵敏度计算结果NtrigMean Energy(TeV)Proton events ( E )SurvivalGamma events ( E )survivalQ factorFLUX(I crab)20305.89204124660.020691382940.515593.70.16430-459.89195940480.005999295390.5113856.60.11345-6513.8456502160.001424164350.52101814.50.05265-9020.5328193370.000248105500.56414036.30.0229010033.513330330.00010158900.67435668.10.0146100-12050.68.4312760.00007326790.71631485.50.0146120-18062.221435710.00002813460.7579941450.0098180-26085.578533309560.870353BF0.0120260-360159.13504705600.940986BF0.0189360-500284.2.689901950.969919BF0.0527500-700430.415640680.976934BF0.1497001050679029.60.995348BF0.339以5为标准2010高能物理年会 南昌16河北师范大学 崔树旺2010高能物理年会 南昌17河北师范大学 崔树旺小结：n模拟和计算结果显示：模拟和计算结果显示：LHAASO-KM2A阵列在大于阵列在大于30TeV能区具有很高（低于能区具有很高（低于1%crab 流强）的灵敏度流强）的灵敏度.与同期计划与同期计划中的实验相比，具有很强的竞争力中的实验相比，具有很强的竞争力模拟需要回答的问题还有更多：目前阵列布局是不是最优化的？n探测器之间的距离变化对角分辨和探测器费用的优化nMD探测器的合理布局KM2A对不同天区、不同能谱源的灵敏度？提高粒子分辨的办法？如何结合LHAASO其它设备，提高阵列的性能2010高能物理年会 南昌18河北师范大学 崔树旺谢谢！谢谢！2010高能物理年会 南昌19河北师范大学 崔树旺