LHAASO 进 展 报 告 曹 臻, 高 能 所 LHAASO 合 作 组 大 会, 南 开 大 学,2016-8
报 告 内 容 项 目 进 展 项 目 的 立 项 TDR 准 备 工 作 实 施 计 划 基 建 工 程 进 度 与 计 划 探 测 器 生 产 安 装 进 度 计 划 物 理 分 析 软 件 准 备 计 划 科 学 观 测 及 研 究 计 划 科 学 产 出 预 期 物 理 分 析 科 学 产 出 准 备 工 作 科 学 研 究 计 划 合 作 组 经 费 状 况 及 其 预 期
二 三 四 五
Geo Location:Near S217, in the Haizishan Reservation N29 21 30.7,E100 08 14.65 4400 A.S.L. Chengdu: 708km Litang: 98km Daocheng: 50km (living base at 3700m)
国 家 项 目 的 立 项 国 家 项 目 建 议 书 批 复 :2015 年 12 月 31 日 5195 个 ED: 覆 盖 1.2 平 方 公 里 1171 个 MD: 覆 盖 整 个 阵 列 3000 WCD 单 元 :7.8 万 平 方 米 连 续 灵 敏 探 测 阵 列 12 台 WFCT: 用 于 30TeV 到 0.3EeV 的 宇 宙 线 能 谱 和 成 份 的 测 量 可 研 报 告 审 批 : 5 月 院 级 内 评 6 月 上 报 国 家 发 改 委 环 境 评 估 : 预 计 9 月 上 报 环 保 部 ( 关 键 路 径 ) 土 地 证 : 预 计 9 月 获 得 TDR 上 报 准 备 工 作 按 系 统 组 织 内 部 评 审, 计 划 10-11 份 前 完 成
道 路 和 场 地 布 局 连 接 S217 & 大 门 连 接 每 个 大 型 探 测 装 置 图 例 : MD 水 池 : WCDA: 场 内 主 干 道 : 场 内 小 路 : 边 界 及 中 心 线 : 变 电 站 1171 MD 站 点 踏 勘 结 果
初 设 报 告 : 分 册 方 式 共 7 册 : 1. 总 论 2. 平 方 公 里 阵 列 (ED+MD) 3. 中 心 阵 列 (WCDA+WFCTA) 4. 共 用 工 艺 技 术 设 施 5. 建 安 工 程 6. 公 用 技 术 设 施 7. 初 步 设 计 概 算 书
初 设 报 告 (TDR): 进 展 与 计 划 2013/11 2015/04: 初 设 报 告 工 艺 系 统 部 分 初 稿 2015/04/10: 启 动 可 研 报 告 的 编 写, 其 中 工 艺 系 统 部 分 基 于 初 设 报 告 初 稿 2015/09 2016/04/15 可 研 报 告 的 内 部 评 审 和 修 订, 完 成 可 研 报 告 最 终 版 初 设 阶 段 关 键 技 术 专 项 的 评 审 启 动 初 设 报 告 的 修 订 和 其 它 内 容 (1 5-7 册 ) 的 编 写 2016/08/15: 完 成 初 设 报 告 全 部 内 容 的 编 写 启 动 初 设 报 告 的 所 内 专 家 评 审 和 进 一 步 修 订 2016/10: 完 成 初 步 设 计 报 告 的 编 写
基 建 工 程 进 展 与 计 划 29 公 里 35 千 伏 输 电 工 程 启 动 配 套 工 程 土 建 工 程 已 经 启 动 观 测 基 地 20 道 路 工 程 防 洪 水 渠 工 程 测 控 基 地 建 设 预 计 年 底 完 成 40%,20117 年 5 月 验 收 交 付
29 公 里 输 变 电 线 路 工 程 工 程 建 设 内 容 35kV 开 关 站 ( 海 拔 3800m) 35kV 输 电 线 路 :29km 35->10kV 变 电 站 (4410m) 10kV 输 电 线 路 :500 米 地 缆 (4410m) 和 3km 架 空 (3750m) 11
观 测 基 地 总 图 12
测 控 基 地 布 局 和 效 果 图 13
施 工 现 场
LHAASO 主 体 基 建 工 程 计 划 2016: 地 方 配 套 2017:1# 水 池 (150X150) 建 设 400 个 muon 探 测 器 主 体 工 程 2017-2019 年 底 : 2# 水 池 (150X150)3# 水 池 (110X300) 710 个 muon 探 测 器 主 体 工 程 道 路 维 护
总 体 进 度 安 排
探 测 器 生 产 安 装 进 度 计 划 2017 年 : 订 货 工 艺 成 熟 80 个 ED+15 个 MD+2 WFCT 2018 年 : 1/4 阵 列 投 入 科 学 运 行 1920 个 ED+300 个 MD+ 一 个 水 池 +4 WFCT 2019 年 :2/3 阵 列 投 入 科 学 运 行 2000 个 ED+500 个 MD+ 一 个 水 池 +3 WFCT 2020 年 : 全 阵 列 投 入 科 学 运 行 1635 个 ED+406 个 MD+ 一 个 水 池 +3 WFCT
物 理 分 析 软 件 工 程 的 计 划 2016 年 ( 建 设 ) 发 布 第 一 版 的 软 件 框 架, 包 含 比 较 成 熟 的 模 拟 和 重 建 软 件 发 布 LHAASO 科 学 的 白 皮 书 初 版 组 织 下 年 度 973 申 请 的 准 备 工 作 开 展 物 理 分 析 黄 皮 书 的 相 关 工 作 2017 年 ( 优 化 ) 优 化 各 部 分 的 软 件 完 善 LHAASO 科 学 的 白 皮 书 ( 扩 充 宇 宙 线 物 理 内 容 ) 深 入 开 展 LHAASO 物 理 分 析 黄 皮 书 的 工 作 2017 年 ( 检 验 ) 分 析 LHAASO 工 程 阵 列 数 据 和 羊 八 井 实 验 数 据 开 展 LHAASO 物 理 分 析 相 关 的 系 统 误 差 研 究
Prospects and Status LHAASO observatory The highest sensitivity for gamma ray sources above 10 TeV in the world The unique window for discovering the hadronic origins of cosmic rays LHAASO: 3 rd generation Crucial CR data covering a very wide energy region of knees Exploring for new physics: DM or quantum gravity LHAASO will be one of the major instruments in HE astroparticle physics, together with IceCube, AUGER, CTA LHAASO has been approved in China, one of the most important projects of CAS in 5 years Sichuan province provides the site & infrastructure. The construction has been started in July 2016 in space LHAASO in ground in 3000km 2
The 1 st Result with LHAASO prototype & ARGO-YBJ H & He (70% purity) spectrum has the knee at D ~ 2-5kpc Age ~ 440y F ~1% Crab 700 TeV Phys.Rev. D92 (2015) 9, 092005 W51C Age=30kyr D~4.3kpc The most wanted cosmic ray sources in LHAASO hunting list Astrophys. J. 826 (2016) 63 W51C ~3%Crab reference~ APJ, 761:133(2012) && Mon.Not.R.Astron.Soc, 421,935-942(2012)
A Pevatron? Nature 531 (2016) 476 At G.C. very dense gas density meaning strong absorption Models show that the p-spectrum should have a cut-off energy higher than 0.4 PeV
物 理 分 析 科 学 产 出 准 备 工 作 成 立 物 理 分 析 小 组 ( 高 能 所 ) 逐 渐 完 善 计 算 设 备 和 存 储 系 统 软 件 框 架 的 研 究 和 建 设 已 经 基 本 完 成 模 拟 数 据 产 生 和 管 理 逐 渐 步 入 正 轨 启 动 了 数 据 和 物 理 分 析 的 预 先 研 究 物 理 分 析 及 唯 象 理 论 研 究 LHAASO 科 学 白 皮 书 物 理 分 析 黄 皮 书
White Paper 170 多 页, 中 国 美 国 意 大 利 俄 国 法 国 加 拿 大 泰 国 等 多 国 科 学 家 参 与, 完 成 80%
科 学 研 究 近 期 计 划 2016-2017: 完 成 羊 八 井 ARGO-YBJ + LHAASO-prototype 数 据 分 析 和 研 究 运 行 羊 八 井 AS_G 实 验, 开 展 数 据 分 析 和 科 学 研 究 2016-2018 年 完 成 MC 模 拟 数 据 的 产 生 与 重 建 分 析 软 件 的 建 设 2018 年 :1/4 探 测 器 投 入 科 学 运 行 之 后 数 周 的 数 据 可 以 得 到 Crab Nebula 的 标 定 结 果 ( 标 准 烛 光 ) 数 月 的 数 据 产 生 科 学 成 果 : 测 量 Crab Nebula 光 子 能 谱 确 定 能 标 测 定 轻 成 分 宇 宙 线 能 谱 的 膝
科 学 产 出 总 体 计 划 2019-2020 年 完 成 探 测 器 主 体 阵 列, 继 续 利 用 1/4 阵 列 产 生 大 统 计 量 数 据 科 学 成 果 预 期 第 一 批 重 要 科 学 成 果 是 关 于 SNR 和 PWN 的 高 能 端 (>30TeV) 能 谱 的 测 量 第 二 是 分 成 份 的 膝 的 测 量 长 期 (10-20 年 科 学 运 行 ) 2020 以 后, 全 阵 列 运 行, 产 生 第 一 批 高 灵 敏 度 高 能 伽 马 天 文 数 据
国 内 合 作 组 10 个 核 心 成 员 单 位 若 干 外 围 成 员 单 位 北 京 大 学 空 间 中 心 清 华 大 学 高 能 所 南 开 大 学 国 家 天 文 台 大 气 所 山 东 大 学 河 北 师 范 大 学 四 川 大 学 中 国 科 技 大 学 西 藏 大 学 LHAASO 西 南 交 通 大 学 南 京 大 学 紫 金 山 天 文 台 成 都 分 院 : 山 地 所 生 物 所 云 南 天 文 台 云 南 大 学 广 西 大 学 LHAASO 合 作 组 ( 国 内 )
LHAASO 国 际 合 作 团 队 瑞 士 日 内 瓦 大 学 VHE 伽 马 天 文 学 俄 罗 斯 科 学 院 核 物 理 所 宇 宙 线 物 理 法 国 奥 赛 核 物 理 所 欧 米 伽 微 电 子 学 组 VHE 伽 马 天 文 学, 宇 宙 线 物 理 意 大 利 国 家 核 物 理 研 究 院 罗 马 I 大 罗 马 II 大 罗 马 III 大 都 林 大 学 VHE 伽 马 天 文 学, 宇 宙 线 物 理 泰 国 马 依 多 尔 大 学 太 阳 宇 宙 线 物 理 空 间 天 气 预 报 国 际 合 作 组 成 员 单 位 法 国 :IPNO 意 大 利 :U. Rome I, II, III OMEGA U. Torino U. Montpellier U. Naples d 中 国 高 能 所 等 20 个 研 究 机 构 俄 罗 斯 :RAS INPR 泰 国 :Mahidol U.
工 程 经 费 状 况 及 其 预 期 四 川 省 地 方 配 套 资 金 :3 亿 2015: 1 亿 2016: 0.8 亿 2017: 1.2 亿 国 家 发 改 委 项 目 资 金 :9 亿 2017: 3 亿 2018: 3 亿 2019: 2 亿 2020: 1 亿
科 学 研 究 经 费 的 考 虑 科 技 部 重 大 科 技 计 划 子 课 题 ( 原 973), 列 入 指 南,2017 年 启 动 项 目 申 请 基 金 委 杨 卫 主 任 与 王 恩 哥 院 长 去 年 考 察 LHAASO 站 址, 表 示 将 LHAASO 的 研 究 纳 入 大 装 置 基 金 管 理 范 畴,2017 年 基 金 委 与 科 学 院 将 重 新 谈 判 相 关 协 议 上 月 向 数 理 学 部 领 导 汇 报 了 LHAASO 进 展, 希 望 加 强 向 院 里 汇 报, 争 取 列 入 renew 的 协 议 7 th Workshop of High Altitude Air Shower Detection, Torino, Italy Nov. 30 Dec. 2 谢 谢!
1 PMT a b
Muon Detector Water Cherenkov detector underneath soil, E th ~ 1 GeV Item Value Area 36 m 2 Detection efficiency >95% Purity of >95% N Time resolutio n <10 ns Dynamic range Particle counting resolutio n Aging (<20%) 1-10,000 particles 25% @ 1 particle 5% @ 10,000 particles >10 years Spacing 30 m number 1221
Electromagnetic Particle Detector (ED) using sacintillator plat/ws fiber/pmt (2.5 cm) Non-uniformity <10% tiles: <5% fibers: 11%/ 32 PMT gains: adjustable HV
宇 宙 线 研 究 规 划 >2020 完 成 LHAASO 验 收, 获 取 科 学 数 据, 开 展 深 入 研 究 以 LHAASO-WFCTA 技 术 为 依 托 ( 如 SiPM 成 像 相 机 ), 发 展 大 型 高 分 辩 Cherenkov 望 远 镜 探 测 技 术, 建 造 2-3 台 望 远 镜 的 阵 列, 增 强 伽 马 天 文 的 定 点 观 测 能 力 积 极 参 与 国 际 合 作,( 如 CTA) 以 加 强 伽 马 天 文 在 低 能 区 的 探 索 能 力,( 如 AUGER) 以 扩 展 宇 宙 线 研 究 的 能 量 范 围, 在 与 LHAASO 互 补 的 临 近 领 域, 全 方 位 寻 求 取 得 突 破 性 进 展 的 机 会 利 用 HERD 开 展 低 能 段 宇 宙 线 的 测 量, 进 一 步 扩 展 成 份 和 能 谱 等 方 向 的 研 究 探 测 超 高 能 中 微 子