LHAASO缪子探测器电荷优化测量研究

高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)主要用于探索高能宇宙线起源、高能天体演化以及新物理前沿等.其中的大面积缪子探测器(Muon Detector,MD)阵列,具有对原初伽马射线的高鉴别能力,能够完成超高能伽马射线的高灵敏度探测.缪子探测器通过阳极和第七打拿极两路信号共同读出的方式,实现1～10 000 个缪子的大动态范围探测.为了减小在阳极信号饱和后的区域,直接转换为打拿极信号进行测量的误差,提出了将阳极(阳极未饱和部分)和打拿极(阳极饱和部分)两部分信号进行拼接测量的电荷测量优化方案.通过数值模拟得出阳极与打拿极之间的连接方式,可以采用实验室标定的阳极、打拿极关系进行连接.数值模拟结果表明,该方案在1～10 000 个缪子的大动态范围内有效降低了测量误差,误差小于1％,缪子谱结构得到明显改善.利用全波形信号进行数据分析的结果与模拟结果很好符合,验证了该方案的有效性.