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Engineering Meeting 2026-09
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Asia/Shanghai
MPA项目9月份月度例会会议纪要
会议主题：MPA项目月度例会
会议时间：2026年9月30日14:00-17:00
主持人：钱祥利
参会人员：张毅、藏京京、许伟伟、刘佳、俞伯祥、李启云、赵世平、渠朝义、闫高国等合作组成员。
会议纪要：
一、探测器硬件与基建进展
1. 光敏器件与线缆测试
- DB9线缆时间分辨较差：针对5m长度的DB9线缆测试显示，其时间分辨达到400至500皮秒，而同长度同轴电缆最差也在100皮秒以下，性能差异显著。
- 测试方法存在变量差异：当前DB9线缆测试经过差分转单端器件，而同轴测试直接读取阳极信号，两者测试条件不一致，导致结论缺乏直接可比性。
- 远端探测器线缆需加长：由于部分远端探测器距离较远，原定5m线缆长度不足，后续需将线缆长度增加至7至8m以保障信号传输。
2. 探测器性能与串扰评估
- 硅PM串扰率高达37%：实验室测试发现选用的NDL硅PM串扰率接近37%，该数据已纳入G4模拟，模拟结果与实验观测符合度较好。
- 探测器光电子数分布：探测器中央区域测得约60个光电子，边缘区域光电子数逐渐下降，且上升时间与延迟时间随半径增加而增大。
3. 工程方案与基坑设计
- 外壳材料方案调整：当前采用不锈钢与碳钢结合的外壳方案，并正在试制PET液氮反射膜方案，若成功将大幅压缩成本并避免透明罩泄漏风险。
- 地下基坑深度需增加：原定2.5m深的基坑不足以覆盖75cm直径的管子，会议决定将基坑深度增加至3m，并在探测器上方堆土压实。
二、软件框架与模拟进展
1. 模拟软件v1.0.1发布
- 建议统一使用官方版本：软件已发布首个稳定版v1.0.1，建议各测试单位统一使用该版本生成官方认证的模拟数据，以便于后续性能评估与问题排查。
- 新增快速工作流：软件新增快速工作流，通过将多次抽样数据转换为ROOT文件，可将数据量压缩至原大小的0.3%至1%，大幅节省硬盘读取时间。
2. 几何构建与数字化算法
- CAD转GDML工具开发：为解决几何导入问题，团队开发了Python工具，可将CAD模型转换为GDML格式，并支持单独查看与编辑，提升了几何处理效率。
- 全光学模拟与实验存在偏差：当前全光学模拟的光电子数均值与实验测量存在差距，主要受反射率参数（97%至99%）影响较大，但时间分辨率受反射率影响较小。
- 参数化版本模拟效果更优：相比不确定性较多的全光学模拟，参数化版本的数字化逻辑能更好地逼近真实测量数据。
3. 时间存储格式规范
- 采用纳秒级时间戳：电子学时间戳由小白兔提供的秒级时间戳与本地时钟相乘得到，数据存储精度为纳秒级，格式为秒与纳秒两部分。
- 建议保存绝对时间戳：为避免数据混乱，建议每个事例保存一个唯一的绝对时间戳，其余探测器Hit时间均以该时间戳为基准计算时间差。
三、电子学联调与测试
1. 硅PM测试与信噪比
- 信噪比满足需求：针对40个光子的MIP信号，电子学测得的信噪比约为7.2至8.5，会议评估认为该信噪比水平已足够满足触发需求。
- 电子学基线噪声较低：纯电子学通道的基线噪声西格玛约为8个ADC，接上硅PM后噪声增加主要由探测器增益引入，电子学本身性能良好。
2. 触发阈值与积分时间
- 触发阈值建议设为1至1.5毫伏：当前单粒子信号幅度约为4.4毫伏，会议建议将触发阈值设置在1至1.5毫伏（约1/3至1/4 MIP），以平衡误触发与时间分辨性能。
- 积分时间初步定为200纳秒：为减少基线抖动，会议初步确定将高增益成型时间从2微秒缩短至200纳秒，后续需通过模拟验证该调整对性能的影响。
四、宇宙线模拟与灵敏度评估
1. 模拟参数优化
- 低能模拟需缩小CUT值：针对低能质子模拟，CUT值设置为10的-8次方时，触发分布与无CUT情况基本一致；高能模拟则需更小或无需CUT值以避免丢失触发探测器。
- MD触发站点的质子排除能力：将50m以内的MD触发站点纳入分析后，质子保留率从1.2%大幅降低至千分之一，显著提升了伽马质子的鉴别能力。
2. 探测器布局与灵敏度
- 75m间距触发效率达标：当前75m间距的探测器布局在几百TeV能量段已达到100%的触发效率，若需进一步降低阈值或间距需重新评估。
- 灵敏度达到拉索的1/6：在56平方公里总面积下，一年的观测灵敏度约为拉索的1/6，已能观测到部分低能段亮点源。
3. 铅板与金属外壳影响
- 加铅板可提升前沿能量：模拟显示，加装5mm铅板后，探测器前沿能量可提高约两倍，对伽马探测有显著帮助。
- 金属外壳转换效率待评估：会议提出将探测器上盖改为金属外壳以提升转换效率，需后续通过模拟验证具体影响。
五、AI方向重建模型进展
1. 动态图卷积神经网络应用
- 模型初步架构：采用动态图卷积神经网络，将探测器Hit视为稀疏点云，通过K近邻算法建图，直接学习从点云到宇宙线方向的映射。
- 当前性能不及传统方法：在K=10、100m间距条件下，当前未完全收敛的模型角分辨结果不如传统拟合方法，需进一步优化超参数与模型架构。
2. 数据预处理与特征提取
- 仅保留最早触发子单元：当前图数据构建中，每个站点仅保留最早触发的子单元信息作为节点特征，后续计划尝试利用所有子单元的时间信息以提升分辨能力。
- 需保存闪烁体到达时间：为准确评估探测器时间分辨，后续模拟需在ROOT文件中保存粒子到达闪烁体的最早时间。
六、待办事项
- 使用L1819器件对同轴信号进行转换测试，以统一DB9与同轴的测试条件。 @李全印
- 确认并调整基坑深度至3m，并在探测器上方堆土压实。 @jialiu
- 评估200纳秒积分时间对探测器性能的影响，并输出模拟数据验证。 @紫台 何佳银
- 将探测器外壳改为几毫米厚的钢铁外壳，跑数据验证其对伽马探测的影响。 @渠朝义
- 在模拟软件中打开开关，保存粒子到达闪烁体的最早时间。 @渠朝义
- 将AI方向重建模型的能量分bin与传统方法对齐，并优化超参数与模型架构。 @李启云
- 在AI方向重建模型中尝试利用所有子单元的时间信息以提升角度分辨。 @李启云
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