Engineering Meeting 2026-10

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MPA项目10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10月28日14:00-17:00

主持人:张毅

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:

本次会议为探测器组月度例会,主要汇报硅PM测试、探测器组装与模拟、电子学改版、软件重建算法及基建进展,明确了硅PM需逐个测增益、电子学散热防沙、重建数据采用方案二存储及明确单粒子性能指标等核心结论。

1. 硅PM测试与选型

击穿电压测量与精度讨论:李老师团队通过相对导数法测出起始击穿电压为27.5V,与手册28.1V基本一致,但厂家仅提供批次电压且未提供每个器件的串扰和增益数据。

偏压指导意义:击穿电压对后续加多少偏压有重要指导意义,但当前测量方法给出的±1V不确定度在过压仅几伏时会导致增益差异较大。

增益补偿需求:后续需将本批次所用硅PM逐个测量增益随电压的关系,找固定点或标定系数以消除差异。

温度系数与温度测试:厂家手册仅给出线性温度系数,后续需实测不同温度下各型号硅PM的性能并分析结果。

探测器安装与选型:冷回测试计划使用四种型号的硅PM,其偏压分属四个段,现有模板需两块大模板供四路偏压;初步选型排除了串扰较高的NDL普通版,选用串扰较低的两个类型进行对比测试。

2. 金属探测器进展

组装与气密测试:15个金属探测器已全部组装完成,正在进行气密测试,外壳含不锈钢与铸铁部分,内部涂有蓝色反射层并预留硅片接口。

斜入射模拟与实测对比:石泉团队完成25cm处斜入射模拟与实测对比,发现比值均为1.5倍左右,模拟与实验结果匹配良好。

伽马探测效率评估:模拟显示16mm不锈钢上盖板等效于5mm铅板可提供相同伽马转换率,但因重量过大及阻挡电子能力过强,最终确定采用5mm铅板方案。

3. 探测器尺寸优化与性能指标

大尺寸探测器方案:将探测器厚度增至9mm、直径加倍并放置4个硅PM后,光电子数分布展宽优于旧方案,分辨从约28%提升至23%,但液闪用量增加约1.5倍。

单粒子性能指标确立:会议明确要求对单元探测器的单粒子分辨和时间分辨给出物理目标指标(如30%左右),作为后续设计优化的底线。

透明罩与PMT布局优化:徐瑞老师提出将4个CPM分开摆放以改善均匀性和收光,刘佳团队需在模拟中验证该布局对不同厚度液闪的优化效果。

4. 基建进展

气象站与中控室建设:公路侧两个气象站已装好但存在网联通信故障待排查;3×6m集装箱房已安置并拉通联通10兆专线,监控已覆盖基坑景象。

基坑施工与防护:方形基坑已挖好并保持垂直,底部平整留有缓坡便于进出;土体用于回填及堆高ED,暂不考虑额外支撑以防沉降倾斜。

费用预估与明细要求:基建总预算预估5~6万元,已上报包含吊车、仓储运输等高成本一次性费用,后续需补充详细费用明细供查看。

5. 电子学进展

硅PM样品横向对比:赵雨辰同学用速闪测得6015与6025信噪比分别约为6.53和6.7,低于之前测得的6050(约8.5)和6060低噪声版(约7.4),仅为横向对比参考。

第二版硬件改版设计:缩短成形时间以降低基线不稳定,预留ARM核心用于波形拟合寻峰,增加以太网光口支持级联,功率约27.8W,拟用风扇散热。

野外防尘与散热提醒:郭建华老师提醒户外风扇易进沙尘导致故障,建议评估导热块+垫片等被动散热方案的成本与可行性。

固件与时间精度:FPGA采集逻辑大部分写好,时间分辨达1纳秒(多相位实现),TDC采样率设300ps,需尽快完善固件远程更新功能。

6. 软件与重建算法

模拟流程审查:曲朝义团队重新审查模拟时间误差演化,发现海拔高度影响未考虑,TDC采样率设为300ps合理,需后续细化优化。

几何模型与反射率差异:新MD几何引入不锈钢外壁与更多硅PM,模拟尾巴斜率较大影响MIP鉴别;与高能所结果存在差异,疑似反射率参数设置不同需对齐。

能量与方向重建算法:引入基于决策树的能量重建算法和移植的时间似然函数方向重建算法,目前存在参数匹配问题需进一步调试。

重建数据存储方案决策:针对重建数据存储的两种方案展开讨论,方案一集中存储方便但不安全,方案二按算法独立分支更安全但需共用数据隔离。

方案一优势:所有变量集中在一个类中,用户调用方便,无需跨分支访问。

方案一劣势:随算法增多成员增多,不同算法可能相互干扰修改同一数据,安全性差。

方案二优势:各算法独立封装,避免数据冲突,安全性高,符合软件开发规范。

方案二劣势:共用数据需单独存放以避免冗余,用户调用时需跨分支获取数据,体验稍复杂。

最终决策:综合考虑安全性与开发规范,决定采用方案二作为默认数据结构。

 

7. 灵敏度分析与动态范围

角分辨与灵敏度关系:不加铅板仅用2~3mm不锈钢会使角分辨变差约20%,导致灵敏度整体变差10%~33%;增加ED桶数至6个可提升灵敏度约15%~34%。

动态范围需求分析:离星位最近的ED桶最大动态范围达1000 MIP,若去掉最近探测器可降至约500 MIP,但对伽马鉴别影响较小,选型时可适当放宽中心探测器要求。

积分窗口与ADC线性区:200纳秒积分窗口能覆盖98%波形沉积能量,ADC在0.003~1 MIP范围内线性良好,下一步需用ADC做能量重建评估性能。

8. 图卷积神经网络方向重建

V3版本几何与触发统计:基于V3几何(每站8个桶,间距75米)模拟显示不同能量下触发站点中位数超8个,桶数超15个,K≥7时选择效率达93.9%。

图数据构建策略改进:改进图构建方法为先选邻近K个站点再选邻近K个桶,相比传统方法有明显提升,后续将训练最优触发阈值平衡重建与筛选效率。

 

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