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The High Energy cosmic-Radiation Detection (HERD) is a future space experiment which will be installed on the China’s Space Station around 2027. The main goal of the experiment is the measurement of cosmic rays up to energies which are not explored by the instruments currently operating in space, in particular protons with energies up to PeV, nuclei up to hundreds of TeV per nucleon and electrons up to tens of TeV. HERD will consist of silicon charge detectors, anti-coincidence scintillators, scintillating fiber trackers, a transition radiation detector and a calorimeter. The latter is a homogeneous, deep, 3D segmented calorimeter made of about 7500 LYSO cubic crystals: thanks to this innovative design, it will achieve large acceptance, good energy resolution and excellent electron/proton discrimination. In order to increase both energy calibration capabilities and redundancy of the instrument, the LYSO scintillation light will be read-out by two independent systems: the first is made of wave-length shifting fibers coupled with imaged intensified CMOS cameras, and the second one consists of photodiodes with different active areas connected to a custom front-end electronics. Both read-out systems are designed to have a large dynamic range, up to 107, and a low power consumption. The design of the calorimeter is validated by several Monte Carlo simulations and beam test results obtained with detector prototypes. In this paper we describe the anticipated performances of the calorimeter and the current status of the double read-out system, and we discuss the recent developments of both the HERD prototype and the flight model design.
Design and expected performances of the large acceptance calorimeter for the HERD space mission / Pacini L., Adriani O., Bai Y.-L., Bao T.-W., Berti E., Bottai S., Cao W.-W., Casaus J., Cui X.-Z., D'Alessandro R., Formato V., Gao J.-R., Li R., Liu X., Lorusso L., Lyu L.-W., Marin J., Martinez G., Pizzolotto C., Qin J.-J., et al.. - In: POS PROCEEDINGS OF SCIENCE. - ISSN 1824-8039. - ELETTRONICO. - 395:(2022), pp. 066.1-066.10.
Design and expected performances of the large acceptance calorimeter for the HERD space mission
Pacini L.;Adriani O.;Bai Y. -L.;Bao T. -W.;Berti E.;Bottai S.;Cao W. -W.;Casaus J.;Cui X. -Z.;D'Alessandro R.;Formato V.;Gao J. -R.;Li R.;Liu X.;Lorusso L.;Lyu L. -W.;Marin J.;Martinez G.;Pizzolotto C.;Qin J. -J.;Quan Z.;Shi D. -L.;Starodubtsev O.;Tang Z. -C.;Tiberio A.;Vagelli V.;Velasco M. A.;Wang B.;Wang R. -J.;Wang Z. -G.;Xu M.;Yang Y.;Zhang L.;Zheng J. -K.;Adriani O.;Alemanno F.;Aloisio R.;Altomare C.;Ambrosi G.;An Q.;Antonelli M.;Azzarello P.;Bai L.;Bai Y. L.;Bao T. W.;Barbanera M.;Barbato F. C. T.;Bernardini P.;Berti E.;Bertucci B.;Bi X. J.;Bigongiari G.;Bongi M.;Bonvicini V.;Bordas P.;Bosch-Ramon V.;Bottai S.;Brogi P.;Cadoux F.;Campana D.;Cao W. W.;Cao Z.;Casaus J.;Catanzani E.;Cattaneo P. W.;Chang J.;Chang Y. H.;Chen G. M.;Chen Y.;Cianetti F.;Comerma A.;Cortis D.;Cui X. H.;Cui X. Z.;Dai C.;Dai Z. G.;D'Alessandro R.;De Gaetanoe S.;De Mitri I.;de Palma F.;Di Felice V.;Di Giovanni A.;Di Santo M.;Di Venere L.;Dong J. N.;Dong Y. W.;Donvito G.;Duranti M.;D'Urso D.;Evoli C.;Fang K.;Farina L.;Favre Y.;Feng C. Q.;Feng H.;Feng H. B.;Feng Z. K.;Finetti N.;Formato V.;Frieden J. M.;Fusco P.;Gao J. R.;Gargano F.;Gascon-Fora D.;Gasparrini D.;Giglietto N.;Giovacchini F.;Gomez S.;Gong K.;Gou Q. B.;Guida R.;Guo D. Y.;Guo J. H.;Guo Y. Q.;He H. H.;Hu H. B.;Hu J. Y.;Hu P.;Hu Y. M.;Huang G. S.;Huang J.;Huang W. H.;Huang X. T.;Huang Y. B.;Huang Y. F.;Ionica M.;Jouvin L.;Kotenko A.;Kyratzis D.;La Marra D.;Li M. J.;Li Q. Y.;Li R.;Li S. L.;Li T.;Li X.;Li Z.;Li Z. H.;Liang E. W.;Liang M. J.;Liao C. L.;Licciulli F.;Lin S. J.;Liu D.;Liu H. B.;Liu H.;Liu J. B.;Liu S. B.;Liu X.;Liu X. W.;Liu Y. Q.;Loparco F.;Loporchio S.;Lu X.;Lyu J. G.;Lyu L. W.;Maestro P.;Mancini E.;Manera R.;Marin J.;Marrocchesi P. S.;Marsella G.;Martinez G.;Martinez M.;Marzullo D.;Mauricio J.;Mocchiutti E.;Morettini G.;Mori N.;Mussolin L.;Nicola Mazziotta M.;Oliva A.;Orlandi D.;Osteria G.;Pacini L.;Panico B.;Pantalei F. R.;Papa S.;Papini P.;Paredes J. M.;Parenti A.;Pauluzzi M.;Pearce M.;Peng W. X.;Perfetto F.;Perrina C.;Perrotta G.;Pillera R.;Pizzolotto C.;Qiao R.;Qin J. J.;Quadrani L.;Quan Z.;Rappoldi A.;Raselli G.;Ren X. X.;Renno F.;Ribo M.;Rico J.;Rossella M.;Ryde F.;Sanmukh A.;Scotti V.;Serini D.;Shi D. L.;Shi Q. Q.;Silveri L.;Starodubtsev O.;Su D. T.;Su M.;Sukhonos D.;Suma A.;Sun X. L.;Sun Z. T.;Surdo A.;Tang Z. C.;Tiberio A.;Tykhonov A.;Vagelli V.;Vannuccini E.;Walter R.;Wang A. Q.;Wang B.;Wang J. C.;Wang J. M.;Wang J. J.;Wang L.;Wang M.;Wang R. J.;Wang S.;Wang X. Y.;Wang X. L.;Wang Z. G.;Wei D. M.;Wei J. J.;Wu B. B.;Wu J.;Wu L. B.;Wu X.;Wu X. F.;Xin Y. L.;Xu M.;Xu Z. Z.;Yan H. R.;Yang Y.;Yin P. F.;Yu Y. W.;Yuan Q.;Zampa G.;Zampa N.;Zha M.;Zhang C.;Zhang F. Z.;Zhang L.;Zhang L.;Zhang L. F.;Zhang S. N.;Zhang Y.;Zhang Y. L.;Zhao Z. G.;Zheng J. K.;Zhou Y. L.;Zhu F. R.;Zhu K. J.
2022
Abstract
The High Energy cosmic-Radiation Detection (HERD) is a future space experiment which will be installed on the China’s Space Station around 2027. The main goal of the experiment is the measurement of cosmic rays up to energies which are not explored by the instruments currently operating in space, in particular protons with energies up to PeV, nuclei up to hundreds of TeV per nucleon and electrons up to tens of TeV. HERD will consist of silicon charge detectors, anti-coincidence scintillators, scintillating fiber trackers, a transition radiation detector and a calorimeter. The latter is a homogeneous, deep, 3D segmented calorimeter made of about 7500 LYSO cubic crystals: thanks to this innovative design, it will achieve large acceptance, good energy resolution and excellent electron/proton discrimination. In order to increase both energy calibration capabilities and redundancy of the instrument, the LYSO scintillation light will be read-out by two independent systems: the first is made of wave-length shifting fibers coupled with imaged intensified CMOS cameras, and the second one consists of photodiodes with different active areas connected to a custom front-end electronics. Both read-out systems are designed to have a large dynamic range, up to 107, and a low power consumption. The design of the calorimeter is validated by several Monte Carlo simulations and beam test results obtained with detector prototypes. In this paper we describe the anticipated performances of the calorimeter and the current status of the double read-out system, and we discuss the recent developments of both the HERD prototype and the flight model design.
Pacini L.; Adriani O.; Bai Y.-L.; Bao T.-W.; Berti E.; Bottai S.; Cao W.-W.; Casaus J.; Cui X.-Z.; D'Alessandro R.; Formato V.; Gao J.-R.; Li R.; Liu ...espandi
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
