【摘 要】
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中微子的研究对粒子的构成和宇宙的起源都有着重要的作用,江门中微子实验（JUNO）通过探测中微子的能量谱,对中微子的质量顺序和振荡参数进行更加精准的测量。为了对JUNO中光电倍增管（PMT）的性能进行检测,需要利用标定源遍历探测器内的指定位置,因此必须对标定源进行定位。主动光源和标定源连接在一起,CCD视觉定位系统通过对主动光源精准定位,从而得到标定源的位置信息。基于此开展JUNO刻度系统中CCD定
【基金项目】
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中国科学院战略性先导科技专项课题（编号:XDA10010800）；
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中微子的研究对粒子的构成和宇宙的起源都有着重要的作用,江门中微子实验（JUNO）通过探测中微子的能量谱,对中微子的质量顺序和振荡参数进行更加精准的测量。为了对JUNO中光电倍增管（PMT）的性能进行检测,需要利用标定源遍历探测器内的指定位置,因此必须对标定源进行定位。主动光源和标定源连接在一起,CCD视觉定位系统通过对主动光源精准定位,从而得到标定源的位置信息。基于此开展JUNO刻度系统中CCD定位子系统定位算法研究（1）。首先,提出了“主动光源+4个CCD相机”的组合探测系统方案。4个相机分为两组,两组互补,主动光源遍历指定位置,4个相机同时对主动光源进行图像采集,对4个相机采集到的图像信息综合,精准获取主动光源位置。其次,为了解决探测系统中液闪、压克力球、纯水和空气等多介质多界面的复杂环境造成严重的非线性现象,提出了“Zemax+神经网络”的研究方案。通过设计仿真模型获取主动光源与CCD之间的对应关系,并搭建神经网络结构对主动光源位置进行定位。该方案与传统的CCD定位方法相比,在保证高精度定位的前提下,减少了CCD定位需要的数据量（减少了约1867倍）,提高了CCD的定位效率。最后,搭建了亚克力、纯水和空气多介质填充等效小模型实验系统,开展对CCD视觉定位实验,通过与理论数据进行对比。实验结果表明,小模型实验系统定位误差小于5mm,验证了搭建的CCD定位系统和提出的“Zemax+神经网络”的研究方案的有效性,满足JUNO刻度系统定位精度需求。
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