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自1912年Hess发现宇宙线以来,人类对宇宙线的研究已有110多年的历史,但是宇宙线的起源、加速以及传播这三个基本问题至今未得到确切的答案。随着探测技术的发展,依靠γ天文来逐个研究天体源成为了目前寻找宇宙线源和研究其加速的重要的手段。目前主要的伽马射线实验有空间费米卫星实验、切伦科夫望远镜阵列H.E.S.S.等、地面簇射阵列Tibet-ASγ和HAWC,至今虽然发现了大量伽马射线源,但是,这些实验的观测能量范围大都在几十TeV以下,并不能有效区分伽马射线的辐射机制。预期100 TeV以上的超高能伽马射线观测将为天体源辐射机制研究提供关键信息,有望解决银河系内直到PeV宇宙线起源的问题。由我国科学家提出并建设的高海拔宇宙线观测站(LHAASO)是甚高能和超高能区目前世界上规模最大、灵敏度最高的复合型宇宙线探测装置。LHAASO有三个子阵列组成:一平方公里阵列(KM2A)、水切伦科夫阵列(WCDA)、广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA)。KM2A作为LHAASO的主体阵列之一,由5195个电磁粒子探测器(ED)和1188个缪子探测器(MD)组成,其观测能量范围从10 TeV-10 PeV,主要目标是对北天区开展巡天伽马源观测,得益于大面积的缪子探测器对宇宙线本底的强大排除能力,其对100 TeV以上伽马射线的探测灵敏度是此前所有实验的十倍以上。本论文的主要工作就是KM2A阵列数据对伽马射线源进行测量和研究。KM2A采用边建设边运行的方式,1/2规模阵列于2019年底运行,3/4规模阵列于2020年12月开始运行,2021年7月20日全阵列正式开始运行。利用KM2A阵列从2019年12月27日到2021年7月19日期间的实验数据,本文首先测量了蟹状星云(Crab Nebula)的辐射,Crab Nebula是伽马天文领域的“标准烛光”,基于此对KM2A的阵列性能进行了检验。利用对Crab Nebula的位置测量研究了阵列的指向经度,结果显示阵列指向精度优于0.1°,对Crab Nebula方向事例的扩展测量显示KM2A阵列的角分辨在100 TeV时优于0.3°。通过对Crab Nebula的长期监测表明KM2A阵列在此期间运行稳定。另外,本文也利用伽马射线模拟数据分析了 KM2A的角分辨、芯位分辨、能量分辨以及伽马质子鉴别能力,模拟预期结果与实验数据测量结果较好的吻合,KM2A对Crab Nebula能谱的测量结果在300 TeV以下与此前实验结果较好的吻合。这些结果表明了KM2A阵列对伽马射线源测量可靠性,为进一步基于KM2A阵列数据开展其它伽马射线源的测量奠定了坚实的基础。基于KM2A数据,本文进一步研究了G65.0+0.1区域的10 TeV以上的伽马辐射。这个区域处于银盘附近,包含有脉冲星、脉冲星风云、超新星遗迹、分子云等,MAGCI、HAWC、Fermi、VERITAS等都对这个区域进行了观测,观测结果并不相同。利用KM2A数据,我们在个区域观测到两个显著的伽马辐射超出信号,即LHAASO J1954+2834与LHAASO J1959+2846,在能量大于63 TeV的时候,两个源的显著性分别为10.01 σ和9.02 σ。LHAASO J1959+2846没有已知的甚高能伽马射线源对应体,是一个新的甚高能伽马源。本文利用Likelihood方法给出了这两个源的位置、扩展度与能谱。LHAASOJ1954+2834的位置为Ra=298.6±0.10°,Dec=28.57±0.08°,没有测量到显著的扩展度,是一个点源,10TeV-300TeV的能谱为:(1.85±0.15stat±0.13sys)×10-15×(E/20TeV)(-2.95±0.07stat±0.02sys)(cm-2TeV-1s-1)。LHAASOJ1959+2846的位置为Ra=299.8±0.10°Dec=28.74±0.07°,其扩展度为0.31±0.08°,其能谱为:(1.32±0.15stat±0.09sys)×10-15 ×(E/20TeV)-2.78±0.09stat±0.02sys(cm-2Te-V1s-1)。本文分析了这个区域的分子云数据,并对这个区域辐射的产生机制进行模型拟合和讨论,目前的测量结果并不能给出确定性结论,未来需要积累更多实验数据并联合X射线、射电等其他波段的数据。KM2A事例的方向、芯位、以及能量的重建是基于ED探测器探测到的粒子数密度和粒子到达时间,ED探测器的核心部件之一是光电倍增管,其性能会直接事例的重建精度。本文另外一个重要的工作就是对ED使用的光电倍增管(PMT)进行检测和标定。针对ED使用的XP3960型PMT,本文设计了双读出的分压器,同时对PMT的阳极和第六打拿级信号进行读出,动态范围大于10000个粒子,以满足KM2A可以探测到的伽马能量到达10 PeV。我们对5000多支PMT的非线性进行了测试,其最大线性电流(定义非线性度为5%)均大于990 mA(对应于10000个粒子)。此外,也对每支PMT的噪声计数率进行了测试,其噪声平均值为2.1 Hz远优于200 Hz的指标需求;ED工作的环境其温度差有50℃,为了使得ED探测到的单粒子信号变化小于10%,我们对每支PMT的温度系数进行了测试,满足0.2%/℃的需求指标;ED是通过12根光纤将闪烁体产生的闪烁光传至PMT端面,因此我们对PMT的光阴极面均匀性也做了检查,这5000多支用于ED的PMT其光阴极面不均匀性小于10%;为了满足ED的时间分辨要求,对渡越时间分散(TTS)按照5%的比例进行了抽检,TTS均满足4.5 ns的指标需求。我们对PMT的在高计数率下的性能特征也进行了研究,PMT随着计数率的增高其增益和最大线性电流也会随之变大,但是KM2A实验的计数率为1-2 kHz,在此情况下基本不影响PMT的线性电流和增益。