宇宙线对地球气候的影响

对宇宙线影响地球气候的一些观测结果和物理机制的研究进行了总结和概述,主要讨论了宇宙线对大气中化学反应、云形成过程等的影响,并给出了羊八井宇宙线观测站对宇宙线流强和大气参量日变化的初步观测结果．     

探测到位于银心的“暗”宇宙线源

宇宙线是来自外层空间不断轰击地球大气层的高能粒子．自从1912年奥地利科学家赫斯(victor F．Hess)发现此天外来客以来，90多年过去了，至今，天体物理学家仍不清楚能量极高的宇宙线来自何处以及它们是怎样被加速到如此高的能量的，但科学家们相信宇宙线的加速机制与极高能量γ射线的产生是有关联的．     

用宇宙线大气簇射N_e-M_μ关系研究“膝”区原初成分

用梁王山宇宙线观测站获得的宇宙线大气簇射μ子数据,与假设原初分别为质子、氦核、中等核(Z=15)和铁核的Monte-Carlo模拟结果进行比较,结果显示宇宙线膝区原初成分无明显变化且以轻核为主．     

超高能宇宙线

宇宙线是以接近于光速在空间穿行的粒子，这些粒子大多是质子，有时是重原子核．在地面探测到的一些宇宙线来源于宇宙里发生的剧烈事件，如超新星爆发．但我们至今仍不知道曾经探测到的自然界中最高能量粒子的来源．     

宇宙线研究进展评述与展望

近年来,宇宙线探测技术发展迅速,天基和地基宇宙线实验均取得了多项重要成果,打破了宇宙线研究领域多年来的沉寂.多手段复合观测是精确测量宇宙线能谱和成分的必要途径,甚高能伽玛射线天文学成为探索宇宙线起源这一世纪之谜的最有效手段.高海拔宇宙线观测站(LHAASO)计划将以最高的超高能伽玛射线探测灵敏度和甚高能伽玛射线巡天灵敏度以及最宽的宇宙线能量覆盖范围探索领域的基本问题.     

闪烁计数器在宇宙线探测中的应用

用闪烁计数器完成对宇宙线信号的采集和转换工作，其输出信号作为原始数据被记录．提出利用动态分析仪进行记录的新方法，应用该方法能够观测到宇宙线与探测器作用的详细情况，并得出一些新的结果．本文介绍这种方法的应用情况，并对观测结果进行分析．     

超高能宇宙线的研究

本文分四个部分讨论了超高能宇宙线的现象:(1)超高能宇宙线的一些特性:原初宇宙线的能谱和成份。(2)超高能宇宙线与核的相互作用。(3)广延大气簇射的一些实验结果。(4)稀有现象。文章还评述了超高能宇宙线的几点倾向性结论。     

近年来我国宇宙线研究的主要进展

近年来,我国宇宙线的研究取得了稳定的发展。研究工作可以分为三个方面:1)宇宙线天体物理,2)宇宙线超高能现象,3)日地空间宇宙线现象。本文主要叙述前二个方面的研究工作。     

用银河宇宙线数据分析1991年3月24日CME的结构

依据CME到达磁层时会引起银河宇宙线强度的突然下降，利用小波分析方法确定宇宙线强度变化的突变时刻，判断CME到达磁层顶的时刻，从而得到这次CME在磁层顶附近的结构.分析结果表明，CME驱动的激波厚度约为02228AU，CME的前端到CME最强磁场结构的空间尺度约为0325AU． 关键词： CME 地磁暴 银河宇宙线 小波分析     

超高能宇宙线的研究

本文分四个部分讨论了超高能宇宙线的现象:(1)超高能宇宙线的一些特性:原初宇宙线的能谱和成份。(2)超高能宇宙线与核的相互作用。(3)广延大气簇射的一些实验结果。(4)稀有现象。文章还评述了超高能宇宙线的几点倾向性结论。     

近年来我国宇宙线研究的主要进展

近年来,我国宇宙线的研究取得了稳定的发展。研究工作可以分为三个方面:1)宇宙线天体物理,2)宇宙线超高能现象,3)日地空间宇宙线现象。本文主要叙述前二个方面的研究工作。     

宇宙线福布什下降期间羊八井云量的变化

进入地球大气中的宇宙线强度发生变化,可能导致气候,比如云量的变化. 利用羊八井中子监测器在2003—2004年观测到3次宇宙线福布什下降,在这期间同时记录了观测站点上空的云量变化. 通过对宇宙线福布什下降期间羊八井上空云量的统计分析发现,宇宙线福布什下降期间云量增加,即云量对宇宙线福布什下降表现出明显的负响应. 这表明,宇宙线福布什下降期间,低纬度薄云层地区云量增加,与其他观测结果相一致.     

从乌蒙山到念青唐古拉——百年宇宙线研究的中国故事

百年前,宇宙线的发现曾极大地开阔了人们对宇观和微观世界的眼界,促成了粒子物理学的诞生.新中国成立之初,早年在国外在此领域业已成果卓著的几位前辈,组织起了中国本土第一支宇宙线研究队伍,在云南乌蒙山中建成了中国第一个宇宙线实验室,十年中收获了一系列高水平的实验成果.不幸,此后近20年的磋跎岁月扩大了中国与日新月异的国际新技术之间的差距,中国的宇宙线研究落到了自我边缘化的境地.幸好国家的改革开放政策为奋起直追提供了机会,中国第二代的宇宙线研究者经过种种摸索,选择了高海拔广延大气簇射观测的路线去实现我国宇宙线研究的复兴.20多年的埋头苦干,在海拔4300m的西藏念青唐古拉山脚下建成了一个现代化、国际化的宇宙线实验基地,完成了中国的宇宙线研究从云雾室、手工化向规模化、信息化的历史性转型,并以其特有的低阈能、高事例率、全天候、宽视场优势和国际合作,开展着多项前沿性的科研项目,迎来了丰收的季节.随着国家的日益富强,中国宇宙线研究的年青一代,必将从更高的起点出发,创造出中国宇宙线研究的更大的辉煌.     

卓越的实验物理学家 真诚的爱国者——肖健先生

 肖健先生是我国著名宇宙线物理学家和高能物理学家。他毕生致力于宇宙线和高能实验物理研究,在国内建立了最早的高山宇宙线观测站,是我国宇宙线物理的创始人之一。他在学术上有很深造诣,进行了大量开拓工作。他在国内首先将现代数理统计和计算机技术引入高能物理实验,为在线数据获取和离线分析打下基础。     

银河系宇宙线的超新星遗迹起源学说

 20世纪初，随着人们对空气电离度测量精度的不断提高，大气电离现象被普遍观测到并被归因于放射性元素衰变产生的高能辐射。1911~1913年奥地利物理学家维克托·赫斯（Victor Franz Hess）通过一系列高空气球实验发现了来自外太空的可以导致空气电离的辐射--宇宙线^①，他也因此获得了来自于河外高能天体源。能量低于109eV （1GeV）的宇宙线由于受太阳风的影响，很难到达地球附近。由太阳活动产生的高能粒子的能量通常也低于1 GeV⑦，因此在地球附近观测到的能量低于1 GeV的高能粒子主要产生于太阳系。虽然银河系中很多高能天体都可以产生宇宙线，但是超新星遗迹被普遍认为是最主要的银河系宇宙线源。这就是所谓的银河系宇宙线的超新星遗迹起源学说。1936年的诺贝尔物理学奖（图1（a））。20世纪30年代，人们通过对来自地球东西方向宇宙线流量不对称性的分析，逐渐认识到它们主要是由带正电的高能粒子组成，受地球磁场影响，来自西方的宇宙线流量更高。后来的一系列研究表明，99%的宇宙线是原子核，其中约10%为α粒子即氦核，更重的原子核占1%左右。考虑到宇宙线的高流量，1934年巴德（W.Baade）和兹维基（F.Zwicky）指出，它们可能来自于超新星爆发^②。由于宇宙线粒子带电，在星际介质中传播时将受到星际磁场的影响，因此地球附近观测到的宇宙线空间分布几乎是各向同性的，这也导致我们无法通过对宇宙线的成像观测来确定宇宙线源。但是宇宙线可以和背景等离子体相互作用产生从射电到伽马射线的电磁辐射，随着射电天文、X射线天文、伽马射线天文的发展，人们不仅发现了超新星爆发产生宇宙线的观测证据，还发现了其他一些可以产生宇宙线的高能天体^③~⑥。     

宇宙线天体物理中的几个重要问题

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流，研究宇宙线的起源、加速、传播机制及其所涉及的天体物理和宇宙学过程是宇宙线天体物理研究的重要内容。本文介绍并讨论其中几个涉及物理学一些基本问题的重要课题的研究现状及前景，其中包括极高能宇宙线的观测研究，太阳中微子能谱的实时测量，宇宙线中新粒子的搜寻等。     

宇宙线天体物理中的几个重要问题

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流,研究宇宙线的起源、加速、传播机制及其所涉及的天体物理和宇宙学过程是宇宙线天体物理研究的重要内容。本文介绍并讨论其中几个涉及物理学一些基本问题的重要课题的研究现状及前景,其中包括极高能宇宙线的观测研究,太阳中微子能谱的实时测量,宇宙线中新粒子的搜寻等。     

活动星系核与高能宇宙线

 宇宙线发现100年来，人们对其成分、产生和加速机制、及其传播效应进行了广泛的研究，并获得了丰富的天体物理信息，但其起源至今仍然不清楚。一般认为相对低能的宇宙线起源于银河系内，极高能宇宙线起源于河外，而作为宇宙中最明亮的河外天体，活动星系核很可能是河外宇宙线源。随着多信使观测时代的到来，我们拥有了前所未有的从整体上去理解高能伽马射线和河外极高能宇宙线最好机遇。本文将简要地回顾和讨论活动星系核与高能宇宙线起源之间的关系，并对我国即将建成的高海拔宇宙线观测站（LHAASO）研究预期进行展望。     

高山宇宙线粒子电磁簇射的研究

在海拔３２００ ｍ高山,用一台有效体积为４５×４５×１４ｃｍ３的多板云室,测量了宇宙线贯穿粒子的电磁簇射几率,传递能量范围为 ０．４－２ ＧｅＶ．获得了８０１个有用事例,得到选入的高山宇宙线粒子在 １．２５ ｃｍ厚铅层中产生电磁簇射的平均几率是［４．６２±０．７６］×１０－3 ,大于由理论和加速器实验数据推出的μ,Ρ。π±的电磁簇射几率．用统计方法对实验结果进行了分析．     

利用宇宙线对BESⅢ量能器CsⅠ（Tl）晶体探测器单元的测量

利用宇宙射线进行探测器模型的性能测试是高能物理普遍采用的方法，其中最重要的步骤之一就是确定宇宙线入射的准确位置和径迹．多数采用丝室探测器来进行宇宙线的精确定位，需要很高的造价和复杂的电子学系统．本文介绍一种简单的定位方法，采用塑料闪烁体条加波移剂光纤编码读出的方式，可以实现精度为1cm的定位．据此建立了一套实验装置，对BESⅢ电磁量能器CsⅠ（Tl）晶体探测器单元的光输出强度和不均匀性进行了测量．