羊八井太阳中子望远镜和中子监测器对2005年1月20日GLE事件的探测

西藏羊八井位于东经90.53°, 北纬30.11°, 海拔4310m, 垂直地磁截止刚度14.1GV. 2005年1月20日羊八井太阳中子望远镜和中子监测器探测到与X7.1/2b太阳耀斑相关的GLE事件, 其中太阳中子望远镜能量>40MeV的能道在5min(07:00—07:05UT)和20min(07:00—07:20UT)的时间间隔内计数率增长的统计显著性分别是3.7σ和6.0σ, 同时羊八井中子监测器也探测到计数率的增长,初始时间为06:51—06:52UT. 观测表明在这次GLE事件中太阳质子可被加速到能量大于10GeV.     

太阳宇宙线耀斑中的甚高能粒子发射

对1972年8月在海拔3200m高山上利用大型云室组研究甚高能核作用的数据,进行了日计数率随时间变化的分析研究,发现在8月4日和8月7日两个大的太阳质子耀斑期间,事例计数率高出邻近期间日平均计数率的标准偏差三倍.其相应的初级宇宙线能量为10¹³eV左右.     

质子照相中基于能量损失的密度重建

提出了一种质子能量在中高能时利用能量损失进行密度重建的方法,并利用Bethe-Bolch公式给出了利用能量损失进行密度重建的方程及条件.针对1.6 GeV的质子能量,通过定量计算常见材料的阻止本领,得出质子能量在1.45–1.6 GeV范围内时,材料的阻止本领的变化率小于1%,可近似为常数.最后,通过理论计算和Geant 4模拟,得出质子能量在1.6 GeV时,可以对面密度为113 g/cm²的缩比法国实验客体进行密度重建.     

太阳远紫外在临近空间的辐射特性研究

太阳远紫外辐射是临近空间能量输入的主要来源之一,临近空间环境对太阳爆发活动的响应是有待深化研究的重要科学问题。对太阳远紫外在中高层大气的辐射特性进行研究,是研究临近空间大气成分与密度变化、光化学反应以及动力学过程的重要基础。利用FISM2耀斑模型计算的远紫外数据和MSIS-E-00模型提供的地球中高层大气数据,将120～190 nm的太阳远紫外辐射分为7段,使用基于Lambert-Beer定律的大气辐射传输方法进行数值模拟。选取2010年1月至2020年12月共11年间的150组耀斑数据,利用时间滞后互相关(TLCC)评估了太阳远紫外辐射和软X射线的耀斑峰值时间差,使用最小二乘法(LS)计算了二者的耀斑峰值流量关系,然后利用大气辐射传输方法计算了耀斑爆发时太阳远紫外在临近空间(20～100 km)的光谱特性、流量变化以及加热率变化,最后计算了太阳远紫外辐射在地球大气中的沉积情况。计算结果表明,在太阳耀斑爆发过程中,远紫外辐射的流量出现明显变化,流量峰值比软X射线提前240 s左右;远紫外辐射与软X射线的流量峰值近似线性相关,大于140 nm波段的系数随波长的增加而增大;在20～100 ...     

太阳大耀斑期间甚高能粒子流强增加的一种机制

近年来,在太阳大耀班期间,由地面中子记录装置及地下不同深度μ子记录器记录到宇宙线粒子的短期增长(GLE)现象,其能量范围已达几百GeV,甚至可达TeV能区.本文讨论了TeV能区的增长现象可能是银河宇宙线部分粒子获得再加速,由于宇宙线粒子能谱很陡,几百GeV的再加速能量能使TeV以上能区宇宙线流强有明显增长.     

高能质子发射和冷原子核多重碎裂类型

通过高能质子发射和多重碎裂事件的关联研究了原子核多重碎裂. 在数值模拟随机Boltzmann-Langevin输运方程用于描述中能区重离子碰撞的基础上提出了冷原子核多重碎裂类型,即高能非平衡质子带走了体系很多能量,体系的碎裂是由于剧烈的、但很冷的膨胀引起的. 给出了在描述⁴⁰Ca+⁴⁰Ca反应系统中轰击能量为90MeV/u的中心碰撞时所出现的典型事例. 提出了采用4π探测器测量时可能给出的实验信号.     

300 eV—1GeV质子在硅中非电离能损的计算

非电离能损(NIEL)引起的位移损伤是导致空间辐射环境中新型光电器件失效的主要因素.引起质子在硅中NIEL的作用机理有库仑相互作用和核相互作用,质子能量范围从位移损伤阈能到1 GeV.当质子能量位于低能区时,库仑相互作用占主导地位,采用解析方法和TRIM程序计算NIEL;当质子能量位于高能区时,NIEL主要来自质子与靶原子核的弹性和非弹性相互作用,使用MCNPX/HTAPE3X进行模拟仿真计算由核反应引起的NIEL.实现了能量范围为300 eV—1 GeV的质子入射硅时NIEL的计算.计算结果表明,MCNPX/HTAPE3X可用于计算高能质子在材料中产生的反冲核所引起的NIEL,结合解析方法和TRIM程序可计算得到由于库仑相互作用引起的NIEL.     

用羊八井太阳宇宙线探测装置对太阳耀斑中子的初步探测

羊八井的地理优势特别适合于对太阳耀斑中子的观测.中日双方合作在羊八井建造了太阳中子望远镜和中子监测器,准备在第23太阳活动周的峰年到来之际,对太阳耀斑中子进行观测.设备于1998年10月开始采集数据,并在1998年11月28日观察到伴随一次X3.3级耀斑的计数超出.本文报道初步的探测结果.     

海拔3220米动量大于4 GeV/c的μ子垂直积分动量谱

我们在云南海拔3220米高山上,利用G-M计数管磁谱仪,测量了动量大于4 GeV/c的宇宙线μ子垂直积分动量谱.实验给出的谱可用一指数函数表示:I（>P）=Q（p+4）^1.86±0.06(cm^-2·sr^-1·s^-1),其中动量P以GeV/c为单位,Q为常数.同时测量了动量在4—23 GeV/c范围μ子的荷电比为N_μ⁺/N_μ^-=1.26±0.11.另外对本谱仪的动量误差问题作了讨论和计算.     

中微子振荡实验—超出标准模型的实验检验（Ⅱ）

4　大气 μ中微子丢失和中微子振荡大气中的高能中微子是由于原初宇宙线中的高能质子在大气上部与大气中的原子核相互作用而产生Ｋ介子和π介子 ,Ｋ介子和π介子随后衰变 :Ｋ →μ νμ,　Ｋ- →μ- νμ;π →μ νμ,　π- →μ- νμ.μ子接着衰变 :μ → νμ ｅ νｅ,　μ- →νμ ｅ- νｅ,因此 ,大气中高能中微子的成分中 ,μ中微子的数量应该是电子中微子数量的两倍 .80年代初 ,探测大气中的高能中微子的装置有 :日本的Ｋａｍｉｏｋａｎｄｅ装置 ,美国的ＩＭＢ装置以及Ｓｏｕｄａｎ装置 .由于 μ子的质量约为电子质量的…     

Periodicities in photospheric magnetic flux

Magnetic field plays an important role in solar structure and activity. In principle, the determination of magnetic flux would provide the best general-purpose index of solar activity. Currently, the periodicity studies corresponding to photospheric magnetic flux (PMF) are very few possibly due to the absence of a uniform flux sequence. In this paper, by using 383 NSO/Kitt Peak magnetic synoptic charts we reconstruct a flux sequence from February 1975 to August 2003 and perform a relatively systemic periodicity analysis with two methods of the Scargle periodogram and the Morlet wavelet transform. As a result, four periods are found at around 1050, 500, 300 and 160 days. We analyze these periods’ temporal variabilities in detail and discuss their respective origins briefly.     

Solving Solar Neutrino Puzzle via LMA MSW Conversion

We analyze the existing solar neutrino experiment data and show the allowed regions. The result from SNO＇s salt phase itself restricts quite a lot the allowed region＇s area. Reactor neutrinos play an important role in determining oscillation parameters. KamLAND gives decisive conclusion on the solution to the solar neutrino puzzle, in particular, the spectral distortion in the 766.3 Ty KamLAND data gives another new improvement in the constraint of solar MSW-LMA solutions. We confirm that at 99.73% C.L. the high-LMA solution is excluded.     

Solving Solar Neutrino Puzzle via LMA MSW Conversion

We analyze the existing solar neutrino experiment data and show the allowed regions. The result from SNO‘s salt phase itself restricts quite a lot the allowed region‘s area. Reactor neutrinos play an important role in determining oscillation parameters. KamLAND gives decisive conclusion on the solution to the solar neutrino puzzle, in particular, the spectral distortion in the 766.3 Ty KamLAND data gives another new improvement in the constraint of solar MSW-LMA solutions. We confirm that at 99. 73% C.L. the high-LMA solution is excluded.     

塔式太阳能热发电系统聚焦光斑能流密度的检测方法

提出了一种新型的基于间接测量原理的塔式太阳能热发电系统聚焦光斑能流密度的检测方法。该方法不需要使用量热计或能流密度探测器,使测量过程得以简化。利用同一部相机,在完全相同的相机参数设置下,拍摄太阳和聚焦光斑的图像,根据当前的太阳直射辐射值,标定相机的像素灰度值与聚焦光斑能流密度值的比例因子,进而得出聚焦光斑的能流密度分布。详细阐述了该方法的测量原理,搭建了实验平台,并测量了一面小定日镜聚焦光斑的能流密度分布,验证了该方法的正确性和可行性。实验结果表明,该方法测得的峰值能流的相对误差小于5%,而系统的重复性误差约为1%。     

掩星状态下的太阳形状及强度的理论及数值分析

提出了一种掩星状态下获得太阳形状及强度的方法,并进行了理论推导,建立了数值仿真模型。建立了无大气折射效应下的太阳形状及强度矩阵,并以此作为参考,通过阿贝尔积分公式及折射率垂直剖面反演得到经大气折射后的太阳像面任意位置处的大气弯曲角,根据弯曲角计算得到掩星后太阳像面各个点位置相对于不发生掩星时的位移,根据参考像面即可得到掩星后的太阳像面形状及强度矩阵。 仿真结果表明,采用此模型能实现掩星状态下,不同轨道位置,任意切点下的太阳形状及强度分布。 同时,以卫星轨道高度600 km作为仿真算例,模拟获得了从5~60 km不同正切点高度位置处相应的太阳形状及强度分布,并且仿真得到了云层遮挡下的太阳强度分布图。此模型对应用于卫星姿态部件的测试标定、遥感技术及材料测量等领域,实现能够较为真实地反映太阳形状及强度的太阳模拟器,具有较高的参考价值。     

自动寻日的太阳辐照绝对辐射计

为了准确测量太阳总量辐射,研制了具备自动跟踪能力的太阳辐照绝对辐射计SIAR-3a.介绍了SIAR-3a的原理,提出了双轴太阳跟踪的控制方法.SIAR-3a采用电来标定待测量的太阳总量辐射,可以在测量太阳总量辐射的同时较为准确地跟踪太阳.标定实验中,SIAR-3a在3σ范围内的相对均方根误差是0.06%,已经标定到了保...     

光学与太阳能

开发资源丰富、可再生,清洁的新能源是全球一项紧迫的战略任务.在概述现有能源技术的基础上,从光学和光学技术角度重点对太阳能的直接利用、太阳能电池以及太阳能分解水制氰进行了分析.指出了利用简单有效的太阳能跟踪聚焦系统,以及耐热、低损耗、低成本和宽光谱传输的空芯塑料光纤,可以加大对太阳能的直接利用和普及推广;在太阳能电池方面,应重点研究和发展各种薄膜太阳能电池,采用对可见、紫外和红外光谱吸收的、具有不同带隙的复合材料和采用多结器件,以进一步提高电池的转换效率和降低成本;在太阳能分解水制氢方面,应该把直射到地球表面的、从紫外-可见-红外的宽太阳光谱,利用空腔辐射器作一个变换,转换成绝大部分位于水分子有强烈吸收带的红外区.同时利用催化剂(敏化剂),对水进行红外光催化分解反应,或者利用红外多光子离解这有可能取得工业化规模制氢的突破.     

Is a higher correlation necessary for a more accurate prediction?

A higher correlation tends to yield a more accurate prediction,so that a correlation as high as possible has been searched for and employed in the prediction of solar activity.Instead of using geomagnetic activity during the descending phase of the solar cycle,the minimum annual aa index (aa min) is used as an indicator for the ensuing maximum amplitude (R m) of the sunspot cycle.A four-cycle periodicity is roughly shown in the correlation between R m and aa min.The widely accepted Ohl's precursor predictio...     

太阳模拟技术

概述了国内外太阳模拟技术的发展现状。提出了太阳模拟器设计的技术指标,讨论了太阳模拟器的光学系统设计思想。介绍了聚光系统、光学积分器、准直系统、滤光片光谱透过率的优化设计方案,通过复合高次非球面聚光系统和非共轴深椭球面反射镜的使用,提高了聚光镜对光源辐射通量的聚光效率,改善了第二焦面上的辐照分布。通过对光学积分器原理及像差分析,给出了有效的优化设计经验公式。最后,对研制过程中遇到的问题进行了归纳总结,并提出了改进思路。     

Experimental Study of Stepped Solar Still Integrated with Reflectors and External Condenser

In this article, an experimental study of a modified stepped solar still with internal and external reflectors and an external condenser is presented. A suction fan is connected with the still to withdraw water vapor. A comparison between the modified stepped solar still and the conventional solar still is conducted. It is found that the productivity of the stepped still with a condenser and with both reflectors and a condenser are about 66% and 165% higher than that of the conventional still, respectively. Finally, the cost of 1 L of distillate for the modified stepped solar still and conventional solar still is estimated.