高海拔宇宙线观测站掠影

正~~     

高海拔宇宙线观测站开启“超高能伽马天文学”时代

从古至今,人类对宇宙星空的向往就从未中断,它激发了人类无尽的遐想与不断探索未知的欲望。当我们仰望星空,人类对宇宙的无尽联想与探索就开始了。     

羊八井国际宇宙线观测站

在西藏高原巍峨的念青唐古拉山脚下,有一片海拔约4300米的盆地,羊八井国际宇宙线观测站坐落在这里。这是世界上常年观测站中海拔最高、最有活力的观测站。作为一个优秀高山站它拥有诸多极为理想的条件:宽阔平坦的地形,几乎无积雪的温和气候,畅通的公路和铁路,以及优越的后勤保障。宇宙射线是来自宇宙深处的物质样品。它联结着宇宙的历史、天体的     

火眼辣叟——高海拔宇宙线观测站(LHAASO)首批科学成果发表

高海拔宇宙线观测站是我国“十二五”期间批准立项的国家重大科技基础设施。英文名字为LargeHigh Altitude Air Shower Observatory,缩写LHAASO,读音为辣叟。     

回眸我国高海拔宇宙线研究

自Hess的热气球实验于1912年发现宇宙辐射以来,人们一直把它当作“粒子炮弹”和宇宙物质样品,用作打开基本粒子世界大门和了解宇宙及空间环境的有力工具。     

北半球最高的宇宙线观测站二期扩建竣工

 由中国科学院高能物理研究所、西藏大学、西南交通大学、云南大学和日本国东京大学宇宙线研究所、琦玉大学、宇都宫大学、甲南大学、神奈川大学、横滨国立大学、弘前大学和湘南工学院合作建造的西藏羊八井宇宙线观测站于1990年建成。在1993年9月召开的中日两国政府文化合作协定第七次会议上,双方同意将“中日西藏羊八井宇宙线合作研究”列为两国政府文化合作协定新项目。日本政府批准了该项目两亿日元合作经费的预算。     

大型高海拔空气簇射观测站

在羊八井宇宙线观测和研究的基础上,科学家又提出了建设一座高海拔空气簇射观测站(LHAASO)的计划。LHAASO的核心科学目标是探索高能宇宙线起源以及相关的宇宙演化、高能天体演化和新物理前沿的研究。通过开展全天区γ源扫描并精确测量Y能谱,积累各种γ源的统计样本,通过对辐射机制的探索发现高能粒子的加速源,测量单成分宇宙线能谱,确定"膝"的位置,实现空间的宇宙线直接测量和地面的空气簇射测量之间的无缝连接,完成宇宙线能谱的     

北半球最高的宇宙线观测站——羊八井站

 由中科院高能所、西藏大学、西南交大、云南大学和日本国东京大学宇宙线所、宇都宫大学、甲南大学、神奈川大学、琦玉大学、横滨国大、弘前大学、湘南工学院合作建造的中日合作羊八井宇宙线观测站于1990年建成。并正式开始运行。     

高海拔宇宙线观测实验中scaler模式的模拟研究

位于四川省稻城县海子山的高海拔宇宙线观测站(LHAASO)包含3个子阵列,即地面粒子探测器阵列(KM2A)、水切伦科夫探测器阵列(WCDA)和广角大气切伦科夫望远镜阵列(WFCTA).作为LHAASO实验的主阵列,KM2A由5195个地面电磁粒子探测器(ED)和1188个地下缪子探测器(MD)组成.对地面宇宙线观测实验...     

无限风光在险峰——为羊八井宇宙线观测站建立五周年而作

 自1990年元月10日一期阵列建成并于同年六月开始正式运行以来,羊八井宇宙线观测站己经问世五周年了。五年,在已有的高山站中是个很小的数字（见表1）,然而羊八井已挤身国际超高能γ天文实验三大主力行列而名扬海外。是什么使得它如此神奇?扩大了四倍的羊八井二期阵列将会有什么表现?羊八井三期发展计划将会给地面宇宙线实验和γ天文学科形势带来怎样的变化?这些不仅是羊八井实验的参与者也是所有关心羊八井事业、想了解羊八井立足我国自然优势发展国际合作推动学科发展的经验的人们所感兴趣的事情。     

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．     

宇宙线是否带电

<正>1.宇宙线的发现与新问题19世纪初,物理学家们发现了空气电离的现象,并开展了一系列实验测量,探究空气电离之谜^[1]。物理学家通过测量电离率与海拔的关系,从而确定了这些神秘射线来自于外太空^[2],继而有了“宇宙射线”的概念。宇宙射线的发现吸引了众多物理学家的兴趣,人们对于这一神秘射线的发现充满了好奇和怀疑。虽然奥地利物理学家维克多·赫斯的实验结果清晰表明电离率会随着海拔升高而增加,但是依然有很多物理学家对这一发现提出了质疑,其中就包括美国著名实验物理学家罗伯特·安德鲁·密立根。密立根于1909年设计了著名的“油滴实验”,     

水桶中的宇宙线

在我们“真空”的宇宙中,时刻在飞行着各种高能粒子(各种原子核、电子、伽马光子等),我们称之为原初宇宙线。通过“重走宇宙线发现之旅”系列课程《宇宙线发现之旅”》《有多少宇宙线穿过我们的身体》《电离之谜》,我们已经知道,当它们飞向我们的地球时,在高空会与地球大气的氮、氧等原子核碰撞,产生很多次级粒子,次级粒子再碰撞产生更多的次级粒子,这一过程叫广延大气簇射。这些次级粒子中短寿命的如π、K介子等很快衰变,γ光子和电子也很快将能量损失殆尽,在到达人类生活的海平面高度的时候,宇宙线次级粒子的主要成分就变成了寿命相对长、能量损失小的缪子(μ子)。     

宇宙线的起源

在四十多年以前,发现了宇宙线。立刻就产生了关于这一新辐射的起源问题。但是在很长的时间内,只能停留于建立纯粹的假说。因为不只对于太阳系与星际介质内,甚至对于大气边缘的初级宇宙线的知识,也还一无所有。在1948-1950年确定,初级宇宙线的组成除质子外还有各种元素的原子核。最后,1950-1953年基于射电天文学的资料,作出关于银河系内外宇宙线分布的确定论断。这样;就开始能够以观测为基础通过计算研究宇宙线。苏联学者基于这些原则所建立的宇宙线起源理论,近几年来已赢得日益广泛的承认。本文的目的在于阐述这一理论,并且,自然地,我们将限于考虑由于初级宇宙线的研究与射电天文学的观测所得的那些实验资料。     

中国科学院北京天文台怀柔观测站

 ← 中国科学院北京天文台怀柔观测站座落在京郊风景秀丽的怀柔水库中。图中建筑物顶层左侧是太阳磁场望远镜,右侧是可移动的观测室圆顶。该镜系中国科学院光学天文联合斤放实验室的主要实测设备之一。     

宇宙线是从哪里来的——太阳是否为宇宙线源

1912年奥地利物理学家维克托·赫斯通过高空气球实验证明了地球之外存在一种穿透能力很强的辐射,这些辐射自上而下进入大气层并与大气发生相互作用使大气发生电离。     

宇宙线天体物理研究进展

由于天体粒子物理涉及的研究领域太宽,本文拟以宇宙线总的能谱特征为线索,分段介绍各能区的研究前沿,总结有关宇宙线的起源、传播和成分的理论模型和相应的观测实验进展,并简要介绍相关的高能领域,例如γ暴(GRB),中微子,暗物质,超对称(SUSY),大统一理论(GUT)。这些理论在某种程度上暗示着极高能宇宙线的产生机制,并可能意味着需要新的超出标准粒子物理模型的理论来解释GZK截断(GZK Cutoff)的疑难问题。对高能天体物理的研究可以拓宽人类对早期宇宙的认识,为新物理理论模型提供检验的证据,为人类认识自然提供了另一扇窗口。     

宇宙线的百年研究

二十年的大气电离之谜导致了宇宙线的发现．宇宙线的研究打开了粒子物理学的大门．而今天,宇宙线又为银河系外的天体物理学开启了一扇窗口．     

重走宇宙线发现之旅

宇宙线亦称为宇宙射线,是来自外太空的带电高能次原子粒子。大约89%的宇宙线是单纯的质子,10%是氦原子核(即α粒子),还有1%是重元素原子核。这些原子核构成宇宙线的99%。电子、γ射线只占极小的一部分。在那个以人类技术无法加速微观粒子的年代,宇宙线为粒子物理与核物理研究提供了唯一的全天候近乎稳定的高能粒子束流。自20世纪30年代起短短的20年里,人们通过宇宙线实验相继发现了正电子、μ子、π介子、K介子及Λ超子、Σ超子等粒子。宇宙线也贡献了三次诺贝尔物理学奖,1936年赫斯因发现宇宙线和安德森利用云室发现正电子而分享诺奖,1950年鲍威尔因核乳胶探测而获得了诺奖,可以说是宇宙线为人们揭开了高能物理大幕的一角。