我国实现在海拔4410米运用激光光束标定宇宙线探测器

 《小康》 ● 中国小康网   2021-05-17 20:12:51

  新华社成都5月17日电(记者吴晓颖)记者17日从西南交通大学获悉,我国实现了对高海拔宇宙线观测站(LHAASO)主探测器之一广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA)的绝对标定和大气监测,能够在海拔4410米运用激光光束标定宇宙线探测器。

  位于四川省稻城县海子山海拔4410米处的高海拔宇宙线观测站是国家重大科技基础设施,其主要使命是捕获高能宇宙线并分析其来源和机理。该项目占地面积约1.36平方公里,由电磁粒子探测器阵列、缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列组成。

  西南交通大学是LHAASO项目建设的核心单位之一,承担了广角切伦科夫望远镜阵列激光标定和大气监测系统的建设任务。广角切伦科夫望远镜阵列由18台望远镜组成,利用成像的方式观测宇宙线在大气簇射中产生的光信号,进而间接测量宇宙线的物理参数。

  西南交通大学物理科学与技术学院副院长贾焕玉介绍说,科研团队完成了3套激光标定系统的远程控制运行设计,实现了对LHAASO-WFCTA的绝对标定和大气监测。

  何为标定?贾焕玉解释说,高能宇宙线穿过大气时,与空气相互作用产生各种次级粒子,即由一个原初粒子变成一簇粒子。这一簇粒子中的高能带电粒子超过空气介质中的光速时,就产生切伦科夫光,切伦科夫光会被望远镜阵列收集并记录下来。

  “为确定望远镜到底收集了簇射中的多少光信号,需要用能量已知、波长一定的激光光束确定单台望远镜探测器对光的真实探测效率,这就是标定。”贾焕玉说,科研人员结合实验观测数据和模拟,推断出原初粒子的种类、能量、入射方向等信息。

  广角切伦科夫望远镜阵列需要在晴朗的夜晚运行,西南交通大学师生参与了夜间值班观测,积累了2个观测季节的宇宙线观测数据。此外,西南交通大学还负责高海拔宇宙线观测站大气电场仪的安装与运行,通过对雷暴天气的监测,对雷电活动进行预警,为实验的安全建设和正常运行提供保障。


作者:吴晓颖
责任编辑:子华
来源:新华网