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让我们一起捕捉来自宇宙的“Freestyle”!

发布时间:2017-12-29 编辑:党向瑜、姬广翔


为了更好地探索宇宙,揭开宇宙线起源之谜,科学家们梦寐以求获取更多的宇宙射线样本。如果将广延大气簇射(EASExtensive Air Shower)理解为一场来自宇宙的“射线雨”,这场雨持续时间只有纳秒量级,想要捕捉它,一方面需要一张尽可能大,以便可以接住这些雨滴的;一方面需要提升“手”的感知能力。为了这个目标,必须在合适的海拔地点,建设更大型、更灵敏的宇宙线观测站。

位于四川稻城海子山的大型高海拔空气簇射观测站LHAASO—Large High Air Altitude Shower Observatory在此背景下应运而生。它海拔4410m,面积达1.36平方公里,总投资12亿人民币。建成后将跻身世界四大宇宙线研究基地之一。



LHAASO高海拔宇宙线观测站示意图(图片来自网络)


LHAASO根据宇宙线探测能量的不同,分成三个主要实验系统:

 Ⅰ、1平方公里电磁粒子、μ子探测器阵列(KM2AKm2 Array

这个探测器阵列是LHAASO占地最大的一个系统,由5195个电磁粒子探测器和1171个μ子(MDMuon Detectors)探测器组成,占地面积1km2,主要探测次级电磁粒子和μ子含量。


图片来自网络

Ⅱ、 水切伦科夫探测器阵列(WCDA Water Cherenkov DetectorArray 

水切伦科夫探测器用于探测EAS中次级粒子,粒子在水中产生切伦科夫光,通过光电倍增管(PMT)将光信号转换为电信号,达到探测的目的。

阵列面积为78000 m2,由2157.5m×150m1307.5m×100m的大型水池构成,水深4.4m。水池分为若干个5m×5m的单元,每个单元放置一支PMT



水切伦科夫探测器阵列(图片来自网络)


Ⅲ、 广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA— Wide Field of view Cherenkov Telescope Array)

广角切伦科夫望远镜用于探测高能宇宙线或高能伽玛射线,这些宇宙射线在大气中产生切伦科夫光或荧光,通过探测这些切伦科夫光和荧光,达到观测目的。借助望远镜独有的可移动特性、通过阵列布局调整达到最佳的测试效果。


广角切伦科夫望远镜阵列(图片来自网络)


整个宇宙线观测站,联合KM2AWCDAWFCTA三个阵列,通过多参数、分能段,达到分成份、分能谱,精确测量宇宙线的目的,为探索宇宙奥秘提供更多更细分的数据信息。

LHAASO项目,将建成具有国际先进水平的宇宙线研究中心,推动粒子物理学、天文学、宇宙学领域的相关科学研究取得突破性发展;让中国在宇宙线探测领域,达到世界先进水平,是全球瞩目的世界级高能物理项目。

北京滨松,30年来致力研究、生产光电倍增管、光电探测器件的专业制造厂商,因丰富的制造经验、专业的制造工艺、卓越的产品性能,LHAASO宇宙射线观测站的水切伦科夫探测器阵列(WCDA)和μ子(MD)探测器提供全部光电倍增管器件直径达200mm,数量达2230支!


项目用光电倍增管


  “光子开拓未来,光子造福人类”。北京滨松不忘初心,一直秉承公司理念,砥砺奋进,多年来持续关注并支持国家的高能物理事业,为大科学装置、宇宙和高能物理前沿领域探测研制并生产高性能的光电探测器件,以高品质、多元化的产品助力国家科研项目,探索人类未知未涉!

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