5月17日，位于四川省甘孜州稻城縣海拔4410米海子山上的世界最大高海拔宇宙射線觀測裝置“高海拔宇宙線觀測站”(LHAASO)公布了最新的發(fā)現(xiàn)成果，由西南交通大學(xué)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的工程廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列(WFCTA)激光標(biāo)定和大氣監(jiān)測系統(tǒng)等為LHAASO的運(yùn)行提供了保障。

　　作為LHAASO項(xiàng)目建設(shè)的核心單位之一，西南交通大學(xué)副教授祝鳳榮作為負(fù)責(zé)人承擔(dān)LHAASO望遠(yuǎn)鏡的標(biāo)定和大氣監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行及遠(yuǎn)程控制。該激光標(biāo)定系統(tǒng)于去年10月份成功運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了對高海拔宇宙線觀測站工程廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列的絕對標(biāo)定和大氣監(jiān)測，填補(bǔ)了國際上在海拔4410米運(yùn)用激光光束標(biāo)定宇宙線探測器的空白。

　　何為標(biāo)定？

　　“高能宇宙線(原初粒子)穿過大氣時(shí)，會(huì)與空氣相互作用產(chǎn)生各種次級粒子，即由一個(gè)原初粒子變成一簇粒子。這一簇粒子中的高能帶電粒子超過空氣介質(zhì)中的光速時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生切倫科夫光。更高能量的粒子會(huì)激發(fā)空氣中的氮?dú)夥肿�，氮�(dú)夥肿油思ず筝椛涑鰺晒�。這些切倫科夫光或者熒光會(huì)被望遠(yuǎn)鏡陣列收集并記錄下來�！奔す鈽�(biāo)定系統(tǒng)研制團(tuán)隊(duì)成員、西南交通大學(xué)物理學(xué)院助理研究員陳龍說，要想確定望遠(yuǎn)鏡到底收集了多少簇射中的光信號(hào)，就需要我們用能量已知、波長一定的激束確定單臺(tái)望遠(yuǎn)鏡探測器對光的真實(shí)探測效率，這就是標(biāo)定。

　　WFCTA需要在晴朗的夜晚運(yùn)行。目前WFCTA已積累了2個(gè)觀測季節(jié)的宇宙線觀測數(shù)據(jù)�！爸�所以在夜晚運(yùn)行是因?yàn)閺V角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡是一種靈敏的探測器，它只能對非常弱的光(切倫科夫光或熒光)進(jìn)行探測，所以我們必須在夜晚去觀測。若是在望遠(yuǎn)鏡的視場中夜晚的月亮亮度太強(qiáng)，還必須改變望遠(yuǎn)鏡閾值才能進(jìn)行觀測�！标慅堈f。

　　西南交通大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長、西南交通大學(xué)粒子天體物理團(tuán)隊(duì)成員賈煥玉教授說，由西南交通大學(xué)參與設(shè)計(jì)研制、安裝運(yùn)行、性能測試的謬子探測器、電磁粒子探測器也是本次LHAASO項(xiàng)目重要成果的“記錄者”。“在原初粒子誘發(fā)的簇射粒子中，部分繆子穿透土層被我們的繆子探測器捕捉到；部分帶電粒子被我們的電磁粒子探測器記錄�！彼�說。

　　雷暴是高海拔區(qū)域常見的一種天氣現(xiàn)象，雷暴期間還常伴隨災(zāi)害性的閃電、大風(fēng)和暴雨等。西南交通大學(xué)安裝和運(yùn)行了觀測站的大氣電場儀，通過對雷暴天氣的監(jiān)測，對雷電活動(dòng)進(jìn)行預(yù)警。“大氣電場儀能夠探測大氣當(dāng)中電場強(qiáng)度，在雷電天氣中發(fā)揮很大的作用，我們可以利用大氣電場儀探測到的數(shù)據(jù)分析宇宙線和雷暴活動(dòng)之間的關(guān)聯(lián)�！眮碜晕髂辖煌ù髮W(xué)的團(tuán)隊(duì)成員周勛秀教授介紹，宇宙線和雷暴活動(dòng)的關(guān)聯(lián)是宇宙線物理與大氣物理交叉學(xué)科中的研究熱點(diǎn)之一。

　　依托LHAASO觀測站，西南交大通過模擬和數(shù)據(jù)分析，深入開展大氣環(huán)境對宇宙線影響的研究，未來該研究內(nèi)容對拓展LHAASO實(shí)驗(yàn)的研究領(lǐng)域和范圍也將具有積極的科學(xué)意義。

　　李迪 陳科