高山乳胶室单根簇射事例的产生特征

为深入分析高山乳胶室实验记录的观测能量E_r(或E_h~((Y)))=3～20TeV的单根簇射事例,对初能范围为5×10~(12)～10~(15)eV的宇宙线质子在大气中的传播进行了Monte-Carlo模拟。探讨了形成该类事例的宇宙线粒子在大气传播中的历史特征,给出了单根簇射事例对应的初始能量分布、首次作用高度分布、平均作用次数和粒子成分比例等。这对于寻找从该类事例中挖掘出更多的有用信息的途径具有启发意义。     

核乳胶中高能簇射效应的能量与角分布测量

本文讨论了在核乳胶中产生“星裂”簇射效应的高能宇宙线原初粒子入射能量和次级粒子角分布的测量方法.     

LHAASO实验中宇宙线次级粒子特性的模拟研究

高海拔宇宙线观测站(LHAASO)位于四川稻城海子山,海拔约4400 m,该实验采用多种手段,对进入大气层的宇宙线粒子进行精确的复合测量.高海拔区域,雷暴天气频繁,广延大气簇射中宇宙线次级粒子的数目、方向和能量都会受到雷暴电场的影响.本文利用Monte Carlo方法,模拟了宇宙线原初粒子进入大气层后的广延大气簇射过程,研究了次级粒子中光子、电子、μ子的纵向分布、横向分布和能量分布.结果表明,在LHAASO探测面,电子的数目比μ子多2～3倍、μ子横向分布范围比电子宽广、μ子的能量比电子大.若在雷暴期间,大气电场对电子(质量小、数目多)的影响将会更加明显.本工作对研究雷暴电场加速宇宙线次级带电粒子的物理机制具有重要意义,同时为理解地面实验的观测现象提供有用信息.     

重建EAS膝区事例初能的一种新方法

重建原初宇宙线粒子的能量是基于地面宇宙线观测实验的关键工作．这一工作体现了高海拔和全覆盖两大突出的地面实验特点,利用广延大气簇射（EAS）和蒙特卡罗模拟程序,以及设置在高海拔的地面全覆盖探测器阵列,记录膝区宇宙线粒子质子和铁核成分产生的次级粒子信息,给出了对事例初能的重建方法．     

多尺度分析在原初粒子分辨上的应用

针对中意合作西藏羊八井ARGO宇宙线实验的特点,利用Monte Carlo模拟数据并采用多重分形和离散小波分析方法研究了由γ和强子引起的广延大气簇射(EAS)中的次级粒子在观测平面处的横向分布的特征,获得了对γ和强子簇射敏感的特征量,并研究了将这些特征量作为人工神经网络的输入单元进行γ/强子分辨的能力．     

在一定能区内EAS的时间关联之初测

宇宙线的能域很广,从低能区一直延伸到超高能区,最高达10~(21)ev。当宇宙线中的高能,或超高能粒子与大气层碰撞时,就发生级联核过程和电(石尺)级联过程,形成了广延大气簇射——EAS。在EAS中含有大量次级粒子,它们几乎同时到达地面。由于原初粒子的能量不同,这些粒子分别降落在数十平方米,甚至数十平方公里的范围内,而且一定能量的EAS在一定的经、纬度和高度有一个确定的密度分布。本文报导了在北京与重庆做的“一定能区内EAS的时间关联”。     

简单重心法快速重建大EAS芯位

簇射芯位重建是基于地面的宇宙线观测实验的关键工作之一.利用广延大气簇射（EAS）和探测器蒙特卡洛模拟程序，模拟超高能原初宇宙线粒子质子和铁核成分产生的簇射前沿在探测器阵列的分布行为，根据模拟数据，分析了击中数最大探测器灵敏单元与簇射芯位的关系，以及重心法重建簇射芯位的精度，结合二者的特点，提出简单重心法重建簇射芯位，初步研究表明，该方法可快速重建EAS芯位，并使芯位重建精度提高到1 m.     

地球大气和太阳大气中的核合成

地球内辐射带可将质子加速至1—100Mev,可产生漫射中子,太阳耀斑的高能粒子及宇宙线广延大气簇射均能在地球大气中产生次级中子,中子流强达～0.5—1.5个/cm~2·sec,在地球大气中可生成D、H~3、He~3、Li~7、C~(13)、C~(14)、N~(15)、O~(17)、O~(18)、Ne~(21)、Ne~(22)……等核。太阳大气中亦有类似条件。可以解释众多的宇宙线反常实验,以及太阳系轻元素超丰度问题,并为δD、δC~(13)、ΔC~(14)和δO~(18)等随太阳活动及地球环境变化的实验,提供理论基础。     

在海拔5000米以上地区利用单粒子方法探测γ暴实验构想——基于水切伦科夫技术

目前,对于伽玛射线暴(Gamma Ray Burst,GRB)的探测,地面广延大气簇射实验由于阈能原因,对几十Ge V能区的宇宙线粒子探测无能为力,只有提高实验海拔才能实现更有效的观测。文章描述了在海拔5000m以上地区建造水切伦科夫(WCD)探测器阵列,利用单粒子技术,来实现地面实验多GRB几十Ge V光子的正观测设想,为大规模实验提供预言支持。     

大科学装置与高能宇宙线起源的探索

大科学装置已经成为全球创新系统中具有支撑作用的框架结构,对中国作为一个国家和宇宙线物理作为一个研究领域来说也是一样的.在其一百年发展史中,传统的宇宙线研究并非完全以大科学装置为依托.20世纪80年代以后,为了探索宇宙中微子和极高能宇宙线粒子,那必不可少的巨大中微子灵敏体积和至少上千平方公里的极高能宇宙线探测面积才给这个古老的学科设定了新的标准,而随之提出的几个大科学装置相继建成并在近几十年的宇宙线研究的辉煌成就中占据了核心地位,尤其在甚高能伽马射线天文学.在过去的20年内,中国为发展巡天普查伽马射线源的广延空气簇射技术做出了巨大的努力,成功地运行了ASγ和ARGO-YBJ两个高海拔国际宇宙线实验.现在,我们提出独具特色的高海拔空气簇射测量装置LHAASO的建设计划,建设面积达一平方公里的复合探测器阵列,以多种探测手段的有机组合寻求发现高能宇宙线起源,挑战新世纪里未解之科学难题.凭借其30 TeV以上最高的探测灵敏度,LHAASO将成为整个宇宙线研究领域的支柱项目之一.     

追踪宇宙“信使”冲击世纪谜题——高海拔宇宙线观测站简介

 宇宙线的研究具有悠久的历史,取得了许多划时代的发现性成果。但是人类对宇宙线的起源、加速和传播等问题仍存在诸多疑惑。大型高海拔空气簇射观测站（LHAASO）独具高海拔和大规模优势,计划利用多种探测手段开展联合观测,大幅提升对伽马和宇宙线粒子的鉴别能力。LHAASO有望获得史上最高的伽玛探测灵敏度,并在很宽的能量范围内精确测量宇宙线能谱,为宇宙线物理、高能天体物理、宇宙学和新物理学规律研究做出贡献。介绍了LHAASO的探测器结构、性能优势和科学目标。     

3.7 A GeV16O诱发乳胶核反应簇射粒子的间歇性

本文利用标度阶乘矩方法,研究了3.7 A GeV16O诱发乳胶核(Em)反应簇射粒子分布的涨落,发现其具有间歇性行为,即动力学涨落.不同能量下16O与乳胶核中AgBr反应产生的簇射粒子在赝快度空间的间歇性相比较,发现间歇性的强弱与能量没有关系.3.7 A GeV16O诱发乳胶核反应簇射粒子在方位角空间分布的间歇性随耙核(CNO、Em、AgBr)的增大而增强.     

高能核乳胶碰撞中产生的单电荷粒子的多重数分布

随着粒子物理与原子核物理的发展,在高能核物理领域,人们提出了一些热力学与统计模型来描述粒子的分布特性。通过比较实验数据和理论模型,可以得到高能碰撞过程的一些重要信息。文章将研究碳(~(12) C)和硅(~(28)Si)在4.5A GeV/c动量下,在与核乳胶碰撞中,末态单电荷粒子(灰径迹粒子和簇射粒子或相对论性单电荷粒子)的分布规律。在多源热模型的基础上,应用厄兰(Erlang)分布或双组分厄兰分布,对核乳胶实验中测得的灰径迹粒子和簇射粒子的多重数分布进行了统一描述。     

某些大太阳耀斑暴发后观测到的lOTev宇宙线流增长事件

1990年在海拔4310m的西藏羊八井建成的中日合作广延大气簇射(EAS)阵列,在世界同类设施中具有最低的阈能和最大的事例产额,宜对于超高能(UHE)宇宙线源,特别是瞬态源的探索。1991年3月24日和8月26日该阵列在15——50Tev能区测量到了为期数小时的宇宙线流的显著增长,前者的峰值相对增长幅度达40％,显著性大于10δ。     

中日物理学家取得宇宙射线研究里程碑

看似空无一物的太空中其实穿梭着稀疏而高能的粒子,它们构成了宇宙射线。来自中国和日本的物理学家的最新研究结果表明,我们银河系之中的高能宇宙线等离子体正在和星际气体、恒星一起围绕银河系的中心旋转。研究人员通过对“西藏大气簇射探测器阵列”所获得的大量数据进行分析,     

我校召开《空气簇射的时间结构及其对超高能宇宙线探测的应用》科研课题论证会

空气簇射的时间结构及其对超高能宇宙线探测的应用是宇宙线研究的一个新领域。1983年国外有人提出利用时间结构探测超高能宇宙线。这一方案具有使用小阵列能起到大阵列的探测效果。它的研究成功将开辟高能宇宙线探测的新局面,引起各国宇宙线工作者的极大关     

LHAASO-WCDA探测器时间刻度的研究

在高能物理宇宙线观测中,探测器时间标定系统的精度至关重要.对于LHAASO实验WCDA探测器,时间测量的精度决定了测量原初宇宙线方向的灵敏度.为达到0.2 ns的时间精度,给出了一种基于物理簇射事例的时间刻度方法,并实现刻度探测器阵列的离线刻度软件.使用蒙特卡洛模拟数据对该方法进行检验,方法能够满足时间刻度的要求.     

3-动量体积元的局域洛仑兹形变及减除喷注中粒子测定的背景

为了在高能簇射过程中减除测定粒子时的背景干扰,本文研究了位于3-动量空间中任意点的体积元(长方体及球体)的洛仑兹形变.从这些形变中我们得出了一个不变法则:3-动量体积元沿洛仑兹变换方向的投影在洛仑兹变换下保持不变.本结果对于喷注中测定粒子时背景干扰的减除亦作了可能应用的研究.     

簇射粒子多重数和受伤核子模型

本文推广了“受伤核子模型”,对200AGeV~(16)O与核乳胶相互作用中产生的簇射粒子多重数分布进行了计算,并与实验结果作比较。     

利用宇宙线观测数据研究1～100TeV能区质子-空气非弹性作用截面

 提出一种在高海拔地区通过宇宙线大气簇射过程的数值模拟,结合地面探测器阵列对簇射事例的响应,确定了直达质子事例的判选标准和判选效率.通过分析直达质子事例率,测量了1～100 TeV能区质子-空气非弹性作用截面,并结合Glauber理论计算出1～100 TeV能区质子-质子作用总截面.