LHAASO与宇宙线起源

宇宙线的能谱延展到超过10¹⁵电子伏特(PeV)的能段,这表明银河系中存在超高能的宇宙线加速源.而近期的甚高能伽马射线观测表明,长期以来被认为是主要宇宙线加速源的超新星遗迹很难把宇宙线加速到超高能.因此,寻找超高能(PeV)宇宙线加速源是宇宙线起源研究中的核心问题.其中一个最直接的方法就是寻找加速源附近宇宙线与星际气体相互作用产生的超高能伽马射线辐射.我国的高海拔宇宙线观测站(LHAASO),由于其在超高能伽马射线能段世界领先的灵敏度,成为这一研究的理想工具.LHAASO半阵列建成后一年之内,已经在银盘上观测到了十二个超高能伽马射线源,在这一领域取得了突破性的进展.本文将介绍这些已得到的观测结果,并对LHAASO全阵列建成后可能的新进展进行展望.     

宇宙微波背景辐射对超高能宇宙线流强的影响

文章指出：（１）在Ｅ＝５＊１０＾１９ｅＶ附近，对所有ｘ（ｘ是宇宙线飞行的距离），超高能宇宙线流强略有增强；（２）在１．０＊１０＾２０ｅＶ≤Ｅ≤５．０＊１０＾２４ｅＶ能区内，宇宙微波背景辐射的作用仅使超高能宇宙线流强有所减弱，在ｘ≤２０００Ｍｐｃ区域内，减弱系数Ｆ（Ｘ，Ｅ）＝ｊ（ｘ，Ｅ）／ｊ（０，Ｅ）≥０．３４。     

宇宙学常数对超高能宇宙线粒子运动的可能影响

最近的天文学观测表明宇宙能量的三分之二来源于一个很小但为正的宇宙学常数Λ (>0). 与此相关的最简单宇宙模型是所谓的渐近de Sitter时空. de Sitter时空中的物理与平直时空的物理有很大区别. 讨论de Sitter时空中的运动学问题. 通过求解场的运动方程严格解得到 de Sitter时空中自由粒子的的色散关系. 并注意到这个色散关系和粒子的角动量自由度相关. 如果宇宙线粒子遵守de Sitter时空中的运动学而不是通常熟悉的Lorentz 不变的运动学, 超高能宇宙线的阈反常问题就可以自然避免.     

超高能宇宙线事例到达方向的重建

简单介绍了HiRes(High Resolution Fly's Eye)高能宇宙线实验。根据探测器的特点,发展了一套新的宇宙线事例到达方向的重建方法,即HiRes2时间-HiRes1中心矢量法。该方法利用了HiRes2的时间信息以及HiRes1的中心矢量,使得探测器的角分辨整体上达到0.43°。文中还研究了探测器的角分辨随着能量的变化关系,对于能量大于1018.4eV的事例,探测器的分辨率好于0.4°。     

西藏宇宙线实验的回顾与展望

文章简要回顾我国宇宙线物理研究的历史,重点介绍了在西藏开展宇宙线实验的发展历程及取得的重要成果,如中日合作甘巴拉山乳胶室实验、中日合作羊八井ASγ实验及中意合作羊八井AR-GO-YBJ实验,并对在西藏开展高海拔宇宙线实验的前景进行了展望。     

羊八井宇宙线超高能粒子源与超高能伽玛天文现象观测研究的成果概揽

文章介绍了1992年至2003年期间羊八井宇宙线超高能粒子源与超高能伽玛天文现象的观测及其研究成果。经过十多年艰苦的观测研究,取得了阶段性重要研究成果。2003年8月,西藏自治区科技厅组织有关专家组对该项目进行了阶段性结题验收,并且对研究成果给予充分肯定。     

西藏空气透明度与甚高能γ天文观测研究

利用激光技术和度算机自动采集和处理技术对羊八井水平方向的空气透明度进行了为期一年的定量研究,同时利用太阳辐射计对羊八井上空整层大气的透明度亦进行了定量的研究,从而提出了羊八井的空气透明度的全面数据,为在羊八井开展甚高能γ天文的观测研究提供学术背景,并以此为基础讨论了在羊八井开展甚高能γ天文观测研究的学术前景。     

西藏羊八井宇宙线观测实验的国际一流学术展望

文章在分析羊八井一期实验结果的基础上，采用蒙特长罗模拟的方法论述了羊八井二期和三期阵列所取得的学术成果。文章通过对羊八井学术成果的展望，将可能确定哈勃常数H。宇宙红外光子，据此可以敲定宇宙的年龄，对宇宙学的研究产生重要影响。     

高海拔地区广延大气簇射过程模拟与分析

研究了初始高能质子和电子入射条件下的广延大气簇射,当高能质子与电子穿越大气层时与大气组分发生相互作用,产生次级粒子,次级粒子能量足够高时会在向下飞行时再次发生碰撞,产生新的次级粒子,从而形成级联簇射.由于宇宙线初始能量极大,甚至可达10²⁰ eV,故其经广延大气簇射过程到达地表时粒子可能对地表电网等设施造成恶劣影响,因而该现象越发引起研究者的重视.利用蒙特卡洛方法模拟分析了到达高海拔近地观测面的簇射射线中所包含的主要粒子种类、各种类粒子所占份额及其横向分布情况.所得模拟结果为进一步分析其对高海拔地区高压电网及敏感电气设施的安全防护奠定理论基础.     

中国高能同步辐射光源及其验证装置工程

同步辐射光源已成为众多学科前沿领域不可或缺的大科学装置.我国现有的同步辐射光源都是中、低能光源,然而与国家重大需求和工业核心创新能力相关的研究急需高性能的高能同步辐射光源支撑,因而建设一台高性能的高能同步辐射光源将为国家的重大需求提供重要支撑,并大大缩小我国与国际先进光源的差距.本文阐述了建设高能同步辐射光源的必要性及意义,分析了国内外同步辐射装置的发展现状,重点介绍了中国高能同步辐射光源的科学目标、初步方案和技术难点,并系统介绍了国家"十二五"重大科研基础设施发展规划中拟开展的高能同步辐射光源验证装置工程的建设目标和建设方案.     

中国高能物理学的发展历程与启示

中华人民共和国成立70多年来,随着时代和国情的变化,党和国家的科技政策不断进步、完善.作为基础科学重要组成部分的高能物理也顺应时代大潮而获得不断发展.按照时间顺序,将中国高能物理的发展分为创业期、建设期、收获期和跨越期4个阶段,并结合时代背景讨论了科技政策在不同阶段对高能物理发展的作用和影响.     

高能X射线成像系统固体探测器模块的设计

常规的阵列探测器用于高能X射线成像系统时,由于射线能量的增大会出现许多新的问题,设计时必须综合考虑多个方面的要求。在MonteCarlo估算的基础上,设计了若干由CdWO4晶体耦合光电二极管形成的线性阵列探测器模块。射线源采用直线加速器,最大能量9MeV。探测器呈模块化结构,每个模块16个通道,通道间距1.3mm。CdWO4晶体尺寸0.8mm×5mm×30mm,晶体间放置铅隔离层以减小串扰。模拟得其探测效率达70%,能量沉积率30%,而串扰率小于5%。模块加工完成后,分别在60Co、6MeV和9MeV加速器下进行了测试,证明其满足成像系统的要求。     

高能推进系统试验操作风险及处置措施

 高能推进系统的高能量特性使得飞行器射程更远,但同时也增大了推进系统及其飞行器的操作使用风险。通过综述目前被国内外导弹、火箭广泛使用的硝酸酯增塑聚醚推进剂及其高能推进系统特性,梳理了近年来与推进系统相关的安全事故及原因,基于某型高能推进系统火箭在试验场的试验操作内容,采用使用和保障危险分析方法对其试验过程进行了风险分析,并提出了改进措施建议。     

高能碰撞实验数据在实数分割下的高阶阶乘矩的修正方法

对高能强子－强子碰撞末态粒子的相空间在非整数分割时的高阶阶乘矩进行了研究，得 高阶阶矩的修正公式，给出了对非整数分下高阶阶乘矩的分布进行修正的方法。     

飞秒激光和大功率激光的发展与应用

综述了激光技术的新发展和研究的热点,重点论述了飞秒激光技术的最新发展和它在生命科学、基因工程、信息科学、超微细加工及物理学等领域中的应用以及大功率激光技术的发展和它在国防军事领域中的应用。     

Scattering absorbing method for the detection of 16.7 MeV high energy pulse gamma

Based on theoretical calculation and Monte Carlo simulation,this paper proposes a new method for the diagnosing of 16.7 MeV high-energy pulse gamma,named ＂scattering absorption method＂. The ratio of the sensitivity of high-energy gamma to that of the low-energy background gamma can reach 106 to 108 by this new method. The sensitivity of 16.7 MeV high-energy gamma ranges from 10-21 to 10-16 C·cm^2. It＇s better than the traditional method which is based on the magnetic analyzer and Cherenkov detector on some aspects.     

陕北长6段高自然伽马砂岩地球化学特征及意义

陕北地区上三叠统延长组长6段是勘探开发的重要层位,该段普遍发育高自然伽马砂岩。通过对高伽马砂岩及邻近常规砂岩的主元素、痕量及稀土元素、电子探针微区元素、能谱测井放射性元素分析认为,高伽马砂岩中Th、U、K放射性元素含量比常规砂岩都高。其中Th元素含量上升最为显著,主要存在于独居石、金红石、铁泥质黏土、钾长石、部分锆石、磷灰石、黑云母及岩屑中;U元素主要存在于大多数的锆石、部分磷灰石、黑云母及含镁方解石中;K元素主要存在于钾长石、黑云母、金红石、铁泥质黏土、部分钠长石及岩屑中。火山凝灰岩对高伽马砂岩的影响是次要的,高伽马砂岩与来自于盆地东北方向的物源有一定的亲缘性;但该方向上的物源不是高伽马砂岩形成的主要控制因素,热液活动可能对高伽马砂岩的形成有着重要的影响。