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.     

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.     

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.     

用μ子探测高楼重量

1 引言当初级宇宙线通过地球大气层时,产生各种次级射线.大约75%的次级射线是硬成分,绝大多数是μ子.通常,μ子的强度随时间的变化小于1%,因而能够把它作为稳定的天然射     

光散射法测量表面粗糙度的研究

本文对用光散射方法测量表面粗糙度的原理进行了探讨,研制了表面粗糙度的测量装置.利用该装置对用不同加工方法加工出来的表面粗糙度(R_a=0.02～10μm)进行测量.此外,由于采用了光调制技术,从而克服了照明光、背景光及电噪声对输出信号的影响,故该装置可用于精密切削过程中对加工表面粗糙度的在线监测.     

直线导轨副综合静刚度测量装置及方法

提出并设计了一种同时测量导轨副综合静刚度的装置及方法.介绍了该装置的结构设计及位移传感器的布置方案,建立了使用该装置求解综合静刚度的理论模型,通过将变形量和偏心载荷等效分解,实现了导轨副五种静刚度的同时测量,并对该装置的主要误差进行了分析,拟定了测量实验步骤.应用本实验装置及方法可提高导轨副静刚度测评的效率.     

暗物质间接探测现状

本文简介了暗物质间接探测的最新进展.主要介绍近年来PAMELA（Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics）卫星所探测到的宇宙线正电子超出的问题,及相关的理论解释.本文还介绍了PAMELA对于宇宙线反质子的测量结果,ATIC和Fermi卫星对于正负电子总能谱的测量结果等.另一个重要的结果来自于Fermi和地面实验对于伽马射线的测量结果,这些结果对暗物质性质给出较强的限制.     

良导热体热导率的测定实验

给出了一个良导热体热导率测定实验的仪器结构、实验方法和关键技术.该装置测量精度高,不仅可用于学生实验,也可用于实际工程测量,具有较高的实用价值.     

核设施放射性废水实时监测装置的研制

设计研制了一套放射性废水实时监测装置,可实时监测核设施排放废水中的放射性核素的种类和浓度。该装置的探测器使用HPGe半导体,通过泵抽取核设施所排放的废水从而实现连续的测量。实验结果表明,该装置对废水测量10min,~(137)Cs的最小可探测活度达0. 4 Bq/L,可快速有效监测到废水中放射性超标事件并给出报警信号。通过实验测量和蒙特卡罗(MC)模拟计算,对该装置的探测效率进行校准,给出了能量范围为50～2 754 keV的探测效率曲线。     

测量轴承摩擦力矩的实验装置及其精度

介绍一种能够精确测量轴承摩擦力矩的实验装置的结构，实验方法，数据处理公式及误差分析等，该装置测量精度高，重复性好，摩擦力矩和轴承载荷的测量误差〈０．３％，偏心矩测量精度０．１μｍ，偏位角误差也很小。