物理学中的世纪难题：高能宇宙线的起源之“谜”*

  自从20世纪20年代宇宙线被发现以来,其起源问题一直为人们所困惑。这一未解之谜也因此被列入21世纪11大科学难题之中。在宇宙线起源的探寻中,不受磁场偏转影响的中性成分（如光子和中微子）很自然的成为宇宙线源头的信使。此外,通过测量受磁场影响微小的高能（>50 EeV）带电粒子,也可以获取源的信息。通过大量的实验研究,γ天文学取得了巨大成就,并有望破解世纪之谜。为了提高地面探测器的观测能力,发展宽视场和高灵敏度的巡天扫描探测手段有着至关重要的意义。位于中国西藏羊八井国际观测站的两个实验所采用的正是这种大气簇射的测量方法,它们分别是中意合作ARGO实验和中日合作ASγ实验。为获得更高灵敏度,笔者提出了在西藏羊八井建立集5种探测手段于一身的的大型复合实验阵列(LHAASO)。本文对宇宙线观测的发展历程以及前景做了详细介绍,在后半部分对LHAASO的物理背景和实验方案进行了详尽的阐述。     

无人机大气污染成份探测载荷试验成功

近日,由中科院安徽光机所自主研发的基于无人机平台的大气污染差分吸收光谱探测系统,在河北上空利用中科院大气物理研究所研制的无人飞机平台,进行了大气环境监测联合飞行试验,成功获取飞行区域大气污染成分NO2等的二维时空分布,此次试验标志着无人机平台大气污染分布遥感载荷技术的重大突破。该技术可应用于监测区域性、突发性、灾害性大气环境污染,从而为大气污染探测提供一种新型、快速的技术手段。     

日照纸的药液配制及涂纸方法的改进

<正>1引言日照是大气探测的基本项目之一,目前气象台站普遍使用的是暗筒式日照计,它是利用太阳光通过仪器上的小孔射入筒内,使涂有感光剂的日照纸上留有感光迹线来计算日照时数[1]。但在地面气象测报工作中,常常会遇到换下的日照纸底色发蓝、感光迹线不清楚等现象,从而加大了日照记录的误差。     

光栅相移空间光桥接器研究

设计了适用于相干光接收系统的新型2×2的90°和180°空间光桥接器.其主要由4片光栅和可进行精密位置控制的移动器所组成,光栅衍射实现信号光和本振光的分光和合成,光栅的相对位移产生所需的相移.其具有体积小、重量轻和宽光谱使用的特点,和传统的2×2的90°空间光桥接器相比,更是具有不必损失50%能量的优点.     

探测奇妙的海洋生物——记海洋植物学家西尔维亚&#183;厄尔勒

1953年,当海洋植物学家西尔维亚&#183;厄尔勒（Sylvia Earle）开始研究海藻的时候,海洋植物和相关微生物通常被认为是杂草和有害的,船员们甚至嘲笑它们是把大海变成“豌豆汤”的浮渣。现在厄尔勒博士注意到,单单一种藻类——只有一滴水百万分之一的绿藻——就可完成地球上大部分的光合作用,每天向大气中释放无数吨的氧气。     

微型航天器近旁操作地面仿真验证系统

微型航天器在交会对接、在轨服务等太空任务中所起的作用日益凸现,高精度地保证近旁操作的完成是实现其功能的关键.利用两套五自由度卫星模拟器,在一个面积为3m×4m的大理石试验台上,搭建了一套微型航天器近旁操作地面仿真验证系统.针对典型的近旁操作任务,进行了仿真实验.利用边缘检测等图像处理技术获得目标的相对位置信息,利用模糊控制方法实现了从航天器对主航天器的自主探测、自主接近和近旁保持.实验结果表明,仿真系统能够对近旁操作任务进行功能及原理的仿真验证,为进一步的工作奠定了基础.     

三频无几何无电离层组合周跳探测与修复算法

为解决电离层活跃期的周跳探测问题,根据无几何无电离层组合特性,构造3个线性无关的三频伪距载波相位组合作为周跳检验量,并以相位电离层残差二阶差分值作为周跳修复验证量。通过对电离层活跃期内全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)三频观测数据进行处理,验证算法的可靠性和有效性。结果表明:算法可以有效地探测与修复在电离层活跃期内的三频周跳,并适用于三频实时动态的周跳处理。     

MDEIT中电流密度成像替代电导率成像的可行性分析

针对新型磁探测电阻抗成像技术的正问题,利用有限元方法求解得到目标体内部的电压和电流密度分布,然后根据Biot-Savart定律获得目标体外部的磁感应强度数据,并且分析了有限元方法计算正问题的精度.结果表明,其足以用于磁探测电阻抗成像的电导率图像重建.在此基础上,通过仿真实验发现环形电极模式避免了电流的扩散效应,远离电极部分的z方向电流密度图像与电导率图像一致,以电流密度成像替代电导率成像,使得磁探测电阻抗成像简化为磁探测电流密度成像,缩短了数据测量时间和图像重建时间,为快速成像奠定了基础.     

一种复杂背景下非规则带状区域的分割算法

边界层辐合线具有很强的气象风暴灾害的预示能力,它在多普勒雷达图像上表现为一条蜿蜒的、可能有岔路的、宽度不定的、取值变化的、若隐若现的带状区域.为此,提出一种"探测窗"协同加深"印象"算法,用于提取这种具有复杂背景的非规则带状区域.其中,探测窗探身于复杂对象的局地,用以击中疑似局部目标区,并将区域形态、取值等特点纳入探测准则之中,加深"印象"法有利于进一步地去伪存真.实验表明,该算法可以将落入值域的各种边界层辐合线提取出来.     

暗物质间接探测和对撞机探测实验现状

综述了暗物质间接探测和对撞机探测实验的现状和最新进展,并对现有主要实验的最新结果和限制进行了归纳总结。自2008年以来,宇宙线正负电子谱的反常超出被多个实验组相继报道出来。尽管存在一些争议,暗物质效应是这些超出现象的一种自然解释。另一方面,反质子-质子比和γ射线观测结果均未呈现反常信号,这为暗物质的性质给出很强的限制。此外,也可以通过对撞机探测实验上的零信号来限制暗物质性质。在不久的将来,AMS-02和LHC的新数据可能会为暗物质研究提供新的启示。