基于MSISE-90研究高海拔宇宙线观测站处的大气深度廓线模型

高海拔宇宙线观测站(LHAASO)位于四川省稻城县海子山,它的广角切伦科夫望远镜阵(WFCTA)主要是通过观测广延大气簇射过程中产生的切伦科夫光信号对宇宙线进行研究.WFCTA的标定、模拟和重建都和大气深度有关,目前使用的大气深度模型是美国标准大气深度廓线模型.本研究中将美国标准大气深度廓线模型与卫星TIMED搭载的红外辐射计SABER记录到的LHAASO处14-50 km处的大气深度廓线进行比较,同时也与LHAASO处地面气象站记录的大气深度进行比较,美国标准大气模型的大气深度均偏小.MSISE-90大气模型描述了地球大气中从地面到热层的中性温度和密度,进一步研究发现MSISE-90大气模型与TIMED/SABER和LHAASO处地面标准气象站记录的大气深度的一致性较好.根据MSISE-90大气模型计算得到LHAASO处的大气深度均值廓线在1月最低,其次是2月、3月、4月、11月和12月,这也是WFCTA运行的最佳观测月份.4月份的大气边界层最高,其大气深度存在约2%的日变化.利用美国标准大气模型的函数形式,拟合每月的4.4-100 km处的大气深度廓线,得到了LHAASO处的每月的大气深度廓线模型,并比较了30°天顶角入射的100 TeV的宇宙线质子在MSISE-90大气模型和美国标准大气模型中产生的切伦科夫光的横分布的差异,二者最大差异约可以达到20%.

高海拔宇宙线观测站LHAASO概况

宇宙线发现百年以来,宇宙线起源仍然是一个谜.研究宇宙线起源主要在甚高能(VHE)伽马射线天文学和宇宙线物理学两个领域交叉展开.新一代高海拔宇宙线观测站(LHAASO)拥有高海拔、全天候和大规模优势,利用多种探测手段对宇宙线开展联合观测,大幅提升对伽马射线和宇宙线的鉴别能力.LHAASO将开展全天区伽马源扫描搜索以大量发现新伽马源,将获得30TeV以上伽马射线探测的最高灵敏度,将在宽达5个数量级的能量范围内精确测量宇宙线分成份能谱,为揭开宇宙线起源谜团给出重要判据.系统介绍了LHAASO的探测器结构、性能优势和科学目标.

高海拔宇宙线观测站电磁粒子探测器的高效安装施工技术

高海拔宇宙线观测站是国家重大科技基础设施项目,其中电磁粒子探测器的安装质量对科研工作影响很大。本文针对探测器分布广、安装质量要求高以及海子山的地质地貌复杂等特点,采用GPS定位仪进行测量定位和自制探测器安装辅助装置进行探测器的安装等施工技术,保证了探测器的安装质量,同时大大提高了安装效率。

行动者网络理论视域下科学-技术-工程的拓扑关系研究——基于对高海拔宇宙线观测站项目中科学家与工程师的访谈

科学-技术-工程三元论从哲学层次论证了三者的区别与联系,但对其关系的探讨还停留在思辨层面,缺乏基于实践的、更为细微的分析与论证。本文基于行动者网络理论的理论视角,通过分析高海拔宇宙线观测站这一大科学工程,从实践层面描述和论证了科学、技术和工程之间的拓扑关系,并指出人在科学、技术、工程关系形成、变动与稳定中起着关键作用。

甘孜州政府与成都分院共同推进高海拔宇宙线观测站项目

5月7日，甘孜州州长益西达瓦一行到访成都分院，就高海拔宇宙线观测站项目用地、协议等事宜及科技副职选派和成果转化进行深入交流。成都分院党组书记、常务副院长王学定，副院长赵永涛，高能所党委书记王焕玉、项目首席科学家曹臻，成都山地所所长邓伟出席了座谈会。

高海拔宇宙线观测站科学观测启动

位于四川省稻城县海拔4000余米处的高海拔宇宙线观测站(LHAASO)首批探测器日前已投入科学观测,这个全世界同类装置中灵敏度最高的探测器,正式开启了破解宇宙线起源及宇宙演化和暗物质等科学观测和研究的征程。

中电建路桥集团中标我国高海拔宇宙线观测站基地EPC建设项目

日前，中电建路桥集团所属成都勘测设计研究院中标稻城高海拔宇宙线观测站地方配套建设项目土建工程EPC总承包项目。这项旨在探寻宇宙线起源的最新项目——中国高海拔宇宙线观测站正在平均海拔4400米以上的四川稻城海子山推进。设计交底工作中，针对高海拔稻城风景区作业的特殊性，要求施工队加强环境保护措施，尽最大努力保护高原生态环境，同时加强施工中人员高原反应的应急处理措施，创建一个“生态、文明、安全”的施工现场。

国家重大科技基础设施——高海拔宇宙线观测站开工

6月19日，由中水五局公司参与建设的国家重大科技基础设施——高海拔宇宙线观测站正式开工。高海拔宇宙线观测站是“十二五”期间启动的国家重大科技基础设施项目，以探索高能宇宙线起源并开展相关的高能辐射、天体演化等基础科学研究为核心目标。2017年5月26日，公司成功签订了该观测站水切伦科夫探测器（WCDA）水池设计施工总承包合同。该项目管理模式为EPC，由公司与成勘院组建联合体，共同负责项目“设计采购施工”工作.

高海拔宇宙线观测站工艺供配电的安装施工

高海拔宇宙线观测站是“十二五”时期国家重大科技基础设施建设项目,探测阵列占地面积广,探测设备用电十分分散,工作环境差。为保障项目的用电可靠性,针对观测站工艺供配电的重要性、地形地貌等制定了施工方案和技术措施和组织安装施工,经通电调试后系统运行稳定。本文主要介绍工程施工特点、重点难点分析及应对措施、工艺供配电系统的安装施工等内容。

揭秘宇宙线起源:LHAASO的使命、挑战与展望

高海拔宇宙线观测站(LHAASO)是人类研究宇宙线最大的实验装置之一,其核心科学目标是寻找宇宙线的起源,不但要探测超高能伽马射线源,也致力于精确测量地球附近带电宇宙线的成分和能谱,系统地研究宇宙线的加速过程及传播机制。从发现12个超高能伽马源(标志着超高能伽马天文学领域的开启),到第一个星表的发布(展现出银河系丰富多彩的宇宙线加速源的候选天体),LHAASO已经为发现宇宙线起源奠定了良好的基础。此外,这些成果为后续的宇宙线加速机理和传播效应的研究指明了方向,同时也为现有理论与模型提供了精确检验的机会与挑战。文章概述了LHAASO项目的开展背景、望远镜主要结构及其在宇宙线物理学中的重大意义,并对其未来的研究方向进行了展望。

LHAASO观测站中高低压电源模块性能的研究

大型高海拔空气簇射观测站（ LHAASO ）的所有探测器都将在羊八井进行宇宙线探测工作，其工作环境为高海拔（海拔4300 m）、低气压（大气压强0．6 atm）、昼夜温差大（温度-25-40℃）。即便如此，探测器依然要求稳定运行，为了保证光电倍增管的增益变化在5％以内，高压电源模块的温度系数和纹波系数要分别小于0．01％/℃和0．01％。为此，搭建了模拟试验系统，其试验箱中的温度和气压均可控。不同厂家不同型号的电源模块在模拟试验箱中进行了测试，试验结果表明，3个厂家的电源模块均满足要求。

高海拔宇宙线观测站对地方科教及经济社会的影响

高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)项目是中国科学家在国际宇宙线研究领域提出的重大前沿项目,也是中国在西南地区布局的又一重大科技基础设施。LHAASO项目的实施将最终建成具有国际先进水平的宇宙线研究中心,与世界其他3个宇宙线观测站(位于阿根廷的极高能宇宙线观测站、位于南极的中微子天文观测站、待建的甚高能伽玛天文观测站)形成优势互补,对宇宙线起源这一世纪之谜发起冲击,并推动粒子物理学、天文学、宇宙学领域的相关科学研究产生突破性进展。同时,项目的建设运行也将对设施所在地的科学研究、学科发展、人才培养有重要影响,提高地区科学普及水平,并带动相关经济文化发展。文章将针对重大科技基础设施对地方的科技教育及经济社会影响进行初步分析。

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。

高海拔宇宙线观测站开启“超高能伽马天文学”时代

从古至今,人类对宇宙星空的向往就从未中断,它激发了人类无尽的遐想与不断探索未知的欲望。当我们仰望星空,人类对宇宙的无尽联想与探索就开始了。裸眼看到的星空已让我们如此着迷,而如果有真实的来自太阳系外的物质能送到你身边,会让人更加兴奋与惊奇!而这样的物质样本,其实在我们的身边无处不在,那就是宇宙线.

超高能伽马射线的天体物理起源

中国大科学装置之一的高海拔宇宙线观测站开创了超高能伽马射线天文学的新时代,至今已作出多项重要的科学发现,为人们破解银河系宇宙线起源之谜带来了关键线索,并为研究极端天体中的极端物理过程提供了独特的探针。文章主要介绍其探测到的超高能伽马射线源,以及相关天体的物理图像。

高海拔宇宙线观测站:陪你去看“宇宙雨”

四川稻城县海子山，空气稀薄，晴雪不定，除了美景，这里几乎一无所有。但人们不妨带着一双想象的眼睛，重新审视这片高原。

高海拔宇宙线观测站开启超高能伽玛天文观测

2021年5月17日,中科院高能所和国际著名学术期刊《自然》(Nature)杂志在北京联合举行隆重的新闻发布会,宣布国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站”(LHAASO)在高能天文方面取得重大进展,开启"超高能伽玛天文"时代,相关成果同日在《自然》杂志发表。不到两个月时间,LHAASO又一个重大物理成果于7月9日在国际著名学术期刊《科学》(Science)杂志发表。LHAAS O是一个什么样的装置?为什么能够频繁取得国际领先的重大科学成果?这些科学成果到底是什么?对天文有什么影响?本文将简要介绍LHAASO及其开启“超高能伽玛天文”时代的重要成果。

高能物理分布式数据获取架构的设计与实现

当代高能物理实验规模庞大且产生的实验数据量急剧增加,向数据获取软件系统提出更为严格、复杂、高性能的处理要求。借助于高速互联网络和强大的处理单元,采用分布式的数据获取软件的数据收集和处理能力得到显著提升,从而更高效地实现粒子物理实验数据获取目标。这种分布式数据获取处理架构在功能上主要负责对多个数据处理进程的运行控制和管理、软硬件配置、状态监控、信息共享和交互等。相较于基于消息传递的分布式协调服务,以Redis为中心的共享内存技术简化了数据获取系统中多进程间的同步,实现轻量级的CAP最终平衡,还作为中心数据库完成数据获取过程中信息的共享需求,是实现分布式处理框架的一种方便、轻巧、实用的解决方案,在当前规模的高能物理实验计算集群中可以可靠、稳定地开发实现和部署运行。

一种可实现高精度时间同步的数据传输方法

KM2A探测器阵列是高海拔宇宙线观测站(LHAASO)的主体探测器阵列之一,近7000个探测器平均分布在1.3 km 2的实验范围内。针对大面积分布式布局的高能物理实验中读出电子学系统的时间同步和数据传输问题,提出一种可实现高精度时间同步的数据传输方法。借助TCP/IP协议栈和White Rabbit时钟同步技术融合时钟网络与数据网络,TCP/IP协议栈在仅保留PC通信协议的基础上,无需增加额外硬件,即可实现高效可靠的数据传输和高精度时钟同步。测试结果表明,该方法可以实现探测器阵列内LHAASO KM2A读出电子学插件间时间同步精度优于1 ns,同时保证了数据传输的可靠性。

LHAASO-WFCTA中高灵敏度雨雪传感器的研制

高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4410 m,属于典型的高寒山地气候,天气变化迅速。广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field of view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)是LHAASO三大观测阵列之一,需要在晴朗的夜晚工作。为保证望远镜的正常运行,需要时刻检测雨雪情况,保证广角切伦科夫望远镜阵列在雨雪天气时及时关闭。但由于气温过低,传统的雨雪传感器在站点不能正常工作,因此需要改进仪器增加加热装置。通过实验室研究完成了加热装置设计,并在现场进行了实地检测。结果表明,高灵敏度雨雪传感器可以在站点低温环境下使探测表面温度保持在零度以上,可以实时有效地监测雨雪天气,为广角切伦科夫望远镜的正常运行提供了重要的支撑。