超高能宇宙线广延大气簇射(EAS)观测阵列事例重建的研究

通过认真分析影响ＥＡＳ事例重建精度与速度的种种精细因素，采用适当的算法（如改进的单纯形法与变度量最优化算法等），设计、编制了具有一定通用性的ＥＡＳ阵列事例重建程序ＥＡＳＦＩＴ。北京怀柔ＥＡＳ阵列［１］采用ＥＡＳＦＩＴ后，改善了阵列综合测量精度与参数离线重建速度（提高速度１００倍左右），并得到了该ＥＡＳ阵的一些重要的物理结果（如“ｋｎｅｅ”区能谱等）。

FASTBUS-CAMAC 数据采集系统在宇宙线 EAS 实验中的应用

本文以中日合作西藏羊八井宇宙线ＥＡＳ实验所使用的ＦＡＳＴＢＵＳ－ＣＡＭＡＣ混合数据采集系统为例，介绍了ＦＡＳＴＢＵＳ总线的主要特点，功能模块、控制模块以及与ＰＣ的接口功能和控制方法。

基于TKO－CAMAC的羊八井EAS阵列数据采集系统

本义介绍一个基于ＴＫＯ－ＣＡＭＡＣ数据采集系统，该系统采集坐落在西藏羊八井的广延空气簇射阵列数据，它是由ＴＫＯ－ＡＭＡＣ系列插件和ＰＣ－３８６微机组成。除此以外，它还包括一个激光标定检测系统及由原子钟和ＧＰＳ（全球定位系统）组成的定时系统。

用蒙特卡罗模拟方法计算EAS阵列的有效探测面积

本文从EAS横向分布的经验公式NKG结构函数及将平均值由NKG函数给定的Poisson分布用来对探测器实际测量到的粒子数密度进行随机抽样出发,利用蒙特卡罗模拟方法计算了梁王山宇宙线观测站粒子阵列的有效探测面积A_(eff)。由A_(eff)算出的EAS阵列的响应函数与实验观测结果相符合。将本文所得结果用于梁王山宇宙线测站的实验数据的分析,效果良好。

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.

宇宙线质量测量简述

宇宙线的起源和传播是当今宇宙线研究领域的基本问题之一。对“膝”区宇宙线成分及能谱的研究是解决这一基本问题的途径之一。目前,“膝”区宇宙线的测量只能通过地面探测器阵列测量宇宙线在大气中引发的广延大气簇射来实现。与空间实验相比,地面实验面临成分鉴别能力差、能量重建误差大等难题。文章总结了国内外宇宙线地面实验对宇宙线成分的测量方法、结果及其面临的困难,并对国内LHAASO实验在宇宙线质量测量方面进行了展望。

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.

怀柔广延大气簇射探测阵列

本文介绍了1988年投入运行的怀柔广延大气簇射(EAS)阵列的设备构成、工作原理、性能指标及原始数据的记录处理方式。各种检验和首批EAS观测数据表明,该阵列可有效地用于对能量在10^(15)—7×10^(16)eV范围的EAS的探测和研究。

大面积大动态粒子探测器

动达范围达10~4的大面积闪烁探测器已研制成功并成功地用于超高能宇宙射线的长期观测。它有好于90％的位置一致性,约4×10~4/m^2的最大可测粒子密度。本文还介绍了它的标定和使用方法,讨论了测定的可靠性问题。

用羊八井加密阵列数据寻找3TeV能区γ暴的初步结果

报道了用 1 996年 1 0月完成的羊八井 EAS加密阵列探测器 ( Tibet 和 HD)于 1 997- 1 998年进行的全天区观测数据 ,对 3Te Vγ暴进行寻找的结果 .发现了一批显著性明显超过 3σ、少数显著性超过

新型快速的 Blue-LED 快时间探测器标定系统

为了能够连续有规律地监测宇宙线广延大气簇射（ＥＡＳ）阵列快时间探测器和电子学系统各部分的性能随时间的变化，羊八井宇宙线ＥＡＳ实验使用了一套由ＣＡＭＡＣ－ＤＡＣ、ＴＫＯ－Ｂｕｆｅｒ、Ｂｌｕｅ－ＬＥＤ和ＬＥＤ－ａｍｐ构成的快时间探测器标定系统。该标定系统的速度快、易于扩展、引起的数据采集系统的死时间少，对于３０ＴｅＶ以上的空气簇射事例，羊八井二期阵列的角分辨可达０．５°，此外它还能监测光电倍增管周围温度的变化。

LHAASO-KM2A阵列探测器模拟软件设计

介绍KM2A模拟软件的设计。该设计基于Geant4建立由6 000多个探测器组成的LHAASOKM2A阵列,模拟各探测器对广延大气簇射中次级粒子响应,并通过优化模拟流程大幅降低软件运行时的内存需求避免内存溢出,通过简化部分模拟大幅提高软件运行速度,使软件满足实际需求。

将科学研究融入大学物理教学的探讨--以宇宙射线研究为例

科学研究与教学工作相辅相成,互相促进,文中我们依托宇宙线教育部重点实验室,结合多年来从事大学物理教学工作及西藏宇宙射线实验研究的经验,将大学物理中的粒子作用、光电效应、康普顿散射与宇宙射线科学研究的相关知识进行了融合。虽然目前宇宙射线并未全面进入教育视野,但宇宙射线研究是物理界非常重要的一项课题,为人类认识粒子及宇宙起着非常重要的作用。如果将两者有机融合,既能激发学生学习大学物理的兴趣,为大学物理教学打开新窗口与对接接口,又可以同时宣传宇宙射线知识,使大学本科生了解宇宙射线,为拔尖学生的培养开创新的渠道。

用西藏ASγ实验三期数据寻找TeV能区的γ暴

利用西藏羊八井广延大气簇射三期阵列的重建数据,对TeV能区γ暴进行了全天区独立寻找.分析了约14.5亿个事例,找出了在给定的小天区和时间间隔内出现的事例团,并采用'等天顶角方法'估计背景.发现少量事例团对背景有明显超出,但考虑到试验次数巨大,因此还不足以认定为γ暴.通过Monte Carlo模拟,给出了在95%置信水平下流强上限的估计值为10-9～10-7光子/(cm2*s).

地磁场对广延大气簇射产生的次级带电粒子的偏转效应

用蒙特卡罗模拟的方法研究了在地磁场作用下,广延大气簇射产生的大量次级带电粒子所发生的偏转.研究发现,地磁场对从北方来的次级带电粒子的横向分布的影响比对从南方来的大,导致宇宙线观测阵列的触发效率南高于北,且随天顶角越大这种效应越明显.此外,用一次谐波和二次谐波对大量的模拟数据进行了拟合,给出了此种偏转效应对触发效率的影响程度.

对宇宙线广延大气簇射erenkov光的计算机模拟

结合高能宇宙线广延大气簇射研究的需要研制了能够模拟广延大气簇射的强子成分，电磁成分和ˇＣｅｒｅｎｋｏｖ 光的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ 软件。模拟程序的建立不仅能够针对梁王山阵列的实验结果进行相关的物理分析，而且具有共通性，可提供其它广延大气簇射实验产生对照的模拟样本。

寻找超高能宇宙线源——西藏广延空气簇射实验

总结了１９９０年６月到１９９３年１０月期间西藏空气簇射阵列的观测结果。寻找了来自于蟹状星云、Ｘ射线双星、脉冲星、活动星系核和其它活动天体的能量为１０ＴｅＶγ射线连续发射，没有发现连续稳定发射的迹象，但给出了每个源的流强上限。在阵列所观测的天区寻找了１０ＴｅＶ的γ暴，结果没有发现能量１０ＴｅＶ的γ暴，最后也给出了发现此种γ暴的上限。应用该阵列，明显地观测到了能量为１０ＴｅＶ的宇宙线流强的太阳和月亮阴影。观测了朝向和远离太阳的行星际空间磁场对宇宙线阴影的影响，这是行星际磁场对阴影位移影响的第一次直接观测。研究并发现在实验期间，太阳阴影的位置每年都在变化。同时观测在此期间，朝向和远离方向的宇宙线阴影的不同变化。另外，应用该实验的数据，给出了所谓的“膝”区的原初宇宙线能谱。

基于Monte Carlo模拟的宇宙线簇射发展研究

采用CORSIKA中的QGSJET强相互作用模型产生Monte Carlo的EAS事例样本,让所有Monte Carlo事例通过探测器阵列,形成Monte Carlo的观测事例样本。结果证实:通过研究宇宙线高能族事例发展,可以得到较理想的朝前区强子相互作用信息,从而能够有效的对目前正在使用的各种唯象模型的朝前区强子作用性质从TeV能区进行检验。

一种研究TeV能区朝前区强子相互作用的新途径

采用CORSIKA模拟高海拔地区EAS事例样本,判选出一个首次相互作用发生在低空的10TeV能区EAS事例样本,通过探测低空EAS事例的轴心来进行朝前区强子相互作用研究。结果证实:通过研究宇宙线高能族事例发展,可以得到较理想的朝前区强子相互作用信息,从而能够有效的对目前正在使用的各种唯象模型的朝前区强子作用性质从TeV能区进行检验。

ARGO-YBJ实验硬件系统

中意合作ARGO-YBJ实验采用全覆盖地毯式RPC探测器阵列来探测广延空气簇射事例。讨论了该实验硬件系统结构及工作原理,分析了实验信号采集、处理、传输、缓存和数据输出过程。最后对该实验在"scaler"模式下记录的数据进行了处理分析,结果显示中心区探测器群(Clusters)运行稳定。