宇宙线

摘要： 广角透镜技术采用透镜代替传统的反射镜,可以有效实现兼顾大视场、高角分辨、高能量分辨等优点,是测探时变源和GRBs等产生高能宇宙线辐射最理想的手段之一。文章介绍广角透镜技术原理,并简要分析广角透镜优缺点。在此基础上,对采用广角透镜技术进行宇宙射线探测的GAW实验、JEM-EUSO实验和西藏大学水透镜实验进展做介绍。

摘要： 通过展示人类发现和探索宇宙线的百年历程,培养学生进行科学研究的方法,关注人类的生存环境,探索宇宙的起源,培养其爱国情怀和民族自豪感,实现立德树人的根本任务.

摘要： 元宇宙语境下,设计与产业链、设计与产品之间的关系正在被重新定义,数字科技与虚拟科技的涌现赋予了智能生产、时尚生活和互动体验更多可能。以智慧设计促进时尚全产业链资源的交互融合,成为产业数字化转型升级进程中的重要议题。

摘要： 2015年9月28日月基光学望远镜(Lunar-based Ultraviolet Telescope,LUT)在任务期间经历了唯一一次完整的月全食过程,为研究地球对太阳光的几何遮挡是否会对月面辐射环境产生影响提供了难得机遇。首先,利用月食期间连续长达2 h 27 min的电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)天文观测图像,统计分析了月食期间的宇宙线事件计数,发现月食期间宇宙线计数不存在明显变化,在30 s曝光时间内,宇宙线事件平均计数为129.27(±15.78);其次,分析了8月、10~12月采集的CCD暗场图像中的宇宙线事件计数,分别为119.92(±6.37)次、117.00(±10.90)次、118.61(±8.94)次和123.90(±8.92)次,在1σ误差范围内,与月食期间的宇宙线事件计数一致,说明地球对太阳光的几何遮挡对月面辐射环境没有产生明显影响。最后对以上结果进行了分析讨论。

摘要： 宇宙线的研究自19世纪末开始,人们对其已进行了深入广泛的百年探索.近些年人们发现宇宙线在几千亿电子伏特(几百GeV)处存在明显的能谱变硬特征,这一发现跟此前预测的单幂律能谱存在明显的冲突,可能对理解宇宙线加速、传播等物理过程有重要意义.近些年空间宇宙线直接探测实验也触及TeV能段,但对于地面实验的百TeV能段,空间实验数据仍然较少.

摘要： 宇宙线快中子土壤水分监测方法具有监测范围大、不受土壤盐碱程度影响、实时无损原位测量的特点,对旱涝预警、节水灌溉、生态环境保护及土壤生产力提升等具有重要意义。为明确宇宙线快中子土壤水分监测方法在低纬度高原的适宜性,本研究在中国南部开展了大范围烘干称重法测量,验证宇宙线快中子法准确性,以频域反射法做连续监测对比,分析土壤水分相关性,并结合雨量站观测数据,研究其对土壤水分连续变化的响应能力。试验结果表明,宇宙线快中子法与多点烘干称重法的线性拟合优度、均方根误差及绝对误差分别为0.898、0.013 cm^(3)∙cm^(-3)和0.027 cm^(3)∙cm^(-3),说明宇宙线快中子法在低纬度高原能够准确测量区域土壤含水量。在较长时间序列上,宇宙线快中子法与频域反射法10 cm的土壤水分变化趋势完全一致,线性拟合优度为0.839;在对降水响应的灵敏性上,降水量2 mm以上的降水过程,两种方法均有明显响应,降水量2 mm以下的降水过程,宇宙线快中子法要略优于频域反射法。在本试验中,宇宙线快中子土壤水分监测方法在低纬度高原区是适宜的,对土壤水分空间变异性不敏感,对百米级范围的平均土壤含水量的测量准确可信,测量性能满足当前土壤含水量观测要求,且能够提供实时土壤水分信息,有效提高中尺度土壤水分监测效率与精度,为相关土壤水分监测研究与应用提供参考,对低纬度高原土地资源开发利用、环境保护、粮食自给等具有重要意义。

摘要： 膝区反映了银河系宇宙射线源加速粒子能力的极限或银河系对宇宙线束缚能力的极限,分成分能谱的测量是理解膝区物理的重要手段,而宇宙线的成分鉴别和能量重建精度是分成分能谱测量的基础.本文通过CORSIKA软件模拟了不同原初成分的膝区宇宙线的广延大气簇射,对不同次级成分(包括正负电子、伽马射线、缪子、中子和切伦科夫光子)的宇宙线能量重建精度和鉴别能力进行了研究.结果表明:在膝区能段使用次级粒子中的电磁粒子(电子、伽马射线和切伦科夫光)进行能量重建精度较好,其中对于质子,能量重建精度约为10%—19%;对于铁核,能量重建精度约为4%—8%.对于原初宇宙线的鉴别能力,缪子粒子数密度在低能段(约100 TeV)和高能段(约10 PeV)的鉴别能力均最好,在低能段正负电子和伽马射线横向分布形状的年龄参数的鉴别能力较好,在高能段中子的粒子数密度的鉴别能力较好.本文还对使用EPOS-LHC和QGSJet-Ⅱ-04强相互作用模型模拟的不同次级粒子成分的横向分布差异进行了研究.结果表明正负电子、伽马射线和切伦科夫光在距簇射轴垂直距离大于20 m的区域内,差异在5%以内,缪子的粒子数在距簇射轴垂直距离大于100 m的区域内,差异在5%以内,而中子成分的粒子数更依赖于强相互作用模型,两种强相互作用模型的差异大于10%.该研究可为地面膝区能段宇宙线实验的能量重建和成分鉴别时次级成分的选取以及探测器类型的选取提供参考.

摘要： 宇宙线的发现1912年8月7日,美籍奥地利裔物理学家维克多·赫斯(图正中)乘坐一台热气球,带着3台静电计飞到了5300米高空。在热气球不断上升的过程中,他发现随着高度的增加,静电计的读数也在不断上升,这与之前普遍认为的地球是主要的辐射源,地表辐射应该多于高空的观点正好相反。1913~1914年,科尔霍斯证实了赫斯的发现。

摘要： 美国物理学会2021年1月28日报道,阿尔法磁谱仪(AMS)合作组以1%的精度测量了铁的光谱,此前还未曾对这种重元素的光谱进行过准确表征。相关论文发表在Physical Review Letters上。不断轰击地球的宇宙线大多由质子和氦核组成,但其中也包含更重元素的离子。通过比较不同宇宙线粒子的能谱,研究人员希望获得超新星中合成和加速这些粒子的过程以及传播粒子的星际介质的信息。随着原子数的增加,重元素在宇宙中的丰度愈发稀少,其在宇宙线中的含量也快速下降,因此获得其精确光谱也变得越来越困难。

摘要： 由于缺少磁场和大气,宇宙线高能粒子轰击月壤可以形成月球特有的强中子辐射环境,并对航天员和电子设备造成潜在威胁.文章采用蒙特卡罗方法仿真研究宇宙线高能粒子辐射与月壤成分核反应产生的次级中子能谱特征,给出不同太阳活动、不同月壤深度下月球中子能谱特征和空间分布特征.仿真结果表明,宇宙线高能粒子导致的次级中子随着月壤深度的增加先增大后减小,大约在1 m深度达到最大值,深度越深银河宇宙线诱发的中子贡献越大.相关结果可为我国后续载人月球探测任务的辐射防护设计提供参考.

摘要： 首先分析了宇宙线基本知识，EAS阵列宇宙线数据分析基础，天体源相关数据分析，最后给出了GRB的寻找、全天区扫描等实例分析。

摘要： Bayesian推断在处理冗余参数问题上有重要应用(警告：在弱约束情形下先验知识可能会左右结果)。MCMC作为Bayesian框架下的一种算法实现，对高维参数空间的计算具有突出的优点，在很多领域里面获得广泛使 用；在宇宙线研究中也展现出很好的潜力，特别是当数据 积累越来越多，模型变得越来越复杂的情况下。

摘要： 为了得到高放废物处置桶内部所含物质的种类与状态,通过Geant4模拟宇宙线缪子与物质的相互作用,对已知的标定材料和未知材料进行散射密度成像,建立分类器.通过清华大学TUMUTY装置实测缪子通过钨块、铁包铅块、铅块的径迹,进行材料鉴别.结果表明,通过宇宙线缪子可以得到高放废物处置桶内部的Z分布,理论上可达到0.5cm的位置精度.

摘要： 宇宙线高能粒子最令人感到惊奇的性质莫过于其能谱分布,即单位能量间隔上分布的宇宙线流量.在横跨12个能量量级范围内,宇宙线能谱满足简单的负幂律分布.ACE飞船搭载的CRIS仪器利用其强大的容量,测量了24种银河宇宙线重离子成分从1997年8月至今的通量观测,能量覆盖范围从50MeVuc到500MeVuc,被认为是迄今为止最为可靠的宇宙线重离子观测数据.利用这些重离子通量的观测数据,揭示了第23和第24太阳活动周内宇宙线重离子的一系列重要规律:a)第24太阳活动峰年的宇宙线通量要比第23太阳活动峰年高出约40％;b)能量在60MeVuc-200MeVuc内的宇宙线重离子的元素丰度比不随动能变化;c)宇宙线重离子的元素丰度比和太阳黑子数呈明显的正相关关系.通过数据拟合还构建了宇宙线重离子的能谱模型.基于模型参数与太阳黑子数之间的强相关性,该模型还可以重现过去时间里的宇宙线能谱.与CREME96模型和BO模型相比,模型是基于ACE/CRIS的高精度观测数据,没有引入宇宙线在日球层空间中传播和调制的复杂物理背景,模型应用起来比较方便.总之,该模型可以给出近地空间30MeVuc-100MeVuc能量范围内宇宙线重离子元素较准确的能谱,对于研究近地空间辐射环境具有一定的意义.

摘要： 本文介绍了宇宙线辐射成像技术在重核材料检测方面的应用,描述了判断被检测空间中是否存在敏感的重核材料,以及对这些重核材料的空间分布进行成像的研究方法。这项研究技术相对于当前广泛使用的X射线辐射成像技术,在重核材料检测方面具有一定的优势。也介绍了本实验组在探测器性能研究、图像重建算法研究方面所开展的工作和取得的进展。

摘要： 羊八井宇宙线观测站承担着中国、意大利、日本联合进行的大型粒子天体物理实验,主要进行γ天文、γ暴物理、反质子丰度测定等前沿课题的研究.国际宇宙线科学数据预处理中心对羊八井宇宙线观测站每年产生的200TB数据进行过滤、重建,并将结果提交给物理学家进行研究.本文介绍了数据预处理中心完成的任务,数据的处理流程以及建设情况.

摘要： Cl核素的半衰期为3.01×10a,自然界的Cl主要来源于三种核反应:高能宇宙射线同Ar,K和Ca等相互作用的散裂反应,宇宙线的次级中子的Ar(n,p)Cl反应和地下中子引起Cl的俘获反应.此外,50年代以来的人工"核暴"和核设施释放的Cl也成为某些地区自然环境中的Cl主要来源.Cl作为一种长寿命的同位素示踪剂在地球科学和环境科学中具有重要的应用前景.加速器质谱计(AMS)是上世纪70年代后期发展起来的一种分析长寿命放射性同位素的新方法,它是一种直接记录原子的方法.加速器质谱计可以进行高灵敏度、高精度的相对快速测量.加速器质谱方法测定Cl/Cl的灵敏度可达到以1×10,加速器质谱计测量Cl的样品需要已知可靠的标准样品进行校准,加速器质谱方法测定Cl/Cl的值,样品的化学形式为氯化银;中国原子能科学研究院核物理所加速器质谱计组原有的Cl标准样品已经用完,需要从新配制Cl标准样品.

摘要： LHAASO包含了多种探测器，事例重建聚焦于簇射参数的分析计算，已有初步的重建方法和程序,下一步需要对其规范化,形成官方统一的版本，对各种探测手段的充分有效的利用是关键； 需要的计算、存储资源： 模拟和数据、 多种版本、 不同的物理目标、 不同的理论模型。

摘要： LHAASO包含了多种探测器，事例重建聚焦于簇射参数的分析计算，已有初步的重建方法和程序,下一步需要对其规范化,形成官方统一的版本，对各种探测手段的充分有效的利用是关键； 需要的计算、存储资源： 模拟和数据、 多种版本、 不同的物理目标、 不同的理论模型。

摘要： LHAASO包含了多种探测器，事例重建聚焦于簇射参数的分析计算，已有初步的重建方法和程序,下一步需要对其规范化,形成官方统一的版本，对各种探测手段的充分有效的利用是关键； 需要的计算、存储资源： 模拟和数据、 多种版本、 不同的物理目标、 不同的理论模型。

摘要： 本申请涉及一种银河宇宙线模型选用方法及系统，方法包括：接收银河宇宙线模型选用指令，基于预先设定的分析角度，从银河宇宙线模型选用指令中获取各分析角度对应的分析数据。银河宇宙线的强度受到地磁场和太阳活动的调制，银河宇宙线模型的分析范围无法直接囊括银河宇宙线的粒子能量范围和原子序数范围，且银河宇宙线会对航天器材料、电子元器件、光电器件等产生不同的环境效应，所以本申请中提供多种分析角度，至少包括：航天器轨道高度，当前太阳活动期，需要分析的粒子能量范围、原子序数范围和环境效应分析。根据本申请中的多种分析角度可以更好的在多个备选银河宇宙线模型中选用符合银河宇宙线模型选用指令的目标银河宇宙线模型。

摘要： 一种空间天文宇宙线观测图像仿真方法，（1）根据需要仿真的空间天文观测仪器特性选择已存在的空间望远镜图像；（2）对空间望远镜图像按照观测时的不同轨道位置进行分组，每一组图像都进行如下处理：（2.1）提取图像中的每个宇宙线事件，构建宇宙线事件模板库；（2.2）对针对每组图像构建的宇宙线事件模板库分别进行统计分析，统计单位像元面积单位时间内CCD靶面上所遭遇的事件数，记为宇宙线遭遇率CRsRate，宇宙线事件的能量分布，每个宇宙线事件所占像元数目；（3）根据待仿真图像的信息，从宇宙线事件模板库中提取宇宙线事件；（4）利用步骤（3）中提取的宇宙线事件生成仿真宇宙线图像，除宇宙线事件外图像中的其余像元作为背景，其值设为零。

摘要： 本发明涉及一种gamma射线与宇宙线的探测装置与方法，所述装置是由多台水切伦科夫光粒子探测器设置于水体中组成的多层立体式探测阵列；水切伦科夫光粒子探测器是本发明中的基本单元，其包括：切伦科夫光产生装置、光收集装置、光电转换装置、数据获取装置。通过探测器内的光收集装置对产生的水切伦科夫光进行收集，并且经过光电转换装置后，可将光信号转换成电信号。输出的电信号经过模数转换，最终被数据获取装置进行储存和记录。本发明所述的gamma射线与宇宙线的探测装置与方法采用新的光收集技术和立体式观测手段，能够收集多维信息，使探测器的综合性能大幅提高，对伽马线观测灵敏度比现有探测器提高十倍以上。

摘要： 本发明提供了一种宇宙线缪子散射成像探测器，所述探测器包括：暗盒、安置在所述暗盒中且空间相互垂直的第一探测组件和第二探测组件、分别为所述第一探测组件和第二探测组件进行供电以及信号读出的第一电路和第二电路；其中，第一探测组件和第二探测组件均包括若干个闪烁体、固定于每个所述闪烁体中的光纤、分别通过耦合组件固定于所述闪烁体和所述光纤两端的硅光电倍增器；所述闪烁体用于探测宇宙线缪子并产生光子，所述光纤用于收集所述光子，所述硅光电倍增器用于读取光子。在保证系统探测效率前提下，有效提高了位置分辨。

摘要： 本发明提出了一种太阳宇宙线模型选用的方法及系统，包括太阳宇宙线模型的选用要求指令，基于分析、研究或试验的目的，从选用要求指令中获得需要对应的太阳宇宙线模型的数据要求。由于太阳宇宙线带来单粒子效应主要和瞬态粒子的能量与通量相关，而电离总剂量效应和位移总剂量效应则和累积粒子的能量和累积通量(注量)密切相关，当然航天员也会受到瞬时通量和累积通量的威胁。因此，需要根据航天器的在轨周期、关注的效应种类、分析的对象是效应还是概率等，从本申请中的多种不同的角度来选择符合太阳宇宙线模型选择指令要求的太阳宇宙线模型。

摘要： 本申请涉及一种银河宇宙线模型选用方法及系统，方法包括：接收银河宇宙线模型选用指令，基于预先设定的分析角度，从银河宇宙线模型选用指令中获取各分析角度对应的分析数据。银河宇宙线的强度受到地磁场和太阳活动的调制，银河宇宙线模型的分析范围无法直接囊括银河宇宙线的粒子能量范围和原子序数范围，且银河宇宙线会对航天器材料、电子元器件、光电器件等产生不同的环境效应，所以本申请中提供多种分析角度，至少包括：航天器轨道高度，当前太阳活动期，需要分析的粒子能量范围、原子序数范围和环境效应分析。根据本申请中的多种分析角度可以更好的在多个备选银河宇宙线模型中选用符合银河宇宙线模型选用指令的目标银河宇宙线模型。

摘要： 本发明公开了一种宇宙线μ子信号的监测装置，包括用于检测宇宙射线的探测模块、光电倍增管、用于显示波形的示波模块、用于放大电信号的前端信号调理模块、用于甄别整形电信号的信号甄别整形输出模块、用于监控高压电压的负高电压检测模块和控制模块，负高电压检测模块与光电倍增管连接，探测模块的输出端通过光电倍增管与前端信号调理模块的输入端连接，前端信号调理模块的输出端与信号甄别整形输出模块的输入端连接，信号甄别整形输出模块的输出端与示波模块连接。在本发明中，通过前端信号调理模块将光电倍增管发出的信号放大至目标倍数，再由信号甄别整形输出模块对放大后的信号进行甄别和整形，以便于数据处理终端进行有效的处理。

摘要： 本实用新型涉及高海拔宇宙线电磁粒子探测器运转结构，包括底部框架和顶部框架，底部框架的下表面设置有支撑腿，底部框架上设置有导向柱，导向柱的顶部贯穿顶部框架，顶部框架上方的导向柱上设置有紧固螺母，底部框架和顶部框架之间设置有探测器，顶部框架压紧最上层的探测器。支撑腿对底部框架进行支撑，使得底部框架下方具有一定的空间，叉车的叉臂可以从底部框架下方穿过，从而将整个转运结构抬起并进行转运，便于叉车直接从运输车上将整个转运结构转运至施工位置。探测器由底部框架进行支撑，顶部框架进行压紧固定，保证探测器的稳定，可以控制顶部框架的结构，使得顶部框架与探测器的接触面积较大，从而防止探测器损伤。

摘要： 本实用新型提供一种宇宙线演示装置，涉及宇宙线演示技术领域，包括支撑架，所述支撑架的内侧均匀分布有多个支撑板，所述支撑板的顶部均匀分布有多个宇宙线演示器，所述宇宙线演示器的顶部固定安装有放大成形模块。本实用新型通过设置有宇宙线演示器、低压模块和升压模块，通过相互连接配合，从而方便了在应用于科普教育领域的宇宙射线探测器，采用了闪烁体与硅光电倍增管(SiPM)构成探测模块，可以单模块工作用于宇宙射线通量的测量，也可以多模块同时工作，将看不到、摸不着的宇宙射线径迹实时显示在LED上，整套系统配备有相应的电源系统，具有结构紧凑、成本低以及操作简单方便等优点。

摘要： 本实用新型提供了一种宇宙线演示装置，属于教学演示用具领域，包括：支撑架，为多层结构；多个宇宙线演示器，安装在支撑架上，每个宇宙线演示器包括相电连接的塑料闪烁体、SiPM、以及放大成形模块；低压模块，安装在支撑架上且与多个宇宙线演示器的放大成形模块电连接；以及升压模块，安装在支撑架上且与低压模块电连接。使用时，既可以通过单个宇宙线演示器进行宇宙射线通量的测量，也可以通过多个宇宙线演示器同时工作，将宇宙射线径迹实时显示在LED上。本宇宙线演示装置包含了探测器的两大部分即粒子探测及信号处理部分，对于教学演示时学生理解探测器工作原理有重要的意义，整个装置结构简单紧凑，安全可靠，成本低，操作方便。