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4 410 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。     

太阳活动极大和极小期太阳磁场周期变化研究

利用Wilcox天文台1975年到2010年间的太阳磁场数据,分析了太阳平均磁场在太阳活动极大和极小时期的短时周期性.结果显示太阳磁场主要具有9 d、13.5 d、27 d左右的周期.在太阳活动极大时期,27 d左右周期最为显著,而在太阳活动极小时期最显著的周期为13.5 d左右(1984～1986年间的太阳活动极小时期除外).这些结果说明太阳的活动区域在活动极大和极小时期具有明显不同的分布.     

基于地面粒子探测器阵列的一种新芯位重建方法

芯位重建是地面宇宙线探测实验开展物理分析的前提和基础。基于广延大气簇射(Extensive Air Shower, EAS)的对称性,结合探测器的特征,提出一种新的芯位重建算法——椭圆拟合法,用于模拟数据的芯位重建并与重心法对比。对于能量大于1 TeV的芯内宇宙线质子事例,芯位分辨率小于5 m,明显优于重心法;对于临近阵列边界20 m范围内能量大于1 TeV的事例,芯位分辨率小于10 m,与传统方法相比有显著优势。由于该方法能够在保证精度的前提下重建边沿事例和部分芯外事例,极大地增大了事例利用率,对于1～10 PeV质子事例的探测器阵列面积利用率比重心法增大1倍左右。     

LHAASO-WFCTA激光能量测量系统的性能研究

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4 410 m。激光标定系统是LHAASO的广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field-of-view Cherenkov Telescope Array, WFCTA)的组成部分之一,用于标定广角切伦科夫望远镜阵列接收的光子数的绝对增益。激光标定系统中的激光能量测量系统由能量探头(Energy sensor)、能量计(Energy meter)和温控系统3部分组成,主要用于精确测量发射向广角切伦科夫望远镜阵列视场内的脉冲激光束的能量。主要对能量探头进行了相对标定和性能研究,并设计开发了保温系统来保证能量探头在环境恶劣的高海拔地区正常工作。通过能量探头之间的相对标定,可以提高激光能量测量的准确性。能量探头的性能测试结果表明,在以能量探头中心为圆心、直径为8 mm的圆形区域内,其不均匀度小于1.5%。激光束的入射角对能量探头测量激光脉冲能量几乎没有影响,但是垂直入射时能量探头反射的激光会损坏激光器,因此需要避免激光束垂直入射能量探头。...