企业建设的高海拔宇宙线观测站发现最高能量光子

发布日期:2021-05-18 信息来源:成都院 编辑:邱云 黄震山 字号:[ ]

5月17日,由中国科学院高能物理研究所牵头的中国高海拔宇宙线观测站(LHAASO)国际合作组在北京宣布,LHAASO在银河系内发现大量超高能宇宙加速器,并记录到1.4拍电子伏的伽马光子(拍=千万亿),这是人类观测到的最高能量光子,突破了人类对银河系粒子加速的传统认知,开启了“超高能伽马天文学”的时代。

LHAASO项目是国家重大科技基础设施,位于四川省甘孜州稻城县,平均海拔4410米,由电磁粒子探测器、缪子探测器、水切伦科夫探测器(WCDA)和广角切伦科夫等组成。观测站附属及配套工程由中国电建成都院2016年开始EPC建设;主体工程中难度、体量最大的水切伦科夫探测器,由成都院与水电五局联合EPC建设,承担初步设计、施工图设计、施工及设备材料采购直至竣工验收等工作。

2017年6月,WCDA工程破土动工。WCDA水池阵列7.8万平米,超过世界上同类探测器面积的三倍,由2个150米×150米和1个300米×110米的水池构成,水池深5米。每个水池布设若干探测器,观测广延空气簇射中的次级粒子在水中产生的切伦科夫光,转换为电信号进行测量。成都院在WCDA水池设计中,采用了特有的薄壁混凝土现浇边墙+软基土工膜防渗系统+大跨度轻钢屋面结构,大幅节省建设周期、节约工程造价,该设计属于国内首创,成功实现了探测器对避光、防冻、防锈蚀和水位保持等超标准指标要求,并荣获2020年度四川省优秀工程勘察一等奖与设计一等奖。

项目开建以来,中国电建充分发挥在高海拔地区设计施工经验,克服高原缺氧、昼夜温差大、低温风雪天多、紫外线强等不利自然条件,“挑战高海拔,战胜不可能”,安全、扎实推进工程建设,助力LHAASO建成国际领先的宇宙线研究中心。

宇宙线观测是人类探寻宇宙及其演化的重要途径。LHAASO项目是捕捉“天外来客”的“火眼金睛”、国之重器,是目前世界上灵敏度最高的超高能伽马射线观测站,将助力于破解宇宙线起源这一“世纪之谜”。其核心科学目标是,探索高能宇宙线起源以及相关的宇宙演化和高能天体活动,并寻找暗物质;广泛搜索宇宙中尤其是银河系内部的伽马射线源,精确测量它们从低于1TeV(1万亿电子伏,也叫“太电子伏”)到超过1PeV(1000万亿电子伏,也叫“拍电子伏”)的宽广能量范围内的能谱;测量更高能量的弥散宇宙线的成分与能谱,揭示宇宙线加速和传播的规律,探索新物理前沿。


水切伦科夫探测器(WCDA)


中国高海拔宇宙线观测站





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