投入运行|高海拔宇宙线观测站主要科学设施投入运行
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水切伦科夫探测器阵列的3个水池构筑物鸟瞰图。图片来源：中国科学院高能物理研究所
采访人员1月5日从中国科学院高能物理研究所获悉 ， 我国高海拔宇宙线观测站主要探测器之一 ——水切伦科夫探测器阵列目前已投入运行 。
高海拔宇宙线观测站位于我国四川稻城海子山 ， 海拔高度超过4000米 ， 本次投入运行的水切伦科夫探测器有效面积为7.8万平方米 ， 可探测伽马暴、快速射电暴、耀变体、引力波电磁对映体等高能辐射信号 。
宇宙线是宇宙中的“天然加速器” ， 与人为加速器相比 ， 宇宙线可将粒子加速到10的20次方电子伏特 ， 是人类可及的1000万倍 。探测研究宇宙线有助于人们更好地了解宇宙起源、演化等问题 。
此次投入运行的水切伦科夫探测器由3个水池组成 ， 其有效探测面积是现有同类装置的4倍 。当宇宙线从天上滑落 ， 在空气中形成的诸多次级粒子会以光速抵达探测器水面 ， 进入水中形成切伦科夫光 ， 光被安放于水池底部的3000余对光电倍增管接收 ， 转换成电信号 。
据介绍 ， 探测器的一号水池已于2019年4月投入运行 ， 本次启用的二号和三号水池采用了我国自主研发的新一代20英寸光电倍增管 ， 具有极高灵敏度和超快响应速度 。也正因此 ， 探测器在50~500千兆电子伏特能段的伽马射线探测能力大幅增强 。
【投入运行|高海拔宇宙线观测站主要科学设施投入运行】此外 ， 由于探测器灵敏度要求极高 ， 其内部须屏蔽所有自然光 ， 因此水池墙壁、防渗系统、屋面结构等都采用了一系列特有设计 ， 可满足避光、防冻、防锈蚀和水位保持等要求 。正式运行后 ， 水切伦科夫探测器每天可扫描60%以上的天区 ， 实现全天候观测 ， 每年探测到的宇宙线事例可达5万亿个 。（任芳言）
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