粒子天体物理.doc

粒子天体物理
2．1地面宇宙线试验观测和宇宙线超高能物理
2．1．1羊八井国际宇宙线观测站
羊八井ARGO实验
羊八井宇宙线观测站位于西藏拉萨市西北90公里的青藏和中尼公路交叉点附近，念青唐古拉山脚下的一个长约70公里、宽约7—15公里的小盆地内。有地热电厂为邻，冬天基本无积雪，交通、通讯常年畅通。目前的中意合作羊八井ARGO实验就坐落这里，占地70亩。
羊八井ARGO实验，是北半球最高、自然和社会条件最好的宇宙线地面实验，就甚高能射线天文、超高能宇宙射线和太阳活动变化进行全天候的常年持续的观测和研究。阵列由130个Cluster约5500m2的中心“地毯”和由24个Cluster的RPC构成的外围保护圈组成共6500m2，全部安装在由聚氨脂夹心板建成的1万m2实验大厅内，如下图1所示。
有18480路电子学数据采集通道，设计每分钟可记录数十万个广延大气簇射。其特点为：1.高海拔加上全覆盖（地毯），能在地面开展低阈能、高灵敏度、宽视场、全天侯天文。2.将传统的取样式EAS阵列发展到极致－全覆盖，能对宇宙线事例的精细结构做深入研究，使之成为测量宇宙线成分的有力工具。3.多达154路的低阈能、低纬度单道计数为监测太阳活动提供了极佳的条件，可用于高能太阳耀斑伴随的宇宙线事例的研究。
2007年，中方致力于探测器的稳定运行和全面展开物理分析，已经取得初步结果，在7月召开的国际宇宙线大会上，ARGO合作组发表了20多个专题报告。下面分1）探测器稳定运行；2）初步物理分析；3）国际/国内合作及学术活动；4）人才培养等方面介绍ARGO实验开展的情况。
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图1：ARGO实验探测器分布图。颜色表示安装的进度，中心地毯已经全部投入运行。

探测器的稳定运行
ARGO探测器在最终触发模式下已经稳定运行了1年半，中方专人负责运行及阵列维护，基本实现了数据获取不间断，有效观测时间到达90%以上。原始数据经羊八井到北京的155Mbps网络日同步传输到高能所。每周的例行工作会议报告运行的质量，发现问题并及时解决。作为一个例子，图2显示了12月11至17日的运行情况，除少数探测单元（<1%）整个探测器运行正常，单元时间测量非常稳定；数据文件数目随时间稳步增长，运行探测器保持在147个其中130个中心地毯探测器用于触发，20重触发阈保持稳定，随着大气压强的变化，触发事例率保持在4kHz左右，数据导出产生的探测死时间保持在5.5%以下。

图2：探测器运行情况。按顺序8张图分别显示1）探测单元被粒子击中次数的分布2）粒子到达时间的分布3）数据文件数4）运行探测器数目5）参与触发的探测器数目6）触发阈7）事例率8）死时间等随时间的变化情况。
物理分析工作全面展开并取得初步成果
中