WCDA探測器陣列的三個水池構筑物。中科院高能所 供圖
中新網(wǎng)北京1月6日電 (記者 孫自法)記者6日從中國科學院高能物理研究所(中科院高能所)獲悉，該所建于四川稻城的國家重大科技基礎設施高海拔宇宙線觀測站(LHAASO，中文昵稱“拉索”)的水切倫科夫探測器，已于2021年1月初全部建成并投入科學運行。
中科院高能所大裝置管理中心介紹說，新年元旦假期，LHAASO的水切倫科夫探測器陣列(WCDA)3號水池注水達到正常工作水位，標志著WCDA探測器全部建成，全陣列投入科學運行。這也是LHAASO四種類型的探測器陣列中最早完成的一個陣列。
WCDA是LHAASO探測器陣列的重要組成部分之一，探測器總面積為7.8萬平方米，由兩個150米×150米(1號和2號)和一個300米×110米(3號)水池組成，內有3120個探測器單元、6240個光敏探頭。WCDA主體基建工程于2017年6月正式啟動，3個水池歷經(jīng)3年多建設陸續(xù)完成探測器安裝工作：1號水池2019年4月啟動科學運行；2號水池2019年11月運行取數(shù)；3號水池2020年10月開始注水并啟動測試運行，2021年1月2日注水高度達到4.3米，正式投入運行。
這3個水池共35萬噸凈水的注水都是在冬季缺水但水質良好的條件下完成，運行人員克服夜間攝氏零下20多度的極大困難，保證原水穩(wěn)定供給和凈水備制逾3000小時。WCDA探測器研制與安裝團隊主要成員來自中科院高能所、中國科學技術大學、四川大學、山東大學、清華大學和中科院國家空間科學中心等單位，他們在高原缺氧、高寒和重濕度等嚴苛工作環(huán)境下完成。
中科院高能所表示，根據(jù)國際前沿發(fā)展動態(tài)，LHAASO項目組在WCDA建設過程中通過方案優(yōu)化，在2號和3號水池中采用中國自主研發(fā)的、具備國際上最大靈敏面積的新一代20吋光電倍增管，大幅增強探測器在50--500GeV(1GeV=10的9次方電子伏特)能段的伽馬射線探測能力。WCDA的有效探測面積和靈敏度分別是目前國際上最大同類型實驗的4倍和6倍。
同時，得益于采用大面積光電倍增管所實現(xiàn)的低閾能探測能力，WCDA在銀河系內外甚高能伽馬射線源的探測，包括伽馬暴、快速射電暴、耀變體、引力波電磁對應體等具備瞬變特性的高能輻射信號探測，預期將獲得一系列非常重要的觀測與研究成果。此外，結合一平方公里陣列(KM2A)，WCDA實現(xiàn)對高能伽馬輻射近4個量級的全覆蓋能譜測量，對深度探索天體的超高能輻射機制，最終揭開超高能宇宙線起源的謎底，將發(fā)揮不可或缺的重要作用。
LHAASO位于四川稻城海子山，海拔4410米，由電磁粒子探測器陣列、繆子探測器陣列、水切倫科夫探測器陣列和廣角大氣切倫科夫望遠鏡陣列組成。LHAASO將充分發(fā)揮多種探測手段組成的復合式宇宙線探測器陣列的綜合優(yōu)勢，在高能宇宙線起源、全天區(qū)伽馬源搜索、最寬廣的宇宙線能量覆蓋范圍等方面占據(jù)世界領先地位。(完)
?。ㄔ醋灾行戮W(wǎng)2021-01-06版）
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