高海拔宇宙线观测站主要科学设施投入运行

深蓝色的畅想

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78000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1020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三个水池组成，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三千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。

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。

高海拔宇宙线观测站于2015年正式立项，主体工程于2017年开建，是我国“十二五”期间立项建设的国家重大科技基础设施，组成部分包括电磁粒子探测器阵列、缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列等。观测站投入运营后预计寿命在15年以上，可对50万亿到1000拍电子伏特的宇宙线能谱进行精确测