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在宇宙射线实验中,印度科学的长期收益

几十年来,Ooty一直在主持一系列关于宇宙射线的实验,这些实验对宇宙的运作提供了非凡的洞察力。事实上,Ooty的第一个实验早在1955年就由著名的天体物理学家B V Sreekantan开始了。

宇宙射线是一种高能辐射,主要由质子和其他原子核组成,据信是从遥远的银河系中传入的。科学家们并不完全确定这些宇宙射线的起源,尽管他们被认为是在超新星爆发中产生的。这些粒子如何被加速到这样的能量也不是很清楚。世界各地的科学家都在研究宇宙射线,希望能解开更多大自然的秘密。

目前,第三代宇宙射线实验GRApES-3(伽马射线天文学peV能量)正在Ooty(GOO.GL/ZZ1F8E)中进行。主要目标之一是研究宇宙线在不同天体物理环境下的加速。去年,这项实验给了我们一个在世界大部分地区登上国际头条的结果。

我们在2015年6月22日的一次太阳风暴(含有磁化质子等离子体)与此后立即到达地球表面的异常大量宇宙射线之间建立了直接联系。我们可以证明,到达地球表面的宇宙线的增加是由于太阳风暴(GOO.GL/FNEQHB)导致地球磁场减弱所致。这一结果的内在原因是,有可能发展出一个潜在危险的太阳风暴预警系统,该系统可能会破坏电线和其他许多东西。

GRApES-3实验的科学贡献已经得到了相当好的承认。这些实验为印度科学带来的副产品也不为人所欣赏。

这些副产品包括本土技术开发方面的大量创新。实验中使用的大多数关键探测器和电子器件都是经过多年的研究和开发,以及需要在当地找到解决实验所提出的非常独特的问题的办法而在内部开发的。

这一技术发展成功的一个最突出的例子是生产高质量的塑料闪烁体,用作宇宙射线的探测器。这些闪烁体被装在锥形容器中,遍布在Outy的设施中,是探测带电粒子所需的最重要的部件之一。其中大约400个安装在Ooty中。早些时候,高质量的闪烁体必须进口,每个成本超过110万卢比。多亏了我们的研发,我们能够以这个成本的一小部分生产它们。现在使用的整个闪烁体组都是在内部生产的。

大面积μ子探测器也是如此。μ子是另一种基本粒子,类似于电子,但质量更大。近4000个大型正比计数器位于这个μ子探测器的核心。为了将μ子探测器的面积扩大一倍,实验室里正在生产相同数量的正比计数器。严格的质量控制确保了这些比例计数器有30年的使用寿命。

同样,实验中使用的大部分高端电子产品也都是我们生产的。除了大幅降低成本之外,这种本土化还有几个好处。在该设施工作的科学家能够学习到一些全新的东西,并获得了仪器工程方面的信心和专业知识。它还使设备的内部服务和维护成为可能。故障仪器不再需要送到国外修理。

这反过来意味着实验可以不间断地进行,而不需要节省资金。这对于在OOTY进行的实验是至关重要的。人们不知道什么时候会发生科学上有价值的天体事件。实验装置需要一直运行才能进行检测。如果我们的实验没有在2015年6月22日准备就绪,我们将完全错过在那天发现这一影响地球的壮观现象。

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