香港仔隧道宇宙射线及中子背景测量-Cuhk

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中子探测技术及其在工业和核能领域中的应用

中子探测技术及其在工业和核能领域中的应用

中子探测技术及其在工业和核能领域中的应用中子是一种不带电的粒子,它具有穿透性和敏感性,因此被广泛应用于工业和核能领域。

中子探测技术是一种通过使用中子来测量物质性质的技术。

本文将介绍中子探测技术及其在工业和核能领域中的应用。

中子探测技术的原理中子探测技术利用中子与物质发生反应时所产生的特征来测量物质性质。

中子可以与物质发生三种类型的反应:散射、吸收和放射。

基于这些反应,中子探测技术可以被分为三种类型:散射、吸收和反应。

这些技术在测量物质的质量、组成和结构方面具有广泛的应用。

中子探测技术的应用在工业领域中,中子探测技术用于测量金属材料中的残留应力、腐蚀、松动部分等。

此外,中子探测技术也可应用于石油和煤矿等行业中,用于地质勘探、矿物探测、钻孔采样等。

在核能领域中,中子探测技术被广泛应用于核反应堆监测、核材料鉴定、辐射剂量测量、放射性废物处理等方面。

中子探测技术还能通过中子活化分析技术确定矿石中各种元素的含量,从而帮助研究地球的物理、化学和地质学特性。

中子束使用的影响因素中子束的空间和时间分布是中子探测技术的关键因素。

中子束的能量、来源、生产方式和文教化程度都会影响中子束的能量和强度分布。

因此,在设计和使用中子探测仪器时必须考虑这些因素。

中子探测技术发展的趋势目前,中子探测技术已经取得了重大进展,同时也存在一些挑战。

例如,中子产生率低、测量精度受到干扰等。

因此,团队正在努力开发新的中子探测技术,以克服这些限制并提高测量精度。

一些新技术已经被开发出来,如快中子束技术、中子衍射技术等。

总之,中子探测技术在工业和核能领域中具有广泛的应用前景。

它为工业、环保、能源和安全等方面提供了重要的支持。

中子探测技术也将会在未来的发展中带来更多的可能性和挑战。

宇宙微波背景辐射的探测与分析

宇宙微波背景辐射的探测与分析

宇宙微波背景辐射的探测与分析宇宙微波背景辐射(Cosmic Microwave Background Radiation,简称CMB)是指宇宙中无处不在的微波辐射,它是宇宙大爆炸理论的预测成果之一,也是研究宇宙演化和结构形成的重要依据。

本文将介绍宇宙微波背景辐射的探测方法与分析结果。

一、宇宙微波背景辐射的探测方法宇宙微波背景辐射的探测方法主要有两种:巡天观测和探测卫星。

1. 巡天观测巡天观测是通过地面望远镜对天空进行连续观测,收集微弱的宇宙微波背景辐射信号。

这种方法需要考虑地球大气对微波辐射的吸收和干扰,因此观测时需要选择高海拔、干燥的地点,并使用复杂仪器系统进行数据处理和校正。

2. 探测卫星探测卫星是直接将观测仪器放置在太空中,避开大气层的干扰,进行宇宙微波背景辐射的探测。

这种方法可以获得更高的观测灵敏度和更广阔的观测范围。

目前著名的卫星探测项目有COBE、WMAP和Planck等。

二、宇宙微波背景辐射的分析结果宇宙微波背景辐射的分析结果为我们提供了宇宙演化和结构形成的重要线索,对宇宙学研究具有重要意义。

以下是一些重要的分析结果:1. 宇宙起源与年龄通过分析宇宙微波背景辐射的频谱和温度分布,科学家们得出了宇宙起源于约138亿年前的结论,这也是宇宙的年龄估计。

宇宙微波背景辐射呈现出非常均匀的分布,但微小的温度涨落揭示了宇宙早期的密度波动,这与宇宙大尺度结构的形成有关。

2. 宇宙结构的起源宇宙微波背景辐射的各向异性研究揭示了宇宙大尺度结构的起源和进化。

微小的温度涨落与物质密度的分布有密切关联,通过分析这些涨落的特征,可以研究暗物质和暗能量的性质,以及宇宙中各种结构的形成过程。

3. 粒子物理与宇宙演化宇宙微波背景辐射还提供了粒子物理与宇宙演化之间的联系。

通过分析辐射的偏振特征,可以研究宇宙中的宇称不对称性和引力波等现象,进而验证宇宙早期的物理场景,对粒子物理模型进行约束和验证。

4. 宇宙学参数宇宙微波背景辐射还可用于精确测量宇宙学参数,如宇宙膨胀速率(哈勃常数)、物质能量密度、宇宙曲率等。

中国科学院粒子天体物理重点实验室

中国科学院粒子天体物理重点实验室

1142中国科学院粒子天体物理重点实验室中国科学院粒子天体物理重点实验室(以下简称实验室)依托单位为中国科学院高能物理研究所,其前身为1951年中国科学院近代物理研究所成立的宇宙线研究组,后演变为原子能研究所和高能物理研究所宇宙线室。

著名物理学家张文裕、王洽昌、肖健等曾任该室主任,著名物理学家钱三强、何泽慧始终关心并置身于该室的科学研究。

经中国科学院批准,宇宙线和高能天体物理开放实验室于1997年4月成立,2003年7月更名为粒子天体物理重点实验室。

实验室在2014年和2019年的中国科学院重点实验室评估中连续两次被评为A类。

目前,张双南研究员任实验室主任,蔡荣根院士任实验室学术委员会主任。

一、目标、定位与发展策略实验室面向国际科技前沿和国家战略需求,以揭示深层次的物质结构和大尺度的物理规律为目标,重点建设粒子天体物理学交叉学科,聚焦高能天体物理、宇宙线天体物理、中微子天体物理、暗物质、粒子宇宙学等研究方向,开展全方位(地下、高山和空间)、多波段(微波、光学、X射线和丫射线)、多信使(电磁波、中微子、宇宙线)的观测和探测研究,同时根据学科需要布局实验项目,发展核心技术,致力于建设特色鲜明、国际先进和领先的粒子天体物理领域高水平的基础理论和实验研究、新探测技术研发中心及高层次人才培养基地,取得重大和突破性科学成果,引领国际粒子天体物理领域的发展。

实验室的总体定位是:瞄准重大问题开展基础研究,针对学科前沿提出重大项目,建设实验平台提升仪器性能,发展核心技术支撑长远发展。

发展策略是:“四代同室”一成果一代、研制一代、预研—代、概念一代。

二、重要任务和成果实验室凭借在实验设计、探测器研制、观测数据处理、物理解释等方面的综合优势,提岀并承担或参与了多项粒子天体物理领域的大型实验项目。

空间X/丫射线天文观测与空间粒子探测:成功研制运行中国第一颗空间X射线天文卫星“慧眼”硬X射线调制望远镜(Insight-HXMT)卫星、天宫2号唯一的天文载荷Y暴偏振仪(POLAR),POLAR-2成功入选中国空间站首批科学实验;提出且即将发射引力波电磁对应体全天监测器(GECAM);提出并正在预研国际合作天文台级X射线卫星项目“增强型X射线时变与偏振探测卫星(eXTP)”、中国空间站规划中的大型科学载荷之一高能宇宙辐射探测设施(HERD);成功研制暗物质粒子探测卫星(DAMPE)主要载荷之一的硅阵列探测器(STK)、电磁监测试验卫星主要载荷之一的高能粒子探测器;提出并正在研制中法合作天文卫星空间变源监视器(SVOM)4个科学仪器之一的丫射线监视器(GRM)与爱因斯坦探针(EP)二个科学仪器之一的后随观测X射线望远镜(FXT);实质参与国际空间站大型国际合作项目阿尔法磁谱仪(AMS-02)。

宇宙射线探测

宇宙射线探测

宇宙射线探测宇宙射线是指自宇宙中各种天体中传来的高能粒子和辐射,包括高能电子、质子、中子、光子等。

宇宙射线的研究对于揭示宇宙的起源、结构和演化具有重要意义。

因此,宇宙射线探测成为现代天文学领域中重要的研究方向之一。

一、宇宙射线的特点宇宙射线具有以下几个显著的特点:1. 高能粒子:宇宙射线中的粒子能量巨大,远远超过地球上产生的射线能量。

2. 来源广泛:宇宙射线来自各种天体,包括恒星、星系、星云、超新星等。

3. 不稳定性:宇宙射线强度随时间和空间位置的变化而变化,且存在季节性变化。

二、宇宙射线探测的方法1. 地面观测:地面观测是宇宙射线研究的最早方法之一,利用地面观测站点布设的探测器,可以记录宇宙射线的能量、强度、方向等参数。

其中,雨量室、闪烁体探测器等是常用的地面观测设备。

2. 高空探测:为了避免地球大气层对宇宙射线的吸收和散射影响,科学家们开展了很多高空探测实验。

例如,运载火箭、卫星等载体能够将探测器送入高空,更准确地监测宇宙射线。

3. 深空探测:随着航天技术的发展,人类开始直接在太空中开展宇宙射线探测。

例如,国际航天站上的宇航员可以利用射线探测仪器检测宇宙射线,并记录下相关数据。

三、宇宙射线探测的重要性1. 揭示宇宙演化:宇宙射线中所携带的信息可以帮助科学家们研究宇宙的起源、结构和演化,进一步了解宇宙是如何形成和发展的。

2. 探索黑洞与暗物质:宇宙射线可以帮助科学家们寻找黑洞和暗物质的存在。

通过分析宇宙射线的能量和轨迹,我们可以了解其究竟是否与黑洞和暗物质相关联。

3. 深入了解行星磁场:宇宙射线的研究也涉及到对行星磁场的了解。

射线与行星磁场的相互作用会产生一系列特殊现象,通过观测和分析这些现象,我们可以了解行星磁场的性质和特点。

四、宇宙射线探测的挑战与前景1. 仪器技术的挑战:宇宙射线探测需要先进的仪器技术支持,包括高精度的探测器、灵敏的测量仪器等。

科学家们需要不断改进和创新仪器技术,以提高宇宙射线探测的精度和可靠性。

香港科学馆及星光大道介绍

香港科学馆及星光大道介绍

张 曼 玉
刘 德 华
谢谢大家!
地下展厅有力学厅、 声学厅、儿童天地、 生命科学几个部分
香港科学馆一楼
一楼展厅有电脑厅、磁电廊及职业安全健康展览廊
香港科学馆一楼
香港科学馆二楼
最触目的展品是吊 在天花板上的 “DC-3型客机”, 它是香港的第一部 客机。
香港科学馆二楼
香港科学馆三楼
香港星光道
香港星光大道
曾 志 伟 梁 朝 伟
香港科学馆及星光大道
香港科学馆
香港科学馆位于尖沙 咀东部科学馆道,楼 高三层,外形极具科 幻感,是一个充满知 识与乐趣的地方,在 这里可以让游客及市 民亲自发掘科学的奥 秘,最适合热爱科学 的大小朋友游览。
科学馆共共分4层,18个展区,约有500件展品
香港科学馆地下展厅
生命科学的展品分为八部份, 分别介绍生命科学的不同课 题,包括:“体能挑战”、 “健康和药物”、“皮、骨 和肌肉”、“内脏”、“脑 和感觉”、“生长和繁殖”、 “植物和动物”以及“细胞 和遗传学”。

详解港珠澳大桥沉管隧道新技术

详解港珠澳大桥沉管隧道新技术

详解港珠澳大桥沉管隧道新技术 1.工程概况与建设条件港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,连接香港、珠海和澳门,是一国两制三地的海上通道。

项目东起香港大屿山石湾,西至珠海拱北和澳门明珠,总长约35.6km,包括3项工程内容:1)海中桥隧主体工程;2)香港口岸及珠海、澳门口岸;3)香港连接线、珠海连接线和澳门连接线。

其中,海中桥隧主体工程东自粤港分界线,穿越铜鼓、伶仃西主航道以及青州航道、江海直达船航道、九洲航道,止于珠澳口岸人工岛,总长约29.6km,岛隧工程为海中桥隧主体工程的控制性工程,长约6.7km,海中隧道采用沉管工法,沉管段长约5.7km,人工岛各长625m,岛隧平面及纵断面图见图1。

岛隧工程建设的主要难点:1)建设标准高。

①国家一级公路,双向6车道,设计时速100km/h;②设计使用寿命为120a;③地震基本烈度为Ⅶ度。

2)水文气象条件复杂。

工程处于外海环境,台风频繁,海流、涌浪复杂,受冬季季风影响。

3)海底软基深厚。

工程所处海床面的淤泥质土、粉质黏土深厚,下卧基岩面起伏变化大,基岩埋深基本处于50~110m范围。

4)受规划中的30万t航道(通航深度-29m)影响,隧道水深、埋深(回淤量)大。

5)隧道距离超长。

沉管段长约5.7km。

6)通航环境复杂。

航线复杂,船舶流量大,最大日流量约4000艘次。

7)环保要求高。

工程穿越国家一级保护动物中华白海豚的保护区核心区。

8)珠江口防洪纳潮要求高,阻水率要求控制在10%以内。

因此,在如此苛刻的建设条件下建设大型海底沉管隧道,已有的内河沉管隧道建设技术和经验已远远不能满足工程需求,需要进行技术创新和突破。

2.地质勘察以往的沉管隧道一般位于河(海)床表面上,上覆荷载小,对地基承载力要求不高,即怕浮不怕沉。

由于规划航道的通航要求,随着深埋回淤问题的出现,港珠澳大桥沉管隧道工程对地质勘察的要求并非以往海上桥梁地质勘察工作所能满足,而且传统钻探获取的土样不可避免地受到扰动而难以取得较为准确的物理力学参数。

《中 国天眼能发现什么》宇宙射线追踪

《中 国天眼能发现什么》宇宙射线追踪

《中国天眼能发现什么》宇宙射线追踪《中国天眼能发现什么——宇宙射线追踪》在广袤无垠的宇宙中,充满了无数的奥秘和未知。

而在中国,有一项伟大的科技成就——中国天眼(500 米口径球面射电望远镜,简称FAST),正如同一只敏锐的眼睛,探寻着宇宙深处的秘密。

其中,宇宙射线的追踪就是其重要的任务之一。

那么,什么是宇宙射线呢?简单来说,宇宙射线是来自于宇宙空间的高能粒子流。

这些粒子包括质子、电子、氦核以及更重的原子核等,它们以接近光速的速度在宇宙中穿梭。

宇宙射线的能量极高,有些甚至比地球上最强大的粒子加速器产生的粒子能量还要高上许多倍。

中国天眼在宇宙射线追踪方面具有独特的优势。

首先,它拥有巨大的口径,这使得它能够接收到更多来自宇宙深处的微弱信号。

就好比一个巨大的“漏斗”,能够收集到更多的“雨水”(宇宙射线信号)。

通过中国天眼,我们可以发现宇宙射线的起源。

目前,对于宇宙射线的起源还存在许多未解之谜。

它们究竟是来自于超新星爆发、恒星形成区,还是来自于星系中心的超大质量黑洞附近?中国天眼通过对宇宙中不同区域的观测和分析,有可能为我们揭示这些神秘源头的位置。

比如说,当一颗恒星在生命的末期发生超新星爆发时,会产生极其强大的能量和物质抛射。

这些抛射物中可能就包含着大量的高能粒子,成为宇宙射线的一个重要来源。

中国天眼可以对超新星遗迹进行细致的观测,通过分析接收到的射电信号,帮助科学家了解这些粒子是如何加速到如此高的能量,并最终逃离成为宇宙射线的。

此外,中国天眼还能够帮助我们研究宇宙射线在传播过程中的变化。

宇宙射线在穿越宇宙空间时,会与星际介质发生相互作用,从而导致其能量和组成发生改变。

通过对不同距离和方向上的宇宙射线进行观测,我们可以了解宇宙射线在传播过程中的能量损失、散射等情况,进而更好地理解宇宙空间的物理环境。

中国天眼还为我们探索暗物质与宇宙射线的关系提供了可能。

暗物质是宇宙中一种神秘的物质,至今尚未被直接探测到。

然而,有理论认为,暗物质的相互作用可能会产生高能粒子,进而成为宇宙射线的一部分。

高中地理课外阅读 LIGO宣布发现新的引力波 中国慧眼卫星做出重要贡献素材

高中地理课外阅读 LIGO宣布发现新的引力波 中国慧眼卫星做出重要贡献素材

LIGO宣布发现新的引力波中国慧眼卫星做出重要贡献北京时间2022年10月16日22点,**国家科学基金会召开新闻发布会,宣布激光干涉引力波天文台(LIGO)和室女座引力波天文台(Virgo)于2022年8月17日首次发现双中子星并合引力波事件,国际引力波电磁对应体观测联盟发现该引力波事件的电磁对应体。

记者从中国科学院高能物理所获悉,我国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼HXMT望远镜(以下简称“慧眼”望远镜)对此次引力波事件发生进行了成功监测,为全面理解该引力波事件和引力波闪的物理机制做出了重要贡献,不仅以合作组形式加入了报告本次历史性发现的论文(即发现论文),而且在论文的正文部分报告了观测结果。

该论文于10月16日正式发表。

我国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼HXMT望远镜,于2022年6月15日在酒泉卫星发射中心采用**四号乙运载**发射。

引力波示意图据中科院高能物理研究所熊少林研究员介绍:“‘慧眼’望远镜在引力波事件发生时成功监测了引力波源所在的天区,对其伽马射线电磁对应体(简称引力波闪)在高能区(MeV,百万电子伏特)的辐射性质给出了严格的限制,相关探测结果发表在报告此次历史性发现的研究论文中。

”引力波是1916年爱因斯坦建立广义相对论后的预言。

极端天体物理过程中引力场急剧变化,产生时空扰动并向外传播,人们形象地称之为“时空涟漪”。

自从2022年9月14日LIGO首先发现双黑洞并合产生的引力波事件以来,已经探测到4例引力波事件,包括这次宣布的LIGO和Virgo联合探测的双中子星并合引力波事件。

引力波的直接探测刚刚获得了2022年度诺贝尔物理学奖。

探测引力波电磁对应体对研究引力波事件、宇宙学以及基础物理具有不可替代的决定性作用,因此,人们普遍认为引力波研究的下一个里程碑是发现引力波事件产生的电磁辐射。

慧眼HXMT望远镜卫星中国科学技术大学物理学院教授蔡一夫说:“简单说,引力波电磁对应体是指来自同一个天体现象伴随着引力波同时产生的电磁信号。

香港科学馆电磁廊科学原理

香港科学馆电磁廊科学原理

香港科学馆电磁廊科学原理香港科学馆的电磁廊是一个令人着迷的地方,它展示了电磁学的奇妙世界。

在这个廊道中,我们可以亲身感受到电磁力的力量以及它对我们日常生活的影响。

电磁廊是一个模拟电磁场的环境,它通过一系列的实验和展示,向我们展示了电磁学的基本原理。

在这里,我们可以看到电磁波的传播、磁场的作用、电磁感应等现象,感受到电磁力的神奇。

电磁廊的核心是电磁波的传播。

电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。

它具有波长和频率等特性,可以在真空中以光速传播。

在电磁廊中,我们可以看到电磁波的传播路径,以及它对物体的作用。

除了电磁波的传播,电磁廊还展示了磁场的作用。

磁场是由电流产生的,它可以对物体产生吸引或排斥的力量。

在电磁廊中,我们可以看到磁铁和磁铁之间的相互作用,以及磁场对物体的影响。

电磁廊还展示了电磁感应的原理。

当磁场变化时,会在导体中产生感应电流。

这种现象被广泛应用于发电机和变压器等设备中。

在电磁廊中,我们可以亲自感受到磁场变化时电流的产生。

通过参观电磁廊,我们可以更好地理解电磁学的基本原理。

电磁力在我们生活中无处不在,它影响着我们的日常生活。

从手机的信号传输到电器的工作原理,都离不开电磁力的作用。

电磁廊不仅让我们了解电磁学的科学原理,还可以激发我们对科学的兴趣和好奇心。

在这里,我们可以亲身参与实验和观察,感受到科学的乐趣和魅力。

香港科学馆的电磁廊是一个充满科学魅力的地方。

通过参观这个廊道,我们可以更好地理解电磁学的原理,感受电磁力的神奇。

让我们一起走进电磁廊,探索电磁学的奥秘!。

天眼问天,洞察宇宙 国之重器,中国底气

天眼问天,洞察宇宙  国之重器,中国底气

天眼问天,洞察宇宙国之重器,中国底气“天眼”这个名字是多么有诗意,它似乎诠释了对宇宙的探索,对未知的渴望,对知识的追求。

而这个“天眼”实际上是指中国的500米口径球面射电望远镜——FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)。

这个巨大的仪器,在世界范围内都备受瞩目,因为它代表着人类对宇宙的极限探索,也代表着中国在科技领域的飞速发展和强大实力。

FAST位于贵州省的贵州省的平塘县,它的直径是500米,比原来的阿雷西卡射电望远镜(米大的直径)大四倍。

中国FAST的建设始于2007年,历时22年,最后一铆定钢索拉高两周后在2016年9月完成最后安装,开始运行,迎来了一个全新的时代。

不仅仅颇具诗意,FAST也注定会成为人类科技史上的一个里程碑。

FAST的建成将有助于人类对宇宙深空中的暗物质、脉冲星、脉冲星宿二、快速射电暴等多种射电天体开展研究。

FAST的问世,标志着中国天文学研究迈入了全新的阶段,也标志着中国科技实力达到了一个新的高度。

作为世界第二大经济体,中国在各个领域都展现出强大的实力,尤其在科技领域更是显得扎实而有望,FAST的成功建设也让全世界重新认识了中国。

FAST的建成既是中国科技实力的展现,也是中国综合国力的体现,更是中国未来发展的基石。

作为世界上最大的单口径射电望远镜,FAST的建成将极大地提升中国在射电天文学领域的地位,也将为中国的航天事业提供重要的技术和数据支撑。

FAST的建成将为中国的科学事业注入新的活力和动力,也将为中国未来发展奠定更加坚实的基础。

FAST的成功建成更是中国迈向强国的新成就,也是中国走向科技大国的新里程碑。

FAST的问世标志着中国在科技领域已经取得了举世瞩目的成就,也标志着中国已经迈入了世界科技强国的行列。

FAST的成功建成更是中国未来发展的新的契机,也将为中国在全球科技领域的话语权提升提供新的支持和保障。

港珠澳大桥沉管隧道贯通测量方法

港珠澳大桥沉管隧道贯通测量方法

港珠澳大桥沉管隧道贯通测量方法李平【摘要】为了满足港珠澳大桥沉管隧道贯通测量的精度要求,管节在预制场制造完成后,标定其测量数据及坐标系转换参数,并计算管节沉放后的贯通特征点坐标.洞外定向边按照公路二等GPS观测,洞内导线网采用双车道双导线法,高程采用水准法引测至洞内贯通控制点.在贯通控制点设站,测量已沉管节贯通点GL1、GL8,以及管节首尾端姿态点L1、R1、L2、R2的三维坐标,并与贯通特征点标定成果进行比对.研究表明,估算洞内、洞外控制测量总横向贯通中误差为26.4 mm,实测E24管节首端轴线偏北41.7 mm(满足轴线偏差±100 mm要求),管节轴线、高程、坡度及姿态满足沉管隧道贯通测量精度要求.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2019(045)002【总页数】5页(P10-14)【关键词】港珠澳大桥;沉管;标定;双导线;贯通【作者】李平【作者单位】中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司,湖北武汉430050【正文语种】中文【中图分类】U455.431 概述国内沉管隧道测量技术起步较晚,主要是一些高校及科研机构进行了相关研究。

李全海、丁美等对海底沉管隧道对接测量方法进行了研究,建立了沉管沉放过程中实时显示管段位置的测量方案与计算理论,但是未考虑已沉管节工况及荷载的影响[1-2];雷巨光研究了沉管隧道施工控制测量方法 [3]:采用多台全站仪同步实时测量,实现了对管段的实时监控。

赵坤对港珠澳大桥沉管隧道测控系统进行了研究[4],提出了声呐法与RTK-GPS相结合的大型沉管隧道管节水下定位方法。

以往研究多为对单个沉管位置的观测及监控,而对沉管隧道贯通测量领域的研究较少。

沉管隧道贯通测量工作是整个测控系统中的重要组成部分,也是关系到整个沉管隧道能否顺利贯通的重要环节。

贯通测量的作用主要有两方面:一是精确测量已沉放管节的安装姿态及安装期的横向变形,以此决策管节的下一步施工(精调整、回填、基础加固等);二是根据已安装管节姿态数据,指导下一个对接管节的预制及安装过程的姿态控制,实现整个隧道的顺利贯通。

TSP 在大亚湾中微子实验站隧道工程超前地质预报中的应用研究

TSP 在大亚湾中微子实验站隧道工程超前地质预报中的应用研究

( 1 )记录 单 元 ,1 2道 ,2 4位 A / D 转 换 ,采 样 间 隔 A1 +2 9 5 、A1 + 4 7 1 ,第一个炮点距接收器 1 5 m或2 0 m。 6 2 . 5 S 和 1 2 5 “ S ,最大记 录长 度为 1 8 0 8 . 5 ms ,记 录带 宽8 0 0 0 H z和 4 0 0 0 H z ,动态 范 围 1 2 0 d B。 ( 2 )接 收 器 ( 检 波 器 ) ,三 分量 加速 度 地震 检波 器 , 灵敏 度为 1 0 0 0 mV/ g ±5 %,频 率范 围为 0 . 5 ~5 0 0 0 H z , 横 向 灵敏 度 >1 %,操 作温 度 0 ℃ ~5 ℃。 ( 3 )T S P w i n软件, 数据采集和处理集于一 体, 高度智能化。 ( 2 )将 接 收器 套管 放入 打好 的孔 中 ,且保 证 套管 与 围
旦处 治不 当 ,轻 者 出现 塌方 、突水 、突泥 等地 质灾 害 ,造 专用 配套 土建 工 程 ,包 括用 于 中微 子 实验 装 置或 运行 的 5 成 施 工设 备和机 械 的损 坏 ,重者 发生 冒顶 以及危 及人 身财 个地 下实 验大 厅以 及连 接这 些实验 厅 的隧道 及相 关的 少量 产安 全 的重 大事 故…。为减 少 隧道 开挖 过 程 中的 盲 目性 ,
T S P在大 亚 湾中微子实验站隧道工程 超前地 质预报 中的应 用研究
口赵自强 随裕红 ( 黄 河勘 测规 划设计有限公 司,河 南郑州 4 5 0 0 0 5 ) 摘要 :结合大 亚湾中微子 实验 站隧道施工探测应 用实例 ,介 绍 了 T S P 探 测原理、数据 采集处理 及 解释原 则 ,并将预 报结果 与开挖 情 况对 比分析 ,验证 了该技术 的科 学性和可 靠性。T S P可加 强对掌 子

香港宇宙射线望远镜第二次会议

香港宇宙射线望远镜第二次会议

數據相關性研究
C( 0)
• 相關性未必為即時
• 自相關(auto-correlation): f = g 週期性
例:
periodicity
f
C(1)1
1 2 3 t C(0.5)-1
宇宙射線研究
• 理論/電算機模擬 費米加速 黑洞磁場加速 …
• 數據分析 相Βιβλιοθήκη 性 週期性 …香港宇宙射线望远镜第二次會议
宇宙射線(Cosmic Rays)
• 宇宙射線=太空來的亞原子粒子 (subatomic particles):
• 質子(protons) ,電子, • 原子核(atomic nuclei), • 光子(photons)‧...
• 能量範圍極廣, 高達>1020 eV, >一億倍現 今加速器最高能量
超新星 1987A
費米加速機制
(Fermi Acceleration) Lo+Asinwt
• 粒子困於空腔中,一面為振動牆
• 以振動牆模擬沖擊波
m
• 電算機模擬粒子能量分佈
4
Number of particles
3
2
1
0 3E+12 1E+13 4E+13 2E+14 6E+14 3E+15 Energy
數據相關性研究
如何得知兩組數據 f, g 是否有相關 (correlation)?
• •
1. 把每組數據平均值減去 2. 計算均方差(standard
~f(ti)f(ti)N1 jN1f(tj)
deviation )
f
1N N1i1
~f 2(ti)
• 3. 計算相關函數

物理学中的宇宙微波背景辐射探测技术研究

物理学中的宇宙微波背景辐射探测技术研究

物理学中的宇宙微波背景辐射探测技术研究宇宙微波背景辐射(CMB)是宇宙学中探索宇宙演化历史的重要窗口。

它是自然界中存在的最老的电磁波之一,是大爆炸时期形成的宇宙辐射。

对宇宙微波背景辐射的研究是宇宙学研究中至关重要的一步。

宇宙微波背景辐射探测技术的发展历程研究宇宙微波背景辐射最早的理论预言是在1948年由美国物理学家只是提出的。

直到1965年,两个贝尔实验室的天文学家Arno Penzias和Robert Wilson在天空中意外地探测到了微弱的微波辐射。

这项重要的发现被认为是宇宙微波背景辐射的第一次观测,同时也为宇宙学带来了一场革命。

自那时起,人们开始着手开发更加准确的探测技术以深入研究宇宙微波背景辐射。

在20世纪80年代,欧洲宇航局发射了一系列欧洲实验室卫星,如COBE、WMAP和Planck。

这些卫星利用更先进的探测技术,收集了更多的数据,并精确绘制了CMB的全天分布图。

技术发展趋势尽管已经发展出许多不同的探测技术,但是科学家们仍在不断研发新的技术以进一步提高CMB探测精度。

未来的发展趋势将主要集中在以下几个方面。

高分辨率:增加可用探测器的数量和灵敏度以获取更准确的CMB图像。

大视场可调:研究人员认为,通过多颗天线来构建可扩展的阵列可以提高视场的大小,同时还能提高空间分辨率和探测器之间的互相关。

多频带探测:一些研究人员已经开始开发利用不同波长(频率)探测宇宙微波背景辐射的新技术。

单极化和多极化探测:通过分析较小角度尺度上的CMB图像,科学家们可以研究宇宙在过去的演变过程中可能存在的不对称性。

未来的发展前景随着宇宙学研究的不断深入,对于宇宙微波背景辐射的探测技术要求也越来越高。

随着技术的不断进步和发展,我们可以预见到未来探测宇宙微波背景辐射的技术将会更加先进、更加精确。

这些技术的发展将会带来更多的数据,可以帮助宇宙学家分析宇宙学的基本结构,了解对宇宙演化的影响因素,以及宇宙本身的性质。

这种改进可以帮助我们回答一些基本的问题,如:“宇宙的演化历史如何?”、“宇宙的起源是什么?”、“宇宙会怎样演化?”等等。

中物院中子物理学重点实验室2014年度拟支持课题

中物院中子物理学重点实验室2014年度拟支持课题

中物院中子物理学重点实验室2014年度拟支持课题序号课题号指南题目负责人牵头单位重点课题12014AA01235U裂变缓发中子群参数实验测量技术研究尹延朋核物理与化学研究所22014AB02原位中子衍射高压加载技术研究贺端威四川大学32014AC03二维位置灵敏热中子气体探测器研究孙志嘉中科院高能所一般课题42014BA01基于蒙特卡罗方法的含伴随通量中子动力学参数计算黄坡核物理与化学研究所52014BA02D-T中子与钍材料作用的输运过程实验研究王玫核物理与化学研究所62014BA04低能区中子能谱测量技术研究郑普核物理与化学研究所72014BA06裂变产额测量技术研究罗小兵四川大学82014BB01中子散射技术在抗氢钢及构件缺陷和应力检测中的应用研究丰杰总体工程研究所92014BB02各向异性调制的多功能稀土——过渡族化合物的中子散射研究刘顺荃北京大学102014BB03新能源笼型水合物反应动力学的原位高压中子衍射研究于晓辉中科院物理所112014BB04中子散射数据分析通用软件架构的开发张俊荣中科院高能所122014BB05TiN/SiC及TiAlN/SiC纳米周期多层膜材料界面结构的中子反射研究杜晓明沈阳理工大学132014BB06生物功能化超顺磁纳米团簇微结构的小角中子散射研究晏敏皓西南科技大学142014BB07DADP晶体的结构、应力及性能关系研究刘宝安山东大学152014BC01掺铀YAG透明陶瓷闪烁中子探测器研究卢铁城四川大学162014BC02基于研究堆的慢正电子转换技术研究曹超核物理与化学研究所概念课题172014CC01采用泡沫金属提高Penning离子源离子比技术研究邹宇四川大学培育课题182014DB01中子衍射在具有高电催化性能的过渡金属碳化物和氮化物设计中的应用张晓东中国科技大学192014DB02冷中子三轴谱仪及中子散射在高效热电材料研究中的应用肖翀中国科技大学202014DB03多孔碳材料纳米限域金属铝氢化物储氢材料的中子散射结构研究万初斌北京科技大学212014DC01涂硼稻草管位置灵敏热中子探测器读出电子学及系统性能研究宫辉清华大学。

2016年国内十大科技新闻解读

2016年国内十大科技新闻解读

2016年国内十大科技新闻解读作者:来源:《科学导报》2017年第01期编者按:从深埋山底的中微子探测仪,到九天之上的量子通信机,每一次闪烁,每一声嘀嗒,都是为中国前进的步伐计数。

2016年,中国科技工作者奉献出了很多的精彩之作,而以下十大新闻远不能涵盖所有领域的重要进步,它更像是中国创新历史进程在新年节点的一个剖面,呈现出中国科技赶超世界强国的气魄。

大亚湾实验测得最精确反应堆中微子能谱在深圳大亚湾的核电站旁,粒子物理学家2016年再次发现,中微子的确是个奇怪的家伙。

基本粒子中,小小中微子是唯一人们完全摸不透的。

目前的粒子标准理论模型中,赋予所有粒子质量的是希格斯粒子,但中微子质量较之低了15个量级,“很不自然”。

为了解释中微子为何如此轻,理论学者都倾向于相信一种跷跷板机制,认为有一种重的中微子还没有发现,叫惰性中微子,它也可能是暗物质的组成部分。

越高的侦测精度,越能帮助科学家理解中微子的本质。

中微子几乎穿透一切阻挡物,最不好拦下来测量。

核反应堆发电时会释放副产品中微子。

20世纪50年代,科学家正是在反应堆旁首次探测到了中微子。

而大亚湾实验现在测量出了最精确的、与模型无关的反应堆中微子能谱。

能谱好比中微子的手相,大亚湾中微子探测器能瞄出平滑的掌纹上细小的皱褶,在此基础上道出中微子的本性。

科学家测量和分析了包含30多万个中微子的数据,发现在大部分能量范围内,中微子能量达到了前所未有的精度——好于1%。

新发现的两处偏差,为未来反应堆中微子实验提供了重要测量数据。

《国家创新驱动发展战略纲要》印发2016年5月,中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》(以下简称《纲要》),并发出通知,要求各地区各部门结合实际认真贯彻执行。

这是对中央关于创新驱动发展的系列部署和要求进行的顶层设计和系统谋划,是落实创新发展理念的具体行动。

党的十八大提出实施创新驱动发展战略,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。

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大亞灣近端探測器,金字塔山
(Hz)
A. Tang, CUHK
大亞灣遠端探測器,金字塔山
(Hz)
A. Tang, CUHK
大亞灣遠端探測器
A. Tang, CUHK
香港仔隧道 子
總量通
A. Tang, CUHK
香港仔隧道宇宙射線及中子 背景測量
梁幹莊教授、潘振聲教授、郭天能、魏華佳、朱明中 陸錦標教授、王子敬教授
圓柱狀
圓球狀 魏華佳
探測器選址最優化
魏華佳、關夢雲
• 中微子通量改變
• 中微子能譜改變
• 加入宇宙射線背景考慮
中微子通量改變
魏華佳、關夢雲
反應堆
中微子能譜改變
近端探測器 於 300m
魏華佳、關夢雲
中微子能譜改變
近端探測器 於 500m
魏華佳、關夢雲
中微子能譜改變
近端探測器 於 900m
魏華佳、關夢雲
MUSIC, 山形, 山石成份
入射子能量分佈: Gaisser及修正Gaisser
Gaisser →
修正Gaisser
A. Tang, CUHK
T. K. Gaisser and T. Stanev, “Cosmic Rays,”, Review of Particle Physics, ed. L. Alvarez-Gaume et al., Phys. Letts., B592, 228 (2004).
中微子能譜改變
近端探測器 於 300m
魏華佳、關夢雲
中微子能譜改變
魏華佳、關夢雲
近端探測器 於 5近端探測器 於 900m
香港中微子實驗工作
朱明中 香港中文大學物理系
• 電算模擬 – 宇宙射線及中子背景 - GEANT4 探測器模擬
香港仔隧道實驗室 - 宇宙射線及中子背景測量
廣東省 香港
Aberdeen Tunnel Connector 香港仔隧道連接處
Overburden: 250m rock
Aberdeen HKU Lab 香港仔隧 道港大實驗室
PPeerrceennttaageg e
CCoommppaarriissoonnoforfocrok cckomcpoomsitpioonssitions
香港中微子實驗相關工作
朱明中 香港中文大學物理系
• 電算模擬 – 宇宙射線及中子背景 - GEANT4 探測器模擬
香港仔隧道實驗室 - 宇宙射線及中子背景測量
香港中微子實驗工作
• 參加人員: 香港大學 – 鄭廣生教授、梁幹莊教授、
潘振聲教授、郭天能、曾嘉宏、霍冰星 香港中文大學 - 魏華佳 、Alfred Tang、
期望得到國內專家學者支持及合作!
其他電算模擬工作
GEANT4 探測器模擬: 魏華佳、霍冰星、 郭天能、陸錦標教授
探測器選址最優化: 魏華佳、陸錦標教授
GEANT4 探測器模擬
探測器內粒子軌跡
魏華佳
GEANT4 探測器模擬
不同探測器設計比較
魏華佳
圓柱狀探測器能量分辨度
魏華佳
圓球狀探測器能量分辨度
魏華佳
不同探測器設計能量分辨度比較
朱明中
宇宙射線 子摸擬
A. Tang、 朱明中、陸錦標教授
利用 MUSIC 作宇宙 子模擬
Eo
子能量
X
山石厚度 及成份
離子化
產生粒子對
光核反應
韌致輻射 E ,
,
E 0.106 GeV 子到達
→ FLUKA →中子背景
垂直 子強度
總 子強度
子存活率 Gaisser 參數化
Vertical Muon flux 垂直 子通量
Overburden 覆土厚度 h (km w.e.) A. Tang, CUHK
穿透平面覆土之宇宙 子通量
覆土厚度
A. Tang, CUHK
穿透平面覆土之宇宙 子能量
覆土厚度
A. Tang, CUHK
Boulby Mine (2800 m.w.e.): 260 GeV (expt.) vs. 271 GeV (CUHK)
石頭成份比較
80 70 60 50 40 30 20 10 0
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 LOI
EElleemmenetns ts
香港仔
ASbeerrideesen1
DSaeyraieBsa2y
大亞灣
中子探測器設計
其他電算模擬工作
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