呂智驍,于正航,楊宜林,陳博旸,汪永福,陳 龍*,祝鳳榮,張 勇
(1. 西南交通大學(xué),四川 成都 611756;2. 中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所,北京 100049)
高海拔宇宙線觀測(cè)站[1]是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,也是世界上海拔最高、規(guī)模最大、靈敏度最高的宇宙射線探測(cè)裝置,主要由平方公里陣列(Square Kilometre Array, SKA)、水切倫科夫陣列(Water Cherenkov Detector Array, WCDA)和廣角切倫科夫陣列組成[2-4]。廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列[5]包含18臺(tái)廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡,主要科學(xué)目標(biāo)是精確測(cè)量膝區(qū)宇宙線的成分及能譜,能量范圍覆蓋30 TeV到若干EeV[4]。由于廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡含裸露電子元件及光學(xué)元件[6],在夜間工作時(shí)極易受到天氣的影響。如果在雨雪天氣時(shí)運(yùn)行,會(huì)對(duì)望遠(yuǎn)鏡造成不可逆的損壞,因此安排工作人員日夜值守,應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。
基于以上因素,我們研制了高靈敏度雨雪傳感器。將其布置于廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡周圍的不同位置,能在下雨或下雪后及時(shí)判斷雨雪信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)望遠(yuǎn)鏡工作環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并反饋給工作人員,提高工作人員判斷的準(zhǔn)確性。這樣便能在無(wú)人值守的情況下及時(shí)知曉天氣情況,關(guān)閉望遠(yuǎn)鏡。
稻城位于四川省西南部,青藏高原東南,橫斷山脈中部(圖1(a)),地處亞熱帶氣候帶。青藏高原地形復(fù)雜,地勢(shì)落差較大,屬于高原季風(fēng)氣候,一年中的晴朗天氣居多,夏天雨水豐富[7]。LHAASO站點(diǎn)的氣象站獲取的2021年氣象參數(shù)如圖1。稻城在5~9月份降雨量豐富(圖1(b)),而望遠(yuǎn)鏡也常選擇該時(shí)段進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。在其他時(shí)段,稻城少雨雪,如果有,也常在夜間降落,這給夜間值班人員帶來(lái)了挑戰(zhàn),所以需要高靈敏度雨雪傳感器來(lái)及時(shí)反饋降雨情況,及時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉望遠(yuǎn)鏡。……