2021年四月中旬，空天院承担的电磁粒子探测器组装工程顺利完工并通过验收。电磁粒子探测器用于测量宇宙线粒子和伽马射线在大气中产生的空气簇射(EAS)中的次级电磁粒子。探测介质为塑料闪烁体，通过波长位移光纤收集带电粒子在闪烁体内产生的闪烁光，并传导到光电倍增管(PMT)，转换为电信号进行测量。

　　

　　宇宙线亦称为宇宙射线，是来自外太空的带电高能次原子粒子。它们可能会产生二次粒子穿透地球的大气层和表面。射线这个名词源自于曾被认为是电磁辐射的历史。主要的初级宇宙射线(来自深太空与大气层撞击的粒子)成分在地球上一般都是稳定的粒子，像是质子、原子核、或电子。

　　

　　在近代物理学发展史上，宇宙射线的研究占有重要的地位。很多新的粒子最先就是在宇宙射线中发现的。由于到达地面的µ子是初级宇宙线与大气层簇射过程的产物，因而µ子射线的通量和大气物质的构成有关。由于这些已观测到的大范围环境变化受到多种因素影响，且宇宙线效应相对较小，因此需要仔细处理观测数据，从中提取宇宙射线影响的弱信号。积累不同地区、不同海拔上µ子通量的信息对研究宇宙射线与大气、农业等领域之间的关联都是非常必要的。

　　

　　粒子是指能够以自由状态存在的最小物质组成部分。最 早发现的粒子是原子、电子和质子，1932年又发现中子，确认原子由电子、质子和中子组成，它们比起原子来是更为基本的物质组分，于是称之为基本粒子。以后这类粒子发现越来越多，累计已超过几百种，且还有不断增多的趋势;此外这些粒子中有些粒子迄今的实验尚未发现其有内部结构，有些粒子实验显示具有明显的内部结构。看来这些粒子并不属于同一层次，因此基本粒子一词已成为历史，如今统称为粒子。粒子并不是像中子、质子等实际存在的具体的物质，而是它们的统称，是一种模型理念。词条详细介绍了电子、原子核、介子、夸克、轻子、强子族等粒子。

　　

　　

　　原子核物理学是研究原子核成分和相互作用的物理学领域。它主要有三大领域：研究各类次原子粒子与它们之间的关系、分类与分析原子核的结构并带动相应的核子技术进展。原子核物理学最常见的和有名的应用是核能发电的和核武器的技术，但研究还提供了在许多领域的应用，包括核医学和核磁共振成像，材料工程的离子注入，以及地质学和考古学中的放射性碳定年法。粒子物理学领域是从原子核物理学演变出来的，并且通常被讲授与原子核物理学密切相关。重要应用：核磁共振、穆斯堡尔效应、核能、核武器。

　　

　　粒子探测器是在物理实验、原子核物理学等领域用于探测、跟踪和鉴别高能粒子的一种物理实验设备。现代粒子探测器也用于测量放射粒子的能量、动量、旋转和电荷等等。为现代粒子加速器设计的粒子探测器外部尺寸和造价都很庞大。当粒子探测器仅仅计数粒子的数目但不解析粒子的能量时，经常用术语“计数器”来代替“探测器”。如果仪器的主要目的是测量放射，通常以“放射探测器”来命名，不过由于光子同样是(极小质量)的粒子，术语“粒子探测器”仍然正确。

　　

　　高能粒子探测器是探测高能 (109电子伏以上能量)粒子的器件或装置，其原理基于粒子与物质的相互作用。高能粒子探测器通常分为计数器和径迹室两类。记录、分析粒子在其中产生的电脉冲信息，在高能实验中常见的有多丝室、漂移室、闪烁计数器、契伦科夫计数器、穿越辐射计数器、电磁量能器和强子量能器等。

　　

　　光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件。光电倍增管用在光学测量仪器和光谱分析仪器中。它能在低能级光度学和光谱学方面测量波长200~1200纳米的极微弱辐射功率。闪烁计数器的出现，扩大了光电倍增管的应用范围。激光检测仪器的发展与采用光电倍增管作为有效接收器密切有关。电视电影的发射和图象传送也离不开光电倍增管。

　　

　　光电倍增管建立在外光电效应、二次电子发射和电子光学理论基础上，结合了高增益、低噪声、高频率响应和大信号接收区等特征，是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光敏电真空器件，可以工作在紫外、可见和近红外区的光谱区。日盲紫外光电倍增管对日盲紫外区以外的可见光、近紫外等光谱辐射不灵敏，具有噪声低(暗电流小于1nA)、响应快、接收面积大等特点。

　　

　　新闻来源：中国科学院空天信息创新研究院