新疆21CMA基地射电探测宇宙线数据分析

Cosmic ray is found more than 100 years. People constantly invent new instrument to study it, but there is still a lot of problems plaguing the people, especially the cosmic ray origin and properties of ultra high energy cosmic ray. However, the cost of the traditional particle and fluorescence detection is too high, resulting in lack of effective area detectors, or observation time is limited, not to facilitate observation of ultra high energy cosmic rays. Radio detecting cosmic ray technology hasthe advantages of low cost, all-weather observation, easy to a large area, is expected to become a powerful detection of ultra high energy cosmic ray and cosmic ray origin. 21CMA base radio detecting cosmic ray experiment (TREND), the Ministry of science and technology 973 projects "cosmic detection of the first rays of dawn " funding , a prototype array has achieved important results in the years 2011-2012 during operation. Relying only unipolar antenna array, without traditional particle detectors, it effectively detects the air shower first in the world. At the same time, the experimental upgrade is also in progress. The project carries on the analysis to the experiment data of TREND radio technology, study on measurement of the cosmic ray direction, energy, components of the potential, and lay the foundation for the next larger experimental study of cosmic ray origin, super cosmic ray and neutrino.

宇宙线发现100多年了，人们不断地发明新式仪器对它进行研究，然而仍然有很多问题困扰着人们，特别是宇宙线的起源和超高能宇宙线的属性。然而，传统的粒子和荧光探测手段由于造价过高，导致探测器有效面积不足，或观测时间有限等，不便于进行超高能宇宙线的观测。射电探测宇宙线技术具有造价低、全天候观测、可以建造大面积的观测阵列等优点，有望成为探测超高能宇宙线，研究宇宙线起源的一种有力手段。21CMA基地射电探测宇宙线实验（TREND），在科技部973项目“宇宙第一缕曙光探测”的资助下，原型阵列在2011-2012年的运行过程中取得了重要的成果，首次证明不依赖传统粒子探测器的自触发射电探测方式可以对宇宙线大气簇射进行有效探测。同时，实验的升级也在进行中。本项目对TREND实验数据进行分析，研究射电技术测量宇宙线方向、能量、成分的潜力，为下一步更大规模实验研究宇宙线起源、超能宇宙线、中微子奠定基础。

自奥地利科学家Victor Hess于1912年发现宇宙线100多年来，科学家不断地发明更先进的探测器对它进行研究，然而仍然有很多悬而未决的问题，特别是宇宙线的起源和超高能宇宙线的属性。然而，传统的粒子和荧光探测手段由于造价过高，导致探测器有效面积不足，或观测时间有限等，不便于进行超高能宇宙线的观测。射电探测宇宙线技术具有造价低、全天候观测、可以建造大面积的观测阵列等优点，有望成为探测超高能宇宙线，研究宇宙线起源的一种有力手段。我们建造了21CMA基地射电探测宇宙线实验（TREND），使用射电天线探测高能宇宙射线，研究通过射电技术探测高能宇宙线的可行性，通过多年的努力，实验阵列采集了大量数据，通过我们研发的离线数据分析算法，对数据进行深入研究，从7x10^8的射电信号事例中筛选出了564个宇宙线候选事例，实现了我们的目标—射电独立探测并证认宇宙线事例。为下一步更大规模实验（大型射电探测中微子阵列-GRAND）研究宇宙线起源、超能宇宙线、中微子奠定基础。