天外来客——宇宙射线
1912 年，德国科学家韦克多·汉斯带着电离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中，发现电离室内的电流随海拔升高而变大，从而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的，于是有人为之取名为“宇宙射线”。今天，人类仍然不能准确说出宇宙射线是由什么地方产生的，但普遍认为它们可能来自超新星爆发、来自遥远的活动星系；它们无偿地为地球带来了日地空间环境的宝贵信息。科学家希望接收这些射线来观测和研究它们的起源和宇观环境中的微观变幻。
我们知道，宇宙线主要是由质子、氦核、铁核等裸原子核组成的高能粒子流；也含有中性的珈玛射线和能穿过地球的中微子流。它们在星系际银河和太阳磁场中得到加速和调制，其中一些最终穿过大气层到达地球。人类对宇宙射线作微观世界的研究过程中采用的观测方式主要有三种，即：空间观测、地面观测、地下（或水下）观测。
为了有效和长期对宇宙射线进行观测，各国都相继建立了观测站。1943 年，前苏联在亚美尼亚建立了海拔 3200 米的阿拉嘎兹高山站；日本在战后建立了海拔 2770 米的乘鞍山观测所；1954 年我国建立了海拔 3200 米的云南东川站。1990 年，中日双方共同合作建立了西藏羊八井宇宙射线观测站。几乎所有外来的高能宇宙线，除中微子外在穿过大气层时都要与大气中的氧、氮等原子核发生碰撞，并转化出次级宇宙线粒子，而超高能宇宙线的次级粒子又将有足够能量产生下一代粒子，如此下去，将会产生一个庞大的粒子群；这一现象是 1938 年由法国人奥吉尔在阿尔卑斯山观测发现的，并取名为“广延大气簇射”。
在广延大气簇射过程中，能量低于 10 的 14 次方电子伏特的粒子很难到达 3000 米以下的低空，而是在 4000 米处超高能粒子群发展到极大。由于西藏羊八井地处海拔 4300 米，终年无积雪，地势平坦开阔，在能源、交通及生活上都具有便利条件，科研人员可在此进行长年不间断观测。以羊八井的闪烁体探测器为例，当粒子穿过闪烁体时在其中损失能量使闪烁体发生荧光，这一束闪光经过光阴极转换和光电倍增管放大后变为一个电脉冲信号。这个信号经过电缆被送到电子学记录系统，由磁带进行全年不间断记录。同时我们可以想到，如果我们在单位面积上安装的闪烁体越多、密度越大；所接收的射线粒子也越多，记录就更精密。除闪烁体探测器以外，羊八井站建成的宇宙射线采集方式还有：80 平米乳胶室和地方性簇射探测器；中子堆中中子望远镜；试验型 50 平米 RPC 地毯式探测器。
西藏羊八井观测站已成功地观测到了太阳黑子爆发时宇宙线的太阳影图，并独家测出了太阳阴影对太阳位置的偏移，开创了以宇宙线太阳影图监测太阳活动变化的历史。
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