| 词条 | 阿尔法磁谱仪 |
| 释义 | § 简介 阿尔法磁谱仪 阿尔法磁谱仪（AMS02）是一个由美国麻省理工大学丁肇中教授构思建造的物理探测仪器。他所带领的高能物理团队将三十多年来粒子加速器所积攒下来的经验推向太空。阿尔法磁谱仪将依靠一个巨大的超导磁铁及六个超高精确度的探测器来完成它搜索的使命。 这个粒子物理的实验将在国际空间站（ISS）得主构架上被放置三年，远离大气层以保证不受干扰，并充分利用国际空间站上的系统来采集数据。原计划阿尔法磁谱仪由NASA的航天飞机送入太空。但由于航天飞机近年来事故的影响，现在已计划的飞行中没有确定发射阿尔法磁谱仪的任务。 整个探测器的机械结构的设计、制造和环境试验是由中国运载火箭技术研究院承担的，精度非常高，能达到航天飞机在起飞和着路时对机械结构强度的十分苛刻的要求。中国水利水电科学研究院承担了对机械结构强度的试验。 § 主体结构 CERN暨欧洲核子中心的航空照片。阿尔法磁谱仪是某种“迷你CERN”的太空版 自1995年6月至1997年7月，CALT的总体设计部完成了AMS主结构的方案设计、初步设计及技术设计，由211厂生产制造了两台阿尔法磁谱仪主结构。 主结构的主体系外径为1.3米，内径为1.15米，高0.8米的空心高强度铝制园柱体。永磁体呈条状插入主结构，其磁场强度高达1400高斯。主结构要求高精度，在生产及装配过程中严格控制偏差，以使其与航天飞机对接时不产生装配应力。 1996年4月第一台供地面试验的阿尔法磁谱仪主结构顺利完成生产，安装好永磁体后进行了振动试验及离心试验，试验一次通过，技术状态良好。 1997年3月完成了飞行件的生产。丁肇中教授携各国科学家10余人来CALT验收，对设计、生产质量表示满意。 1997年11月，美国国家宇航局NASA对阿尔法磁谱仪主结构进行了第二阶段的安全评审，评审委员会一致通过，并破先例地取消了第三阶段的安全评审。 1998年6月，安装了各种探测仪器的阿尔法磁谱仪在航天飞机上进行了为期10天的飞行，获得了大量的科学数据。 1998年12月由原航天总公司科技委对AMS主结构进行了技术鉴定，鉴定认为：阿尔法磁谱仪主结构的成功研制开创了中国航天技术进入国际高能粒子物理研究领域的先例，主结构在薄壳结构设计分析、制造工艺和地面试验方面达到了国际先进水平。 § 项目合作 阿尔法磁谱仪重达6700千克，中国多家单位参加了研制，其中，中国科学院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院与法国、意大利的两个单位合作，研制了阿尔法磁谱仪电磁量能器，能够测量能量高达TeV的电子和光子，是寻找暗物质的关键子探测器。 参加阿尔法磁谱仪国际合作的中国单位还包括中国科学院电工研究所、上海交通大学、东南大学、山东大学、中山大学，以及中国台湾的“中央研究院”物理研究所、“中央大学”、中山科学研究院等。 § 永磁体系统 中国科学院电工研究所、中国科学院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院成功地研制出阿尔法磁谱仪最关键的永磁体系统，包括用高性能钕铁硼材料制成的永磁体和支撑整个磁谱仪的主结构。独特的魔环设计满足了空间实验对漏磁和磁二极矩的严格要求。 永磁体总重量约为2t，接收度为0.6m2·sr，磁偏转能力BL2为0.135T·m2，并在40℃以下不出现退磁。主结构采用双层薄壳系统，能经受永磁体强大的磁力和扭矩，以及起飞、着陆时的巨大载荷。永磁体系统通过了严格的空间环境模拟试验，满足了阿尔法磁谱仪的要求，并达到了美国宇航局严格的安全可靠标准。 § 物理试验 阿尔法磁谱仪是一个大型的粒子物理实验。它是在三十年来从数十个气球，飞船和地面探测实验得出来的宇宙射线知识的基础上建立的。理论物理学家预测并在对撞机中寻找的几种粒子有可能在宇宙射线中存在。实验则有可能探测到它们，并得到粒子和它们远方的天体来源的宝贵信息。 阿尔法磁谱仪将具体观测太空中高能辐射下的电子，正电子，质子，反质子与核子。这些探测结果有可能解答关于宇宙大爆炸一些重要的疑问，例如“为何宇宙大爆炸产出如此少的反物质？”或“何等物质构成了宇宙中看不见的质量？” § 阿尔法磁谱仪2型 艺术家笔下安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪 2009年11月，丁肇中教授在日内瓦欧洲核子研究中心宣布，用于寻找宇宙中的反物质和暗物质的重要科学仪器阿尔法磁谱仪2（AMS02）将于2010年7月29日早上7点30分（美国东部时间），在美国肯尼迪空间中心搭乘奋进号航天飞机的STS-134航班升空，送到国际空间站，开始为期3年的探索之旅。。“阿尔法磁谱仪2”原计划于2004年由美国航天飞机送入太空，但其行程因2003年“哥伦比亚”号失事被一拖再拖。在此期间，以丁肇中为首的科学家对阿尔法磁谱仪2型进行了不断改进，其中曾尝试用超导磁体代替永磁体，但最终经模拟空间测试仍决定使用永磁体。目前“阿尔法磁谱仪2”采用的永磁体就是1998年阿尔法磁谱仪1型太空实验时使用的，是由中科院电工研究所等制造的。 据悉，阿尔法磁谱仪现已组装完毕，即将在欧洲核子研究中心进行束流测试，然后运到欧洲航天局在荷兰的欧洲空间技术和研究中心（ESTEC）的环境试验中心进行热真空实验。2010年初，阿尔法磁谱仪将被运到美国肯尼迪空间中心与航天飞机对接。 阿尔法磁谱仪升空后，在短时间内获得的数据就可使阿尔法磁谱仪正电子能谱的测量范围和精度超过目前正在空中运行的PAMELA空间探测器（由意大利、俄罗斯联合研制），并有能力对空间电子能谱目前的几个测量结果作出判断。今后相当长的一段时期，阿尔法磁谱仪将作为最主要的空间粒子探测器之一，对重大的科学前沿课题进行探索，是意义重大的空间实验。 这一项目投入达20亿美元，研究人员来自美、欧、亚三大洲16个国家和地区的56个研究机构，其中包括中科院电工研究所、高能物理所、山东大学、东南大学、中山大学等。它被认为是继人类基因组计划、国际空间站计划和强子对撞机计划之后的又一个大型国际科技合作项目。[1] |
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