羊八井国际宇宙线观测站

　　地面实验特别是高山实验在我国已有40多年历史，最有基础也适合我国国情并具潜在的天然地理优势，基于这种认识和80年代自力更生建立怀柔AS阵列的信心，1986年正式提出“西藏计划”。由于西藏羊八井地处海拔4300米，气候温和，终年无积雪，地势平坦开阔，有地热电厂为邻，有青藏公路、铁路及宽带通讯光纤通过，有电厂和居民为邻，距拉萨仅90公里。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。因此，羊八井最具大型设备长期高质量运行条件。

　　羊八井宇宙线观测站位于西藏念青唐古拉山脚下，是世界上目前所知的最佳高山站址。现在包括中日合作空气簇射（ASγ）宇宙线实验、中意合作天体物理地基观测研究（ARGO）实验两个大型国际合作项目，可同时开展气候、空间天气等方面的研究。该站1995年被美国《科学》杂志列为中国的25个科研基地之一，2002年被国家科技部列入首批25个野外试点台站之一。

　　1988年羊八井开始中日合作，1990年建成北半球最高(4300m)的羊八井宇宙线观测站和中日合作羊八井一期阵列，羊八井一期实验的一流成果向国人和世界显示了羊八井站址的科学价值和巨大的物理潜能，专家们把研究方向瞄准地面宇宙线实验四个重大课题中的三项（即膝区物理、γ天文和利用宇宙线对太阳活动和日地环境的监测研究），来抓羊八井的二期实验和将来发展。

西藏羊八井国际宇宙线观测站以及周围的地理环境。左侧为中日合作ASγ实验，右侧大厅为中意合作ARGO实验

念青唐古拉峰脚下的羊八井宇宙线观测站和万平米实验厅

ARGO实验厅于2001年建成, 大厅有效面积1099㎡,辅助面积419 ㎡屋顶物质平均厚度仅1.77g/c㎡

ARGO厅内——RPC地毯一角　　　　　　　　　　　　　地毯中心站

2004年状况

　　羊八井宇宙线观测站得天独厚的优势在交叉学科研究中可以有三种表现形式：一是利用多种天文波段和实验手段的帮助，在天文、粒子物理、宇宙学的配合下，共同开展宇宙线和粒子天体物理前沿课题的研究；二是利用观测站获得的世界一流的宇宙线观测数据，供其他学科领域进行相关研究来获得重要的科学结果或应用成果；三是利用羊八井宇宙线观测站的地理优势，开展其他学科领域重要的科学观测或研究。另一方面，通过羊八井平台交叉学科研究，可以建立一支高水平的交叉学科科研团队，并进一步推动我国交叉学科研究的发展。

　　羊八井宇宙线观测站正在发展成为多学科交叉研究平台。充分发挥它得天独厚的高海拔优势，研究宇宙线与日地空间相关性，开展空间天气、灾害预警、空间探测等多学科交叉研究与应用，长周期观测与积累相关学科的数据， 并为大气科学、地球科学等研究领域提供综合研究平台。

　　l 羊八井观测站及其实验成果简介

羊八井有地理、地势、气候、交通、电力以及生活便利等种种优势，羊八井得天独厚的地理和社会条件，使得高海拔赋予的物理好处可得以较充分的发挥。加上通过国际合作调动的资金、技术、信息等优质资源和在国际前沿较量中成长的队伍，羊八井实验作出了自己的特色，取得了一系列重要成果，在国际地面EAS实验中占据了一个重要且难以取代的位置。它的主要贡献有：

（1）羊八井的Gamma 源寻找

	ASγ　>　10TeV	ARGO　>　TeV
Crab Nebula	90年代，地面阵列中率先观测到蟹状星云为高能伽玛源	现，15.4sigma； 还观测到2010年的一次 TeV级Flares(爆发)
Mrk421	2006/7-8月，一次Flare（地面阵列首次）；长期监测累积到12sigma，发现与X射线波段有强的关联	2006、2008、2010各观测到一次Flare 长期监测13sigma，也与X-波段很好关联
G40.5-0.5* ORJ1908+0656#	2005，4sigma *	现，5.8sigma #

二阵列相互验证相互补充

（2）月亮阴影和太阳阴影

　　中日阵列已在国际上享有盛誉，是国际上观测到时间最长、质量最好的宇宙线月影及宇宙线太阳阴影的实验，此外还是在1013电子伏能区，首次（1996）观测到来自蟹状星云的γ射线发射的地面实验（蟹状星云是我国宋代天文学者观测到的超新星爆发留下的遗迹）。

　　90年代初起，国际上首次作出CR日影月影图，并发展相关研究，成为羊八井特色。用不同时期的日影图变化与太阳活动变化相关联。宇宙线的日影、月影测量是羊八井的独家创造和标志性工作，正在尝试把日影用于太阳活动变化的监测，把月影用于阵列方向测定的标定和反物质丰度的测量，并都产生可喜的成果。

（3）爆发式珈玛辐射

　　在γ天文上，它将EAS 的传统探测阈能下扩了百倍以上，在国际地面阵列中率先看到了蟹状星云的稳定发射和活动星系核Mrk501、Mrk421的短期爆发，并且一直在持续监测着它们。

ARGO 在2010年2月16至18日探测到的Mark421(活动星系核) 的爆发式珈玛辐射

　　阈能的降低亦使人们视界延伸到了银河系之外，看到1997年活动星系核Mrk501的爆发式γ射线发射，并捕捉到2000年~2001年活动星系核Mrk421高态期间的3次γ射线大爆发。羊八井ARGO地毯式阵列于2006年夏建成投入试观测，就观测到活动星系核Mrk421在2006年七八月间的一次γ射线大爆发；最近，在检验阵列工作性能的过程中，又发现它对大厅屋顶钢粱结构有很好的宇宙线透视成像能力。

(4) ASγ实验观测到最高精度2D宇宙线强度

　　基于羊八井ASγ阵列九年观测获得的数百亿EAS事例，羊八井 ASγ阵列在1997年～2005年，在数1012电子伏至1014电子伏能区以1度～0.4度的方向精度积累了370亿个有效的广延大气簇射事例，对阵列有效视场（赤纬-10度～+70度）内的天空作出了迄今国际上最精细的北天区二维宇宙线强度的分布图。显示出在银河本地悬臂的‘Tail-in’方向有较强的宇宙线增加（流入），在天鹅座（Cygnus）方向有轻度增加，在北天极方向有显著减少（流出）。把宇宙线当作磁流体，利用这些数据导出的银河大尺度磁场结构与天文最新结果很好吻合。而得到的宇宙线等离子体流与太阳一道绕银心共转的结论引起了学界的高度关注，<Science>审稿人给出了‘里程碑式的成果’的评价，中科院将之评为2006年度十大创新成果之一，这是羊八井数据产额绝对优势与研究人员创新思维相结合的结果。