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新闻动态
山东大学自主研发的缪子望远镜原型机入驻海洋科考平台开展台风观测研究
作者:杨钱        发布时间:2025-10-17        点击数:

2025年10月12日,在中国海洋大学和同济大学的共同支持下,由山东大学自主研发的用于大气密度成像的缪子望远镜原型机,成功部署于“国家海底科学观测网”重要节点——“同济・海一号”海洋科考观测塔。该观测塔位于浙江省舟山市以东约90公里的海域,地处海洋与大气交汇的关键地带,为利用缪子望远镜这一新型台风观测技术开展大气物理研究提供了独特的“天然实验室”。

本次安装的缪子望远镜原型机拥有小于1度的超高角度分辨率,可精确测量大气缪子的入射角度,从而为解析大气结构动态变化提供了高精度数据支撑。该探测系统原型机由山东大学前沿交叉科学青岛研究院粒子科学技术研究中心的祝成光教授团队研制完成。缪子望远镜采用了缪子层析成像技术基于TGC(Thin Gap Chamber)探测器技术。该技术本身源于高能物理实验中的先进粒子探测手段,曾为“上帝粒子”(希格斯玻色子)的发现作出重要贡献。此次原型机成功部署,标志着该技术从粒子物理实验向海洋与大气科学领域的成功拓展与跨学科应用

大气缪子产生于宇宙射线与地球上层大气的相互作用,随后穿透大气层到达海平面。在穿越大气的过程中,缪子会被大气物质吸收,其吸收程度与大气密度和穿越距离呈正相关:大气密度越高、穿越距离越长,抵达海平面的缪子计数率就越低。这一物理机制为台风观测提供了新的技术途径。台风发生时,强烈的气流运动会显著改变区域内的大气密度结构,这种变化将直接体现在海平面缪子计数率的波动上。借助缪子望远镜对缪子计数率的高精度监测与分析,研究人员能够反演出台风影响区域内的大气密度分布,从而实现对台风密度结构的“成像”观测。下一步,研究团队将持续对缪子望远镜的观测数据进行分析与验证,进一步优化设备性能,推动该技术在台风监测及更广泛大气物理研究中的应用。