中國科學院高能物理研究所,是我國從事高能物理研究、先進加速器物理與技術研究及開發利用、先進射線技術與應用的綜合性研究基地,也是具有國際影響的大型科研基地。
在這里有一支幾十年來從事空間硬X射線觀測與研究團隊。X射線,是由1895年德國人倫琴發現的一種射線,它波長短、頻率高,具有極強的穿透性。
我國硬X射線團隊起始于20世紀50年代。1954年至1958年,以張文裕、蕭健為首的我國老一代科學家在云南東川海拔3200米的落雪山建造了中國第一個高山宇宙線觀測站。這是當時世界同類裝置規模最大、水平最先進的儀器之一。
1973年,中國科學院高能物理研究所成立,并以云南落雪山宇宙線觀測站的研究人員為主體,成立了宇宙線研究室。1975年,李惕碚、顧逸東等人帶著剛畢業的大學生上山繼續進行粒子天體物理的實驗研究。
中國科學院高能物理研究所研究員張承模介紹說,那時候日本等很多國家都發展高空氣球來觀測宇宙線,李惕碚院士和顧逸東院士等人就開始討論這個問題。就有一個想法,就是要發展我們的空間天文的觀測。
山下的這場討論結果使硬X射線探測的方向最終確定下來,先跟上國際形勢,發展球載空間天文探測,將來再搭載衛星開展空間探測。也許他們并未想到,這場討論成了我國空間硬X射線天文觀測接下來幾十年為之奮斗的目標。
1977年,李惕碚、顧逸東作為硬X射線空間探測的開拓者正式啟動了我國平流層高空氣球和球載空間高能探測器的研制工作。
1979年的時候,中國首臺球載高能探測器HAPI-0研制成功了。隨著科研的順利進展,1984年,在HAPI-0的基礎上,李、顧院士帶領團隊自行設計研制出較大面積(125平方厘米)球載硬X射線閃爍探測器HAPI-1,并在33公里高空對蟹狀星云跟蹤觀測成功,獲得蟹狀星云輻謝周期和清晰脈沖相位分布。
1985年,HAPI-1的設計得到了改進和提升,發展為球載硬X射線閃爍探測器HAPI-2,在河北香河原大氣所氣球發放站,利用10萬立氣球,在38公里高空,成功對天鵝座X-1觀測,獲得天鵝座X-1高能X射線能譜。
后來到了1992年,李惕碚和吳枚針對探測器的數據處理提出了一種新方法,直接解調方法,該方法用簡單的探測器,就可以得到高精度的成像結果。1993年,球載復合晶體硬X射線探測器HAPI-4研制成功,并獲得了黑洞候選體Cyg X-1高質量的硬X射線圖像,從而驗證了直接解調方法的正確性。而這,正是李惕碚院士提出硬X射線調制望遠鏡(HXMT)衛星概念的開始。
從HAPI-0到HAPI-4近20年的發展歷程,在李、顧院士的帶領下,這支團隊一直不懈奮斗,取得了不少的研究成果,離不開我國著名的老一代科學家何澤慧先生的大力倡導、支持和關懷。她自始至終是這個項目得以順利發展的堅強后盾。
如今身為HXMT衛星首席科學家的張雙南至今難忘,當初何院士對他們的關懷和幫助。
張雙南介紹,在早期參加那個氣球運載試驗飛行時,他曾在其中負責一個小的項目。“當時何澤慧先生給了我們很大的支持,她也會到現場去親自給我們鼓勁。有一次放球是失敗了的,失敗的一個原因就在于我們當時用的是很簡單的計算機,就在我們的氣球剛放上去之后,這臺計算機壞掉了。何先生就問,為什么沒有一臺備份呢?當然我們說,沒有錢買第二個,一共就只有這一臺計算機。她就非常生氣,說:‘你們就是這樣支持年輕人的科學研究嗎?難道就不能給他們錢買一臺備用的一個計算機嗎……’所以她就給我們這些支持。另外我們平時會跟何先生聊天,這時候她就會講一些她以前那些故事,這些對我們當然都是有很大的激勵,還有她愛國心特別強,這些對我們精神上是有很大的支持的。”
為有犧牲多壯志,敢教日月換新天。在何澤慧的關心下,李惕碚的帶領下,團隊終于把球載硬X射線探測器做到了世界先進水平,也為中國首顆HXMT衛星研制奠定了良好的基礎。
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圖文簡介
中國科學院高能物理研究所,是我國從事高能物理研究、先進加速器物理與技術研究及開發利用、先進射線技術與應用的綜合性研究基地,也是具有國際影響的大型科研基地。隨著科研的順利進展, 1984年,在HAPI-0的基礎上,李、顧院士帶領團隊自行設計研制出較大面積(125平方厘米)球載硬X射線閃爍探測器HAPI-1,并在33公里高空對蟹狀星云跟蹤觀測成功,獲得蟹狀星云輻謝周期和清晰脈沖相位分布。1985年, HAPI-1的設計得到了改進和提升,發展為球載硬X射線閃爍探測器HAPI-2,在河北香河原大氣所氣球發放站,利用10萬立氣球,在38公里高空,成功對天鵝座X-1觀測,獲得天鵝座X-1高能X射線能譜。1993年,球載復合晶體硬X射線探測器HAPI-4研制成功,并獲得了黑洞候選體Cyg X-1高質量的硬X射線圖像,從而驗證了直接解調方法的正確性。
- 來源: 科普中國
- 上傳時間:2017-12-25