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阿尔法磁谱仪（AMS）永磁体系统

发布时间:2008-6-28 18:07:25浏览次数:2624次

阿尔法磁谱仪（AMS）是丁肇中教授领导的人类跨世纪大型国际合作科学实验项目，计有美国、中国、俄罗斯等10多个国家和地区37个科研机构参加。AMS的科学使命是寻找宇宙中的反物质和暗物质，并对宇宙中各种同位素的相对丰度和高能γ光子进行精确的测量。磁谱仪测量带电粒子在磁场中的偏转得到带电粒子的电荷和能谱，是粒子物理、核物理研究的关键设备。AMS是人类历史上第一台送入太空的磁谱仪，它能对宇宙带电粒子进行直接观测，以开创一个全新的科学领域，带来粒子物理学的新突破。AMS的最关键部件—永磁体系统是由中国科学家研制的。
　　中国科学院电工研究所、中国运载火箭技术研究院和中国科学院高能物理研究所承担了阿尔法磁谱仪永磁体系统（含反符合计数器初样）研制项目，内容包括：
　　(1)用高性能钕铁硼材料研制的AMS大型永磁体，先后共研制了四台永磁体;
　　(2)用于支撑大型永磁体和整个探测器的AMS主结构，先后共研制了三个主结构件;
　　(3)AMS反符合计数器初样，并参加了飞行件的设计、研制和测试。
　　AMS永磁体采用永磁魔环结构，具有漏磁小、磁场强和二极矩小等特点，飞行磁体中心磁场达到1340Gs；主结构为双层薄壳，自重300Kg，支撑重达1865Kg的永磁体及整个探测器，并经受起飞和降落时巨大的加速度和剧烈振动；反符合计数器位于主结构内壁，用于识别从探测器侧面进入AMS的粒子，探测效率达99.99%以上。
　　1998年6月2日——6月12日，阿尔法磁谱仪搭载美国发现号航天飞机成功地进行了首次飞行。此次飞行中AMS各子探测器工作正常，性能达到了设计目标，能正确区分各种原子核及其电荷。AMS首次飞行收集了1亿多个事例，其中80%为质子，20%为各种原子核，获得了许多重大物理成果，重大发现包括地球赤道上空正电子与负电子之比为4:1，首次观察到宇宙线的第二个质子谱，赤道上空3He远远多于4He等。此外将反氦存在的上线降低到10－6。这是人类第一次在宇宙空间中直接测量的带电粒子，具有重要的科学意义，也为AMS将来在国际空间站长期运行奠定了基础。
　　AMS永磁体系统研制成功及首次安全飞行，表明中国在永磁磁体、航天器结构件研制以及高能物理研究等方面处于国际领先水平，有力地推动了我国永磁体制造技术，钕铁硼材料研制，航天器设计和制造技术和粒子物理探测技术的发展。为中国科学院电工研究所、中国运载火箭技术研究院、中国科学院高能物理研究所等推广其科研成果，拓宽在工农业、医疗卫生、航天航空、高能物理等行业的应用、成果转化以及进一步开展国际合作交流创造了有利条件。

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