在日前结束的“首届湖北省高等学校自制实验教学仪器设备评选及展示活动”中，我院张振宇和周详两位老师研制的“宇宙射线探测仪”获一等奖。
宇宙射线是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流。宇宙射线的研究，对粒子物理学做出过重大的贡献，并孕育了多项诺贝尔奖的诞生，第一个反物质正电子、μ子、π介子以及奇异粒子等均在宇宙射线的研究中被发现。宇宙射线具有能量高、能谱分布广、免费等优点。直到今天，关于宇宙射线的研究仍然是研究亚原子核物理及宇宙学的基本手段。
进入大气层的宇宙射线几乎90%是质子，9%是氦核，1%是电子。这些带电粒子与大气层气体中的核子撞击产生宇宙射线簇射，最终到达地球的射线主要包括三种成分，能量较高的μ子、能量较低的电子和光子、难以捕捉的中微子。其中能量较高的μ子可以在实验室通过比较简单的装置进行探测，如云室、闪烁体探测器等。
为了帮助学生了解宇宙射线的性质和特点，直观的观测宇宙射线信号，了解天体物理、粒子物理、核物理等领域的前沿及研究方法，学习探测器、电子学及数据获取系统的工作原理和技术，在学校和学院及中国科学院高能物理研究所、中国科学院大学的大力支持和帮助下，我们设计了实验方案，购买了相关的原材料和电子学设备，在核261厂等单位的帮助下巧妙的对部分元件进行了加工，搭建了此套宇宙射线探测装置。本实验探测器由塑料闪烁体和光电倍增管构成，入射粒子进到闪烁体内，使闪烁体的原子分子电离和激发，受激原子分子退激发时发光，称作荧光。荧光光子打到光电倍增管的光阴极上转换成光电子，光电子在光电倍增管中倍增，最后被阳极收集，输出电压或电流脉冲，被电子学仪器记录。运用获取的宇宙线实验数据及各种分析手段可以测量和理解闪烁体探测器和高能宇宙线的一些基本的性质。其中包括：观测宇宙射线信号；了解宇宙射线的性质和特点；了解和研究闪烁体的性质；了解光电倍增管的工作特性；熟悉高能物理与核物理实验的基本电子学设备的原理和使用；设计和搭建宇宙射线望远镜系统；测量宇宙线随天顶角分布和测量宇宙线的绝对通量。
此外，由于此套装置的探测器和电子学分别采用模块化设计，教学内容灵活多样，可拓展性强，除满足基本实验教学要求的内容外，对相关专业感兴趣的学生仍可利用此套装置开展关于宇宙射线的其他探索性实验研究。
