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屹立世界,寻找宇宙线起源拉索观测站全阵列建设完成
时间:2023-05-20    

宇宙射线是来自浩瀚宇宙深处的高能粒子,承载着宇宙起源、天体演化等重要科学信息。 然而,宇宙线的起源一直是个世纪之谜,研究宇宙线及其起源已成为人类探索宇宙的重要途径。

5月10日,国家重大科技基础设施——高空宇宙射线观测站光缆()顺利通过国家验收,正式投入运行。 该电缆位于四川省甘孜州稻城县,是目前世界上最高、最大、最灵敏的伽马射线探测装置,在投入运行初期取得了惊人的效果。 Lasso打造了哪些拥有超能力的“检测神器”? 未来你将如何看待宇宙,探索天空,探索宇宙的奥秘?

站在世界屋脊,寻找宇宙射线的起源

电缆观测站全阵建设完成(中科院高能物理研究所供图)

在四川省甘孜州稻城县海拔4410米的青藏高原最大古冰遗迹海子山上,有世界上最高、最大、最灵敏的伽马射线探测装置——高海拔宇宙射线天文台La Soo的观测基地。 高空宇宙线观测站​​首席技术专家、中科院高能物理研究所研究员何会海介绍,观测基地面积约1.36平方公里,相当于面积190 个足球场。

何会海:我们能量范围内宇宙线观测的最佳高度是4000到5000米,4500米左右最好。 在世界上找到这样的土地并不容易。 我们选址有很多条件。 除了海拔4000米到5000米,因为我们还有光学设备,所以对光学观测条件有一定的要求。 对于足够平坦的地方,要求是落差不超过正负50米。 该站点的落差约为30米。

高空宇宙观测站电缆(记者刘梦雅/摄)

宇宙射线是来自宇宙深处的高能粒子。 在看似“透明”的星际空间中,宇宙射线就像“信使”一样,以接近宇宙的速度携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动、地球空间环境等重要科学信息。光。 它们以极高的速度飞行,如雨点般散落在大地上,留下极为细微的蛛丝马迹。 然而,宇宙线的起源一直是个世纪之谜,研究宇宙线及其起源已成为人类探索宇宙的重要途径。 据高空宇宙线天文台首席科学家、中科院高能物理研究所研究员曹震介绍,电缆的重要使命之一就是寻找宇宙线的来源。

曹震:宇宙线的核心问题是起源问题。 作为宇宙不可分割的一部分,它的源头经过一百多年的发现仍未找到。 需要对超新星、黑洞等候选天体进行精确测量,寻找宇宙线的可能来源,包括来源位置和特征。 主要方法是通过对伽马射线的观测寻找它们存在的证据,同时准确测量宇宙线的成分和强度,从而弄清整个宇宙线的基本核心问题。

楼宇自控各类探测器_速差自控器使用_迎宾器能探测小狗吗

索道天文台上方的星空(中科院高能物理研究所供图)

四大“探测神器”捕捉到宇宙射线的“蛛丝马迹”

从空中俯视,电缆就像一个“大圆盘”,里面排列着由四种探测器组成的三个探测器阵列,包括1188个μ子探测器和5216个电磁粒子探测器。 探测器、7.8万平方米的水切伦科夫探测器阵列、18台广角切伦科夫望远镜……各种“探测神器”各有千秋,相得益彰,共同捕捉每一滴高能粒子雨。

由μ介子探测器和电磁粒子探测器组成的地面阵雨粒子探测器阵列(记者刘梦雅/摄)

观景台内,最引人注目的是排列整齐、系着“红头巾”的“土堆”和散落在其中、头上缠着“绿头巾”的“箱子”。 这些“土丘”是 μ 子探测器,“绿盒子”是电磁粒子探测器。 它们共同构成地面簇射粒子探测器阵列,用于探测能量稍高的宇宙射线。 据中科院高能物理研究所缪子探测器阵列分会场长、研究员肖刚介绍,每个占地约36平方米的“土堆”都内置有高- 装有超纯水的反射水袋。 使用寿命为20年。

肖刚:μ介子探测器建设中最难的部分是稳定性。 在如此高空建造如此大面积的阵列楼宇自控各类探测器,需要维护10到20年。 年设备完好率要求95%。 通过我们一系列的设计、质量控制和运维,到2022年将达到99.6%以上,远超要求。

注水前的水切伦科夫探测器阵列(中科院高能物理研究所供图)

在靠近“大圆盘”的索天文台中间,有3个密闭的“大水池”,水切伦科夫探测器阵列就藏在其中。 当宇宙射线产生的二次粒子进入池中的纯净水时,会发出微弱的切伦科夫光,这些光可以转化为电信号,供研究人员进行测量和研究。 据水切伦科夫探测器阵列事业部总经理、中科院高能物理研究所研究员陈明军介绍,该探测器阵列约有2.5个“水立方”大小,国内20英寸超大形状像“大灯泡”的光电倍增管。 大规模应用使其成为最灵敏的伽马巡天探测装置。

陈明君:水切伦科夫探测器阵列目前每天采集11TB的数据,电缆90%以上或大部分数据都是由这个探测器阵列产生的。

广角切伦科夫望远镜阵列(中国科学院高能物理研究所供图)

就在“大水池”旁边,18台外壳由容器改造而成的广角切伦科夫望远镜呈“仰望天空”的姿态排列。 每台望远镜主要由一个5平方米的球面镜和一个1024像素的硅光电池相机组成。 望远镜的仰角可以在0度到90度的范围内调节。 不同的位置安排。 何惠海介绍,这些望远镜可以高精度测量宇宙线的能谱。 与在强光下容易损坏的传统光电倍增管相机相比,新型硅光电管的使用使望远镜的观测不再局限于“无月之夜”。

何会海:我们采用这项技术后,用硅光电倍增管相机阵列代替光电倍增管相机阵列,可以使望远镜的运行时间翻倍。 对于我们这种研究来说,增加科学运行的时间,也会增加探测器测量的灵敏度,从而增加科学产出。

完成多项关键核心技术攻关,实现重大科技成果突破

基于高精度时钟同步技术“小白兔”技术,远距离同步精度可提升至0.2纳秒; 采用特殊的数据筛选技术,对海量数据进行无损压缩,实现数据实时传输……通过自主创新,电缆项目与国际公司合作,完成了多项关键核心技术研究。

宇宙无限大,“使者”却有迹可寻。 我国自主设计的光缆于2017年开工建设,2021年7月正式竣工,目前已稳定运行。 Lasso采用“边运行边构建”的模式。 运行初期,在银河系广泛发现的千万亿次加速器、最高能量光子观测等方面取得了重大科学成果; 准确测量了标准烛光的超高能亮度,挑战了高能天体物理学中电子加速的标准模型; 迄今为止最亮的伽马射线暴的探测打破了多项观测记录。 曹震表示,这一系列成果表明,索装置整体性能可靠,具有长期稳定的科学运行能力,对于推动我国在粒子天体物理及驱动领域取得重大原创性突破具有重要意义。交叉学科的发展。

曹震:电缆充分利用世界屋脊的高海拔优势,建造了世界上最灵敏的超高能伽马射线装置。 设施综合性能达到国际领先水平,获得国际认可。 该索的成功建设,使其成为世界三大粒子天体物理学标志性探测装置之一,使我国在该领域稳居领先地位。 为空间环境、空间环境等前沿科学交叉学科研究提供实验平台。

制片人丨范新政

记者丨刘梦雅

奖章是荣誉的象征,能给接受者带来精神上的满足。 勋章系统本身更关心情感动机。 所以这次我们启动了荣誉系统的设计项目。 荣誉制度本身就是为了通过虚拟奖牌更好地激发员工的积极性和职业成就感。

看完视频,恭喜你,你基本看完了这篇文章

上一章

今年8月,我们启动了荣誉系统的设计项目。 荣誉制度本身就是为了通过虚拟奖牌更好地激发员工的积极性和职业成就感。

什么是勋章?

我们先来看看勋章的定义:勋章一般是授予有功之人的徽章或荣誉标志。 它起源于古代欧洲,用来区分战场上的骑士,并发展出一种称为勋章的符号系统。 总之,勋章是荣誉的象征,能给接受者带来精神上的满足。 勋章系统本身更关心情感动机。

现实生活中的金光闪闪奖牌

在现实生活中,幼儿园收到的小红花、运动员获得的奖牌、士兵胸前的各种荣誉、奥斯卡金鸡奖的奖杯,荣誉制度都发挥着作用。 相应地,互联网产品中的“勋章”也通常被用作激励系统。 我们在各种APP、游戏、平台看到了形形色色的“小红花”,增强了我们对这款产品的粘性。

如果用经典的马斯洛金字塔来解释这件事,荣誉制度往往解决的是人更高级的需求:“荣誉感、被尊重、被认可”。 因此,在荣誉系统的设计中,我们的首要任务是通过设计呈现和视觉传达让我们的用户直接感受到荣誉、尊重和认可。

这是一个“表达”>“形式”的设计主题,最终我们确定“仪式感”作为本次荣誉系统设计的综合体现。

二、仪式感设计 1、仪式主体设计

奖牌是合作伙伴明确向我们提出的唯一内容。 他们总结了奖项、资历、员工关怀、团队建设、企业文化、学习成长、人才招聘等方面的内容,希望大家能够收藏。 全部涂成五颜六色的奖牌。

我们做的第一件事是拆解。 我们尝试从各个维度对这些勋章进行拆解,提取它们的关键属性,寻找它们的共同点和不同的核心表达思想,最终将它们分为标签类和奖励类两大类。

颁奖奖牌:

核心:是一种最需要凸显“仪式感”和“荣誉感”的勋章,是一种非常正式的表彰

性格:庄重

表现:在现实生活中使用闪闪发光的奖杯或优质奖牌来突出主题,在材质和颜色上更加正式,大量使用金银黑红等创意

标签类奖牌:

核心:呈现丰富的企业文化,彰显厚积薄发

性格:活泼

性能:使用丰富多彩的色彩倾向,加上简单的图形和三维纹理扩展

奖牌设计理念

另外,在整体的视觉风格上,我们也更多地体现了对现实世界的直观感受,希望奖牌本身能给获奖者一种直观的刺激和获得感,所以设计风格更加立体,而勋章微升视角采用的是略微向上的视角。

一些卓越奖牌

一些标签奖牌

可爱的四菱帮勋章

2. 仪式环境设计

仪式感是人们表达内心情感最直接的方式,它使某个时刻不同于其他时刻。 同一个年轻人,放在光彩夺目的舞台上,放在人山人海的大街上,所传达的意义完全不同。 对于一个好的视觉场景,用户会因为黑暗而感到恐惧,会因为五颜六色的花朵而感到芬芳,会因为平静的海洋而感到情绪。 我们要做的是将视觉场景与主体相结合,带给用户更丰富的情感表达。

用于摇滚乐队表演的舞台灯

在环境的设计上,我们研究了各种颁奖典礼、宗教仪式、经典电影动画场景等,并制作了相应的情绪板,拟定了主视觉风格。 一般来说,环境的要素可以分为:背景——核心表现——环境因素。

环境表达要素

对应这个设计,我们提取了深色纹理背景,模拟逼真的顶光,以及不规则的粒子向上上升。 深色背景既能突出光影效果,又能突出奖牌的分量。 略微增加的质感也能拉伸勋章的纵深感,给人一种悬浮、神秘的氛围。

顶光是舞台/教堂等常用的光影效果,是一种从现实世界映射出来的很有仪式感的表现形式。 搭配向上的粒子,不仅可以让整个环境更加丰富,还可以传递出积极向上的企业文化。

加入多种光效营造“仪式感”

3.仪式行为设计

这样做之后,我们觉得“仪式感”的视觉定位还是有些欠缺。 对应于现实世界中人们的感受,仪式感更多的是一种行为的结果,而不是静态的主体框架。 我们怀念国粹中的经典模样。 我们希望这次的奖牌设计不仅仅是一种主体的呈现,更是一种行为的呈现。

京剧演员表

因此,无论是主体本身的外观和固定,还是环境光的外观和流转,我都针对性地进行了相关的动态设计。 让整个仪式的呈现更具时间惯性。 希望当用户点击勋章时,有惊喜呈现。

添加动画效果后勋章和环境的外观

总的来说,我们认为仪式感的设计不应局限于勋章主体的设计。 构建整体感受,需要从主体/环境/行为等更多维度进行设计思考和探​​索。

Agent-环境-行为设计思维模型

“仪式感”的落地

一个好的设计总会遇到落地的问题,实现规模化、精细化一直是我们都不得不面对的标准问题。 尤其是本次设计的主题,不仅要设计大量的勋章,还要量产相应的精细动作效果。

1.设计流水线

(1)奖牌流水线

在设计过程中,由于奖牌数量较多,设计团队提高设计质量和工作效率,统一设计标准更为重要。 基于这些问题,我们制定了相应的奖牌设计规范。 从“图形、色彩、纹理、结构”四种基本形式进行整体设计,制定初步的设计规则,帮助后续更深入、更准确地把控整体设计。

从4个维度梳理奖牌规格

(2) 动效管线

那么多的动效是如何快速产生并保证动作和节奏一致的。

我们引入了动画库工具,将基础动画拆解提取后,创建了一套基础动画范式。 这个动画库保证了动画设计的统一节奏和基本规则。 在此基础上,设计师可以根据勋章的具体内容,对主体进行微创作。

在此基础上,原本可能耗费大量精力的动态设计过程,变成了一个相对轻松高效的过程。 保证了我们的奖牌设计,节奏统一,个性独立。

统一的动画库保证勋章节奏一致输出高效

2.轻量化动态效果着陆方案

在动画框架的选择上,我们对比了PNG序列帧、SVGA等实现方式,最终选择使用AE+方案输出动画方案。 导出Json文件,交给开发同学。 开发同学通过简单的调整,稍加联想,就可以达到完美的动画效果!

在这个荣誉系统项目中,我们实现了所有的动效设计。 在项目非常紧急的情况下楼宇自控品牌奖牌设计图,既保证了可视化的呈现,又避免了占用过多的开发资源。 总的来说,结果是喜人的。

结语

以上就是我们在本次项目中总结出的“仪式感”的设计思考与回顾。 我希望能有所帮助。

设计团队和开发团队在整个项目开发过程中紧密合作。 在此,也感谢BIC的开发团队和HR童鞋们对我们不断尝试的支持。 虽然过程充满荆棘,但也充满挑战。 既锻炼了团队,又提升了多维度的专业能力。

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