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2011年诺贝尔物理学奖授予Saul Perlmutter、Brian Paul Schmidt、Adam Guy Riess三位科学家，以表彰他们在对超新星的观测中发现宇宙在加速扩张。宇宙线作为来自宇宙深处的信使，通过对它的探测可以追溯宇宙起源、天体的形成及演化、空间介质背景等宇宙学领域的核心问题。 极高能γ射线在传播过程中受星际间磁场影响较小，但单位面积上射线通量极小，必须借助地面探测器进行观测。我国拟于四川省甘孜州开展大型高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目。其核心科学目标是:对全天区扫描以寻找γ源，探索宇宙线的起源、加速机制与传播过程;完成单一成份的宇宙线能谱的连续测量。广角契伦科夫望远镜阵列(WFCTA)作为LHAASO主体探测器阵列的重要组成部分，用于测量宇宙线成分与重建宇宙线方向。联合多组其它探测器阵列，精确测量1014 eV-1018 eV宇宙线组分，是地面探测器阵列对宇宙线的间接观测与空间直接观测之间的桥梁。 本文着重介绍广角契伦科夫望远镜阵列的探测目标、工作机理，以及单个望远镜的内部结构。利用计算机模拟出望远镜的几何，通过大量仿真实验，主要在反射镜排布、反射镜曲率半径、反射镜粗糙度、焦平面与反射系统中心的距离四个方面进行模拟与优化。从探测效率和探测精度两方面考虑，得到最优参数，设计出符合要求的望远镜光学系统，为更好地测量宇宙线成分服务。