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光电倍增管〃点火〃时的指向信息和点火时间的信息随后用于簇射轴位置的确定，簇射轴是簇射在空间沿着它发生和展开的一条假想线。知道了簇射轴和沿轴各个位置上看到的闪光总数量，就能计算出簇射发展的所有阶段共产生了多少粒子。蝇眼直接测出称作〃展开曲线〃的这种独有能力，是它的主要特长，这就使得犹他科学家实现了用直接了当的办法估算出原始宇宙射线能量的愿望。展开曲线还为他们提供了出色的掌握有关粒子质量的办法。在每晚的运行操作中，操作者能通过注视演示光的闪现，可以确信不时发出闪光的美丽簇射在正平稳地激起检测器在正常运作。人们不时会因看到显示器上拼写出表明簇射的文字而倍感惊喜！还是由卡西迪偶然想到的，利用计算机的运作把偶然出现的闪烁变成可以理解的消息，并能经常引起人们惊喜，特别是能让那些习惯卡西迪式世俗幽默的操作者们感到高兴！
正当发现蝇眼看不见20千米以外的空气簇射微弱的荧光时，这个检测装置却看见另外的更加遥远的光源。还在建设期间，有一个夜晚，卡西迪打开新的一组碰巧指向北方地平线的反射镜。突然发生了让他感到极其讨厌的现象，他发现检测器中的好几百个光电倍增管以15秒的间歇时间很规则的被点燃。卡西迪和他的同事们跑到室外去看那个方向上想像中的光源，但是什么也没看见。后来的几个夜晚仍继续进行检测，并且把反射镜的位置尽量调到更准确的指向，终于看到有个跳动的东西奔向想像中的光源。最后，科学家们发现，原来在距蝇眼100千米以外的大盐湖岸边，矗立着一座国际冶铅公司的冶炼厂大烟囱，顶端安装着飞机预警频闪灯！这家公司并不在规定关掉灯光的范围内，于是卡西迪不得不设计一套电子线路，按照每15秒的规律把那个干扰信号放在蝇眼的时间盲区里。（后来，因铅市场萧条，冶炼厂停产，烟囱也就毁掉了。）
后来又在众目睽睽下发现了一个更壮丽的背景光源。从盐湖城CBS转播站来了一帮电视工作者，他们把摄像机架到了蝇眼的控制室，准备在10点钟的新闻节目中把生活图像发回转播站。当显示器上闪起红色灯光时，科学采访员正在论述蝇眼的光显示器的功能，以便指出天空正在出现巨大簇射闪光。犹他大学的科学家们对电视摄像组的采访感到厌烦，有个名叫B·凯第（Bob Cady）的毕业生一改平常沉静拘谨的习惯，泄漏出一条本地电视新闻听不到的消息。于是人们全部冲出室外去看是什么在天空中闪亮，原来是苏联卫星正在陨落以引人注目的景像重新进入大气。
联邦调查局（FBI）盐湖城分部的某个人，那天晚上一定看过第5频道。第二天联邦调查局给大学打电话召请该实验组的一位代表去他们的办公室。他们打算派给蝇眼一个犹他科学家未曾想过的阴险用途，就是对洲际弹道导弹的重新进入大气进行天空监视。FBI特别担心〃另一方〃可能已经认识到蝇眼的优越性能。卡西迪挑选P·吉尔哈迪（Peter Gerhardy）去访问FBI办公室。代理人会见了蝇眼的代表，质问他蝇眼的人是否接近过什么外国来的研究组。吉尔哈迪操着浓重的澳大利亚口音回答说，最近他接触过成群的外来陌生人，不过他们全都是美国人！
蝇眼从1978年建成一直成功地运转到1993年。在运行到一半时间的时候，犹他州科学家又给这个系统增添了第二只眼。称做蝇眼Ⅱ的设施建在从小花岗岩山谷底看刚超过3千米的地点，它由36个反射镜单元构成，只覆盖半个夜空，而且也是在原来蝇眼的覆盖范围以内。这个研究组打算建一处第二站址，而且早已注册登记，但还没有等到国家科学基金的资助。1967年，格雷森明白了对每个簇射都进行立体观测的优越性，而卡西迪研究组正处在可以实现这一想法的位置上。我们知道，计算宇宙射线能量的第一步是，确定簇射在空气中的展开轴线。用单独蝇眼完成这件事首先要标明簇射产生的闪光是从哪个光电倍增管开始的。由于在光显示器半球上的显示，使得识别点燃的那些光电倍增管变得很方便。这些光电倍增管在夜空半球上形成一条线，它确定了一个空间平面，平面包含着簇射轴与蝇眼。这个平面被称作簇射检测器平面。传统蝇眼的办法是，根据每个光电倍增管的点燃时间，用计算的方法决定簇射轴在平面内的取向。这样就确定出簇射路径的实际几何情况。
如果用两只蝇眼观看同一个簇射，每只能确定自己的一个簇射检则器平面。采用快速分析程序，使两个平面相交出一条直线就能很快地确定簇射轴线的空间位置。对簇射进行立体观测所确定的簇射轴位置更加精确，这是因为不再只是根据光电倍增管的点燃时间，而这个时间的准确性往往受反射镜不完善等问题的影响。经过对簇射轴估算的改进，加上用双蝇眼观测取得的簇射展开曲线，于是就得到了更好的初级宇宙射线能量表述。从1985年以来，这两台检测装置在犹他州西部的荒漠地区采用双眼立体观测的办法观测到许多簇射。为卡西迪及其研究组积累了很大的一套精良的簇射测量资料。不过，能用双眼立体观测方法检测的簇射还需要具备稍特殊的几何特点，另外的许多簇射资料是只用原来的蝇眼Ⅰ取得的。在探索不可思议的宇宙射线带来的更多信息时，〃双眼〃观测数据和〃单眼〃观测数据有着不同的用途。
Akeno（明野）巨型空气簇射阵列
在讨论蝇眼和同类其他大型装置发现了一些什么之前，需要先说说最近巨型阵列的运转情况。1975年，若干个日本的大学在以Akeno（明野）农区为基地的一系列初次建立从未有过的更大实验中开始工作。这个地方在东京以西200千米。随着阵列的由小到大，从1984年的1平方千米至20平方千米，到1991年的100平方千米，观测站在视野和重要性方面也由小变大。当前，这是以往建成的最大地面阵列，是人们见过的世界上最大的科学实验。按照传统地面阵列，100平方千米的Akeno巨型空气簇射阵列AGASA，使用了100多个塑料闪烁检测器，用来测量到达地面的空气簇射。另外还有一套（30台）混凝土覆盖着的附加检测器，是为测量簇射产生的贯穿力很强的μ子成分而建造的。
在半农村式的Akeno地区，实验者们既享福又受苦。一方面，把检测器安置在牧场中部和城镇住宅后院需要商谈的技巧，而林斯利在火山牧场或卡西迪在达格威就不需要进行商谈。另一方面，道路网和电力线等基础设施已经存在，使得对检测器提供能源和服务变得容易，甚至能把每个检测器都用光纤与中心数据收集站连结起来。AGASA检测器当前是一套最先进的仪器设备，这套地面阵列具有无与伦比的灵敏度和多种功能。它曾取得几项重大发现，而且仍然具有另外5年到10年的运转寿命。下面我们就要描述它的某些发现。中心问题十分明确，这些宇宙射线是什么？它们是从哪里来的？
对最高能宇宙射线我们知道了什么？
进行了30年测量之后，值得注意的一个仍旧未变的情况是，还是没找到最高能粒子到达的显著优势方向。林斯利在火山牧场阵列首先提出这个结果，但是为了进一步证实这个结果许多研究组继续勤奋地工作了二十来年。早年所期望的银河系平面上会成为这种粒子源点燃着的灯塔的那种景像并没有发生。从银河方向来的宇宙射线和从天空任何其他方向来的同样多。换句话说，看来到达方向的各向同性的程度很高。这种局面之所以能引起人们的兴趣正是由于感到它不可理解！如果宇宙射线确实是在我们自己这个星系以内加速到巨大能量的，那么预期在银河方向上就会看到较多事例。这就得设想，宇宙射线在最高能量情况下星系磁场对它的路径作用很弱，它基本上按直线行进。或许我们所掌握的磁场强度是错误的，或者我们关于宇宙射线在其轨道上所带电荷的认识是错误的，我们将要看到这都不大可能。而另一方面，或许这种粒子是由我们星系以外产生的，我们希望在星系间的宇宙空间磁场更弱，这样在粒子通过非常大的距离时，路径应当比较直。然后我们就能预期看到高能粒子从天空所有方向以相同的概率抵达我们这里吗？答案是大概不会如此。
下面的说法肯定没错：假如你用一架威力很大的光学望远镜指向天空的任何部分，你的视野中必然出现星系。它或者是像我们银河系这样的正常星系，或者是强大的射电星系或类星体。这些天体在天空的分布是相当均匀的。假如宇宙射线是从这类天体的一小部分中产生的，我们不是就看见空中任何方向都出现宇宙射线了吗？是的，应该是这样，但是在没有基本微波背景的情况下才会是这样，然而这种大爆炸遗迹却一直存在着。它使我们想起，这种辐射在高能宇宙射线粒子能在宇宙空间行进多远距离上所设置的限制，实际上所设置的是一个很严的限制。据估算高能宇宙射线粒子最远约只能行进3亿光年的距离，而大多数粒子都走不了这样远。我们通过望远镜所看到的大部分星系都比这一距离更远，而邻近我们的星系在天空的排列分布明显成团成群很不均匀。我们一直没能见到成群宇宙射线抵达方向的类似分布，这一事实似乎结束了简单的银河系外起源模型。看起来似乎是，无论银河系起源还是银河系外星系起源，这类简单设想的模型都回答不了宇宙射线起源的完整过程。最大可能是，两种起源的混合才是起源的真实情景，确实各种观测实验结果也都支持宇宙射线的混合起源理论。
我们在前面看到，多年进行基本测量实验的成果之一是取得了宇宙射线能谱。该能谱标志着在每个能量数值上测量到的宇宙射线相对数量，从能谱上看到随能量数值增大宇宙射线粒子数目急速减少。当能量按因数10增大时，高过那个能量后宇宙射线的数量约按因数100减少。在很宽的能量范围内从丰富的低能量宇宙射线一直到能量再高1000万倍的宇宙射线，这个拇指规律都极为准确。另一个表述的说法是这个能谱曲线图显然平淡无奇，只是在我们熟知的平滑能谱上出现轻微的偏离。在各种巨型阵列以及蝇眼所测量的能量范围，在3×10^18eV左右能谱的外形特征是斜率有显著变化。这一能量以上能谱曲线下降趋于缓慢。其外形已知像〃踝〃的样子。所有观测实验都测量出这个同样的形状。但这段位置的最优秀图像是蝇眼研究组于1993年在其观测研究结果中公布的，其中发表了以立体观测模式汇集的详细数据。
蝇眼所提供的结果，因其独特而使人兴奋。清楚的踝形图像在这段能量范围与宇宙射线能量测量到的结果相互印证。从蝇眼的角度统观整个簇射的展开，就能把初级宇宙射线的质量划分为轻粒子（如质子和氦核）、中等粒子（如碳或氧核）和重粒子（例如铁核）。根据簇射在大气中达到最大尺度穿过的大气深度就能取得这个分类结果。从前已经提到，重初级粒子引发的簇射展开得十分快，与质子簇射比较起来，达到最大尺度时进入大气较浅。如果你考虑到铁核是56个质子和中子紧紧捆绑在一起的重颗粒，它的行为就很容易理解了。当一颗携带着能量E的宇宙射线铁粒子进入大气与一个空气分子发生碰撞时，56个质子和中子就从碰撞火球中立即释放出来。每个粒子带去约E/56大小的一份能量，随后每个粒子又都引发一个次级簇射。每个次级簇射只分到初始能量的一小部分，展开得十分快，全部空气簇射是这些次级簇射的总和。对比来看，携带能量E的质子，在引发单簇射后达到最大尺度须经过较长时间。就这样，立体蝇眼阵列根据〃最大尺度的深度〃为簇射作了分类。据此，犹他科学家找到了簇射粒子能量与能谱踝形曲线部分的相关性。
这个成果于1993年发表在很有声望的科学期刊《物理学评论通讯》上，引起了天体物理学领域许多人的关注。犹他州研究组还发现，宇宙射线粒子的典型质量随着能量由10^18eV左右的较低能量增大到10^19eV的较高能量而变化，这个变化是逐步的。在较低能量处重粒子（像铁核）有显著的百分比，而逐步变化到在最高能量处轻粒子（主要是质子）成为主要组成。宇宙射线质量的这一变化发生在能谱的踝形处这同一能量区上其意义导至�