Повышение эффективности работы установок для регистрации космических лучей аппаратными средствами

• Автор: Волченко, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Глава 1. Описание установок БНО для регистрации

космических лучей

1.1 .Установка «Ковер»

1.2.Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп

1.3.Установка «Андырчи»

ГЛАВА 2.Энергетические и временные измерения

сцинтилляционными детекторами

2.1.Анализ параметров сцинтилляционных детекторов

2.2.0бщие сведения о преобразовании амплитуды в длительность

2.3.Логарифмический ЯС-преобразователь с временной привязкой

2.4.Поелеимпульсы ф.э.у

2.5.Логарифмический ЯС- преобразователь с защитным ключом
2.6ХС-преобразователь с временной привязкой
2.7.Линейный преобразователь амплитуды в длительность
2.8.Чувствительный логарифмический ЬС- преобразователь с
линейным пропускателем
2.9.Измерение дифференциальной нелинейности
преобразователей амплитуды в длительность
ГЛАВА 3.Селекция фоновых событий по длительности
3.1.Введени е
3.2.Двупороговый селектор длительности импульсов ф.э.у
ГЛАВА 4.Система молниезащиты установки «Андырчи»
4.1.Введени е
4.2.Элементы пассивной защиты
4.3.Активная защита
ГЛАВА 5.Термостабилизация сцинтилляционных детекторов
5.1.Введени е
5.2.Термостатирование больших жидкостных сцинтилляционных детекторов
5.3.Термостабилизация одиночного детектора на основе
пластического сцинтиллятора
Заключение
Список литературы
Исследования в области физики элементарных частиц и астрофизики привело к необходимости создания больших экспериментальных ядерно-физических установок, возможности которых позволяют решать широкий круг современных научных проблем. К числу таких установок следует отнести установки «Ковер», Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп (БПСТ) и установку «Андырчи», вместе представляющие собой научный комплекс, созданный на базе Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН. Каждая из этих установок была построена для решения целого ряда фундаментальных задач, связанных с изучением, как ядерных процессов, так и астрофизических явлений. Установки находятся в горах Северного Кавказа в Баксанском ущелье на высоте 1700м над уровнем моря. На рис.1 представлен условный план расположения установок.
Установка «Ковер» предназначена для исследования широких атмосферных ливней (ШАЛ), анизотропии первичных космических лучей (ПКЛ), регистрации вариаций космических лучей, связанных с атмосферными явлениями и солнечной активностью, а также для решения задач гамма-астрономии в диапазоне сверхвысоких энергий.
Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп (БПСТ), действующий с 1978 года, является крупнейшей подземной установкой БНО ИЯИ РАН, расположенной на глубине 850м водного эквивалента. БПСТ был создан для изучения потоков атмосферных нейтрино, приходящих из нижней полусферы Земли, регистрации нейтринного излучения, возникающего при гравитационном коллапсе массивных звезд, анизотропии космических лучей, а также для изучения свойств мюонов.
Установка «Андырчи» предназначенная для регистрации ШАЛ, работает в режиме совпадения с БПСТ, над которым она расположена. Это позволяет изучать ядерный состав первичных космических лучей (ПКЛ) с энергией > Ю|4эВ, благодаря одновременному измерению электронно-фотонной компоненты и числа высокоэнергичных мюонов в ШАЛ.
На рис.20, заимствованном из работы [9], приведен измеренный дифференциальный спектр длительностей И(Т) для одного детектора. В первом приближении этот спектр для энерговыделений А > 4 р.ч. можно описать степенной зависимостью вида:
Ї4(А)~А'(У+1) (8)
С интегральным показателем степени у ~ 1.5 [32]. Учитывая выражения (2) и
(3), спектр длительностей выходного импульса КС-преобразователя (при управлении от ливневого мастера) можно представить в виде: Н(Т)~ехр[-у(Т/Х)] (9).
Рис.20.Спектр длительностей с управлением по мастеру.
Из спектра можно увидеть, что:
1) наклон спектра близок к ожидаемому при известных у и Т;
2) в спектре существует обрезание при энерговыделениях ~ 1000 р.ч., которое объясняется насыщением ф.э.у.