Широкие атмосферные ливни от космических лучей с энергией 10/17 - 10/20 ЭВ

• Автор: Ефимов, Никодим Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 343 c. : ил

1. Якутская комплексная установка ШАЛ

IЛ.Назначение установки

1.2. Общие сведения об установке

1.3. Этапы создания и дальнейшего развития установки

1.4. Логика работы установки

1.5. Амплитудные измерения

1.6. Сцинтиляционные детекторы

1.6.1. Сцинтиляционный счетчик основных станций наблюдения

1.6.2. Спектры плотностей и калибровка по ним сцинтиляционных детекторо в

1.7. Детекторы черенковского излучения

1.7.1. Основные детекторы плотностей черенковского излучения

1.7.2. Абсолютная калибровка детекторов черенковского излучения
1.7.3. Детекторы формы импульса черенковского излучения ШАЛ
1.7.4. Большой оптический детектор
1.8. Детекторы мюонов с £/« ^ I ГэВ и ^ 0,7 ГэВ
1.8.1. Основные параметры мюонных детекторов
1.8.2. Сцинтиляционные счетчики. Амплитудные измерения
1.8.3. Логика измерений. Контроль и калибровка
1.9. Электроника пунктов наблюдения
1.10. Помехоустойчивая система передачи информации по воздушной линии связи
1.11. Центральные регистраторы
1.12. Контроль за работой установки
2. Методические вопросы обработки и анализа экспериментальных данных
2.1. Измерение плотности потока частиц сцинтиляцион-ными детекторами
2.2. Классификация ливней
2.3. Определение индивидуальных параметров ливней

2.4. Моделирование измерений индивидуальных параметров ливней
2.5. Отбор ливней по эффективности регистрации
3. Заряженная компонента ШАЛ с EQ> 10 эВ
3.1. Методические вопросы исследования ФПР заряженных
частиц
3.1.1. Методы индивидуальной и средней ФПР
3.1.2. Критерии отбора ливней для исследования

3.1.3. Процедура построения ФПР
3.1.4. Организация обработки и анализа ливней
на ЭВМ
3.2. Моделирование измерений ФПР
3.3. Результаты измерений ФПР заряженных частиц
3.3.1. Средние ФПР
3.3.2. Зависимость средней ФПР от мощности ливня
и зенитного угла
3.3.3. Средние ФПР ливней с EQ ? 10^ эВ
3.3.4. Учет вклада мюонов в ФПР заряженных частиц
3.3.5. Флуктуации ФПР
3.4. Сравнение полученных результатов с другими экспериментами и расчетами
3.4.1. Сравнение с другими экспериментами
3.4.2. Сравнение с модельными расчетами
4. Черенковское излучение ШАЛ с EQ > I0*7 эВ
4.1. Отбор ливней для анализа плотности потока черен-ковского излучения
4.2. Методика обработки экспериментальных данных для построения ФПР черенковского излучения*
4.3. Средние ФПР черенковского излучения ШАЛ
4.4. Зависимость ФПР от EQ и 6
4.5. Анализ искажений ФПР
4.6. Полный поток черенковского излучения ШАЛ
4.7. Сравнение полученных результатов с другими экспериментами и расчетами
4.8. Спектр плотностей черенковских фотонов и связь
его с прозрачностью атмосферы
5. Мюоны с энергией ^ Г ГэВ в составе ШАЛ

5.1. Отбор ливней для анализа глюонной компоненты

5.2. Средняя ФПР мюонов в ливнях с Е0> 10х' эВ
5.3. Полное число мюонов и зависимость его от //$ ,
■ в . и Е0
5.4. Доля мюонов в ШАЛ
5.5. Сравнение с другими экспериментами и расчетами
6. Энергия первичной частицы и ее связь с основными параметрами ливня
6.1. Определение Е0 методом "кал^етрирования"
6.1.1. Энергия, рассеянная электромагнитной компонентой в атмосфере
6.1.2. Энергия электромагнитной компоненты нике уровня наблюдения
6.1.3. Другие компоненты Е0 и общий баланс
энергии ,
6.2. Связь Е0 с экспериментально определяемыми параметрами ливня
6.3. Сравнение энергетических калибровок разных установок ШАЛ
7. Продольное развитие ШАЛ с EQ>I0*7 эВ
7.1. Спектры ШАЛ под разными зенитными углами
7.1.1. Методические вопросы построения
спектров ШАЛ
7.1.2. Спектры ШАЛ под разными в и пробеги поглощения
7.2. Феноменологическая картина развития ШАЛ в
атмосфере
7.2.1. Развитие ШАЛ с Ео>10*7 эВ вблизи
уровня моря
7.2.2. Глубина максимума развития ливня в атмосфере и ее зависимость от Е~
О Т7
7.3. Экспериментальные данные о ШАЛ с Ео>10 эВ
и модели элементарного акта
8. Оценки состава космических лучей при Е0 > 10^ эВ и максимально регистрируемые энергии космических лучей
8.1. Флуктуации глубины максимума ливня и ядерный
состав первичного излучения с Ео>10 эВ
8.2. Флуктуации числа мюонов в ШАЛ и ядерный
состав первичного излучения

Р - расстояние от центра установки до детектора.
План расположения детекторов показан на рис.1.1.
Система регистрации основана на фотографировании осциллог-рафических трубок.
Сейчас начаты работы по автоматизации измерений формы импульса на базе анализатора формы импульса АФЙ-16, разработанного в институте ядерной физики Сибирского отделения АН СССР. Он основан на измерении и оцифровке амплитуды импульса в разных точках с заранее заданным шагом по временной шкале.
Как видно из таблицы 1.2, наилучшие временные характеристики достигаются с фотоумножителями ХР-2041. Этот детектор был использован также на Самаркандской установке ШАЛ для исследования глубины максимума ливня при 10^-10*^ эВ, где требуется сочетание хорошего временного разрешения с большой светочувствительной площадью. Этот эксперимент был поставлен совместно НИИЯФ МГУ, ИКФИА и СамГУ.
На первом этапе работ детекторы формы импульса управлялись сцинтилляционным "мастером" установки. Сейчас управление осуществляется собственным "мастером" этих детекторов. "Мастер" формируется совпадением сигналов от четырех детекторов. Введение такого "мастера" существенно сократило число срабатываний фоторегистратора.
Для определения аппаратурных погрешностей измерения формы импульса был проделан методический эксперимент, в котором два детектора были поставлены рядом в одном пункте. Измерения сигналов от этих детекторов производились одной двухлучевой осциллог-рафичеекой трубкой. Таким образом, один и тот же ливень регистрировался в одном пункте по двум независимым каналам. В этом случае должны быть равны амплитуды сигналов А , длительности и времена задержки ~Ь^.