Спектры по потокам частиц широких атмосферных ливней космических лучей с энергией выше 10\17 эВ

• Автор: Правдин, Михаил Иванович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 125 c. : ил

1. ОПИСАНИЕ ЯКУТСКОЙ УСТАНОВКИ ШАЛ
1.1. Основные параметры установки
1.2. Детекторы,установленные на станциях наблюдения
1.3. Измерение амплитуды сигнала детекторов
1.4. Электроника Якутской установки
1.4.1. Электроника пунктов наблюдения типа I
с воздушными линиями связи
1.4.2. Электроника станций типа П с кабельной связью
1.4.3. Электроника центрального управляющего комплекса
1.5. Калибровка сцинтилляционных детекторов установки
1.6. Контроль работы установки и аппаратурные
ошибки измерений
1.7. Флуктуации отклика сцинтилляционных детекторов
2. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
2.1. Отбор массива данных и создание банка
на базе ЭВМ СМ
2.2. Определение индивидуальных параметров ливня
2.2.1. Определение направления прихода ливня
2.2.2. Определение положения оси и величины ливня
2.2.3. Функция пространственного распределения частиц
в ливне
2.3. Выбор классификационного параметра
2.4. Оценка точности определения координат оси и классификационного параметра по искусственным ливням
3. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ ШАЛ

3.1. Определение эффективности регистрации ливня
3.2. Расчет светосилы установки
3.3. Вычисление интенсивности
3.4. Экспериментальные спектры по классификационному параметру р300(Ь ) на разных атмосферных глубинах
3.5. Экспериментальные спектры по классификационному параметру уЭ 600^ ^ ) на Разных атмосферных глубинах
3.6. Учет температуры и давления
3.7. Объединенный спектр по р на
глубине 1020 г-см“^
3.8. Моделирование процесса вычисления спектра по
Р 600 из Данных Якутской установки
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР И СРАВНЕНИЕ
С ДРУГИМИ ДАННЫМИ
4.1. Определение энергии первичной частицы
4.2. Энергетический спектр
4.2.1. Сравнение спектра по Ео с данными
установки Хавера Парк
4.3. Обсуждение результатов по энергетическому спектру
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Исследование космических лучей экстремальных энергий (более

Ю эВ) проводится только на нескольких установках в мире с помощью наблюдения широких атмосферных ливней (ШАЛ), образуемых в атмосфере первичными частицами таких энергий. Одной из самых зна-

чительных, как по площади регистрации ( 5 й 18 км ), так и по степени оснащения детекторами для изучения различных характеристик ливней, является Якутская установка / I /.
Среди главных задач, поставленных при создании Якутской установки, было измерение энергетического спектра первичных частиц

в интервале энергий Ю < Ео < 10 эВ. До создания Якутской установки ШАЛ в этой области энергетический спектр в СССР систематически не исследовался. Знание энергетического спектра необхо-

димо для решения проблемы происхождения частиц с Ео > 10 эВ и представляет фундаментальный интерес.
Интенсивность космических лучей и форма энергетического спектра определяется процессами ускорения частиц в источниках, распределением источников в пространстве, процессами распространения космических лучей в межзвездной среде. В области меньших энергий первичных частиц 10 ^ < Ео < 10^ эВ форма спектра и другие экспериментальные данные хорошо объясняются галактической моделью происхозвдения космических лучей / 2 /. Наиболее вероятными источниками частиц считаются оболочки сверхновых звезд и пульсары. Распространение заряженных частиц в пространстве, заполненном магнитными облаками, рассматривается как диффузионный процесс, а время жизни космических лучей определяется временем выхода частиц из
Галактики. Экспериментально полученный наклон интегрального спект-

ра при Е0 < 4*10 эВ /=-1.6/3/в основном определяется процессами ускорения в источниках. Изменение наклона при 4-10^ <Е0 < Ю1? эВ до ^ = - 2.4 / 3 / объясняются тем, что

пересёния начала координат фронтом ливня, гп -число сработавших станций.
Определение направления оси производится методом наименьших квадратов, т.е. определяется минимум функции
где - определяется формулой (2.1),
Т". - показания канала измерения прихода фронта на станциях наблюдения,
У/. - ве с} определяемый из ошибки (э измерения времени на станциях.
На Якутской установке измерение времени производится с момента прихода на станцию первой частицы. При определении угла участвуют только станции, удовлетворяющие критерию отбора (8 частиц на станцию). Если считать, что флуктуации времени прихода первой частицы из полного числа п меньше, чем среднеквадратичная ширина полного сигнала в '{п раз, то их величина по данным работы / 62 / на станциях, участвующих в определении угла, меньше 100 не на расстояниях от оси до 700 м. Апг^эатурная погрешность составляет 100 не, поэтому вес в формуле 2.2 принят постоянным, независимым от плотности у? . Для одного треугольника со стороной 500 м такая погрешность дает ошибку л д = 5° весд в приближении плоского фронта.
Для экспериментальной оценки погрешности определения направления прихода были отобраны ливни, в которых угол определяется по 8 и более станциям. Для этого все станции в каждом ливне делились на 2 группы и независимо определялось направление прихода. По массиву ливней определялось среднеквадратичное отклонение между этими направлениями. Для сортировки станций по группам производилось