Исследование спектра широких атмосферных ливней по числу мюонов высокой энергии в области энергий первичных космических лучей 1015 - 1017 эВ

• Автор: Новосельцев, Юрий Федорович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ТАБЛИЦ

СПИСОК РИСУНКОВ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Установки для изучения ШАЛ и мюонных

групп под землей

1.1. Установка МГУ

1.2. Акспо
1.3. Тибет 2G
1.1. EAS - ТОР 2G
1.5. С AS Л - MIA
l.G. DICE
1.7. HEGRA
1.8. Тупка-13
1.9. KASCADE
1.10. CASA - BI.AXCA
ГЛАВА 2. Экспериментальная установка
2.1. Баксапский Подземный Сцинтилляцноииый Телескоп
2.2. Логарифмический преобразователь и голоскоп амплитудных каналов
2.3. Изучение групп мюонов и каскадных ливней, инициированных мюонами, па БПСТ
2.4. Комплекс БГ1СТ - "Андырчи”

ГЛАВА 3. Регистрация групп мюонов с множественностью п;і > 1800
3.1. Метод
3.2. Моделирование эксперимента
3.3. Сравнение результатов моделирования
с экспериментальными данными
3.4. Точность измерения энерговыделения
3.5. Эксперимент
3.6. Обсуждение результатов
3.7. Учет флуктуаций энергетических потерь мюонов
3.8. Основные результаты
ГЛАВА 4. Пересчет от спектра кратностей мюонов
к спектру ШАЛ по полному числу мюонов
4.1. Определение параметра Д(т) и акссптаиса установки
4.2. Спектр ШАЛ но полному числу мюонов в диапазоне
75 < п„(Е > 220 ГэВ) < 4
4.3. Зависимость результатов пересчета к спектру
ШАЛ по ?),, от массового состава ПКЛ
ГЛАВА 5. О характере и причинах излома в
спектре ШАЛ по А'(
5.1. Обсуждение экспериментальных данных
5.2. Альтернативные объяснения излома
в спектре ШАЛ по А’(
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ТАБЛИЦ
Таблица
3.1. Зависимость среднего числа мюонов Л’’", попадающих в область компактного пятна ЛП,
от полного числа мюонов (с Е > 220 ГэВ) в ШАЛ
3.2. Расчетная зависимость среднего числа ЛП в
компактном пятне Л’;ш от п/г
3.3. События с Л’,, > 1
3.4. Пороговые энергии различных групп
ядер для пи{> 220 ГэВ) > 1
3.5. Доля мюонов с энергией Е > 220 ГэВ в круге
радиуса Н вокруг оси ПІАЛ
3.6. Среднее число мюонов с Е > 200 ГэВ,
рожденных ядром с энергией £
3.7. Поправка /(Л, //) для двух значений толщины стандартного грунта
3.8. События с Л), > 2000 до поправки на фактор
ґ(Н.Н) и после поправки
3.9. Данные при п,,(Е > 220 ГэВ) > 2000 до поправки
па фактор /(/?,,//,) и после поправки
4.1. Значения Д(т) и Є(т) для массового состава II
5.1. Некоторые параметры энергетического спектра и массового состава ПКЛ, полученные в разных экспериментах

Авторы [71] приводят предварительные результаты: 7і = 2.60 ± 0.02 (72 не приводится) и 2ytnpe = 4 ПэВ.
1.9. Установка KASCADE
Установка KASCADE (KArlsruhe Shower Core and Array DEtector) [72, 73] расположена в Карлсруэ, Германия (49° с.ш., 8° в.д., 110 м над уровнем моря). Установка состоит из 252 станций детекторов, расположенных на 13-метровой решетке. Полная площадь 200x200 м2. KASCADE измеряет три компоненты ШАЛ одновременно: электронно-фотонную, мюонную и адронную. Каждая станция состоит из 2 м2 детектора па жидком сцинтилляторе и расположенного под ним мюошюго детектора из пластического сцинтиллятора. Мюопные детекторы покрыты пластинами из свинца и железа толщиной 20 рад. ед., эго приводит к пороговой энергии мюонов 300 МэВ. Общая площадь мюоиных детекторов составляет 620 м2.
В центре установки расположен адронный калориметр размером 20x16x4.5 м3. Он состоит из железных плит (толщиной от 12 см до 36 см), между которыми расположены 7 слоев жидких ионизационных камер. Полная толщина калориметра 11.5 длин взаимодействия. Структура калориметра позволяет разделять два адрона и определять их энергии с порогом 50 ГэВ, если расстояние между адронами не менее 40 см. Под калориметром установлены 32 многопроволочные пропорциональные камеры (ПК). Они расположены парами (одна ПК над другой). Полная чувствительная площадь ПК 2x129 м2. Поглотитель калориметра обеспечивает пороговую энергию 2 ГэВ для вертикальных мюонов.
Для ШАЛ с Д'е > 105 (это соответствует Еа ~ 1010 эВ) точность определения оси ШАЛ ~ 2.5 м, направления оси - 0.3°, точность изме-