Широкоапертурный мюонный годоскоп для изучения вариаций космических лучей

• Автор: Дронов, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ. ГЛАВА 1. КРАТКИЙ АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВАРИАЦИЯМ ИКЛ.
1.1. Характеристики основных типов вариаций ИКЛ
1.2.1. Вариации ИКЛ атмосферного происхождения
1.2.2. Вариации ИКЛ внеземного происхождения
1.3. Короткопериодические вариации ИКЛ
ГЛАВА 2. ОБЗОР ДЕЙСТВУЮЩИХ УСТАНОВОК ПО РЕГИСТРАЦИИ ВАРИАЦИЙ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ.
2.1. Современные требования к физическим установкам для изучения вариаций космических лучей
2.2. Нейтронный монитор.
2.3. Мюонный телескоп в г. Нагойя (Япония)
2.4. Сцинтилляционный телескоп ИЗМИРАН (г.Москва)
2.5. Новые разработки детекторов для изучения вариаций
2.6. Недостатки существующих установок.
ГЛАВА 3: РАЗРАБОТКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО ГОДОСКОПА ПЛОЩАДЬЮ 3x3 м2
3.1. Определение основных характеристик детектора
3.2. Расчет оптимальных вариантов построения детектора
3.3. Конструкция и расположение установки
3.4. Схема усилителей-формирователей сигналов ФЭУ
3.5. Блок-схема электроники установки
3.6. Программное обеспечение для on-line обработки данных
3.7. Определение эффективности регистрации частиц годоскопом

ГЛАВА 4: УГЛОВЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДАННЫХ ГОДОСКОПА ТЕМП.
4.1. Расчет светосилы годоскопадля разных направлений.
4.2. Измерение углового распределения ИКЛ.
4.3. Определение зависимости ИКЛ от зенитного угла.
4.4. Определение зависимости асимптотических направлений прихода протонов от энергии и направления мюона.
4.5. Статистические характеристики срабатывания отдельных детекторов годоскопа.
4.6. Статистические характеристики данных интегральной интенсивности мюонов.
ГЛАВА 5: ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТЕОЭФФЕКТОВ ИКЛ ПОДАННЫМ ГОДОСКОПА ТЕМП.
5.1. Определение барометрического и температурного эффекта ИКЛ в зимний и летний сезоны.
5.2. Определение изменений температуры воздуха на различных высотах в атмосфере по данным дифференциальной интенсивности космических лучей.
ГЛАВА 6: ВЫЯВЛЕНИЕ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ДАННЫХ ГОДОСКОПА ТЕМП.
6.1. Волновые процессы: математический аппарат.
6.2. Определение статистических характеристик функции плотности спектра мощности с помощью моделирования.
6.3. Алгоритмы программ для выявления скрытых периодичностей в данных мюонного годоскопа ТЕМП.
ГЛАВА 7: КОРОТКОПЕРИОДИЧЕСКИЕ ВАРИАЦИИ ИКЛ АТМОСФЕРНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.
7.1. Основные причины и характеристики вариаций
космических лучей атмосферного происхождения.
7.2. Вариации космических лучей, вызванные внутренними гравитационными волнами от конвективно-грозовых явлений,
7.3. Вариации космических лучей, вызванные внутренними гравитационными волнами от атмосферных фронтов.
7.4. Вариации космических лучей, вызванные акустическими
волнами в атмосфере перед ураганом 20 июня 1998года.
ГЛАВА 8: ВАРИАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ВО ВРЕМЯ ФОРБУШ-ПОНИЖЕНИЯ 25 АВГУСТА 1998 ГОДА.
8.1. Вариации ИКЛ по данным нейтронного монитора ИЗ МИР АН
и мюонного годоскопа ТЕМП 25-27августа 1998 года.
8.2. Корреляция флуктуаций ИКЛ и различных атмосферных параметров во время Форбуш-эффекта 25августа 1998года.
8.3. Амплитудные и частотные характеристики вариаций ИКЛ
в ячейках годоскопа с различным угловым разрешением.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА.

3.2. Расчет оптимальных вариантов построения детектора.
Главным элементом годоскопа, определяющим все его основные рабочие характеристики, является длинный и узкий детектор на основе сцинтиллятора с малогабаритным ФЭУ на торце. Для увеличения выхода фотоэлектронов с фотокатода ФЭУ на единицу пути в сцинтилляторе наибольшее значение имеют следующие характеристики детекторов: конверсионная эффективность сцинтиллятора, его размеры и прозрачность (длина затухания), квантовый выход фотокатода в диапазоне спектра высвечивания сцинтиллятора, коэффициент вторичной эмиссии динодов ФЭУ. Все эти параметры должны быть учтены при разработке всех элементов годоскопа, поскольку в промышленном масштабе узкие и длинные сцинтилляционные полосы не производятся.
Для определения лучшего типа конструкции было рассмотрено [31] несколько наиболее перспективных вариантов построения для каждого из элементов детекторов. При изготовлении сцинтиллятора в качестве основы обычно используются пластики: по лиметиметакрилат (ПММА) и
полистирол. Предпочтительным является полистирол, поскольку он сам является сцинтиллятором и световыход на единицу пути детекторов на его основе выше. В качестве первичной сцинтилляционной добавки используются обычно 2.5- дифенилоксазол (РРО) и п-терфенил (ПТ), а в качестве вторичных добавок 1,4-ди-(2-(5-дифенилоксазолил))-бензол (РОРОР), 1,5-дифенил-З-стирил-пиразолин (ДФСП) иПФ-1.
Наиболее широко применяются в настоящее время ФЭУ со следующими типами фотокатодов: СзИагКЗЬ (мультищелочной - МФК), КгСвБЬ (бищелочной - БФК), сурьмяно-цезиевый (БЬСв). Поскольку бищелочной и сурьмяно-цезиевый фотокатоды имеют близкие спектральные характеристики, далее для краткости приводятся результаты для бищелочного фотокатода. Отличие их друг от друга сводится к тому, что ФЭУ с БФК [32,33] являются более современным прибором и их