Исследование спектра ливней, генерированных проникающей компонентой космических лучей на глубине 40 М.В.Э. под землей

• Автор: Бажутов, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 c. : ил

ГЛАВА I. Обзор мировых данных по изучению энергетического спектра космических мюонов
Глава II. Описание установки
§ I. Сцинтилляционные детекторы
§ 2. Искровые камеры
§ 3 а) Кассетный анализатор
б) Цифровой вольтметр
Глава III. Результаты эксперимента
§ I. Контрольные измерения
а) Стабильность работы сцинтилляционных детекторов
б) Изучение переходного эффекта
§ 2. Спектры ливней для разных критериев отбора
Глава IV. Обсуждение результатов
§ I. Расчет ожидаемых спектров и других
параметров ливней
§ 2. Сравнение полученных результатов с расчетами
и их интерпретация
ЗАКЛЮЧЕН!®
ЛИТЕРАТУРА

Важным разделом физики космических лучей является исследование мюонов высокой энергии. Такие характеристики, как энергетический спектр космических агаонов,их угловое распределение и зарядовое отношение несут информацию как о спектре первичного космического излучения и его химическом составе, так и об особенностях элементарного акта взаимодействия космических лучей с ядрами атомов воздуха, тем самым и о происхождении мюонов.
Изучение энергетического спектра космических мюонов проводится как прямым методом с помощью магнитных спектрометров, так и косвенными - по изучению спектра ливней (энерговыделении), генерированных мюонами в веществе, или по глубинному ходу проникающей компоненты.
В последние 20 лет исследования спектра мюонов сосредоточились в области энергий 10^ эВ с Е<П0^3 эВ. Было создано много устанс вок, нацеленных на его изучение / I * 21/.
Полученные на них многочисленные результаты свидетельствуют о существующих разногласиях. Если ряд данных согласуется с ожидаемым (или же несколько более крутым) ходом спектра космических мюонов, то другая группа экспериментальных данных указывает на его выпола-живание. В связи с отсутствием определенной интерпретации, этот вопрос остается открытым для дальнейшего изучения.
В связи с этим перед диссертантом встала задача:
а) в подземной лаборатории МГУ создать новую установку, впервые использующую в подобных исследованиях совместно сосцинтилляцион-ными детекторами и искровые камеры, как наиболее современную и технически совершенную экспериментальную методику;
б) провести на ней измерение спектра ливней, генерированных в евин це проникающей компонентой космических лучей, с использованием искровых камер для отбора событий;

в) выполнить расчеты ожидаемых спектров;
г) проанализировать полученные данные с учетом существующих экспериментальных и теоретических работ.
Таким образом, целью настоящей работы является измерение спектра ливней, генерированных в свинце вертикальной составляющей проникающей компоненты космических лучей (ВСПККЛ) и анализ полученных данных Научная новизна диссертации состоит в следующем:
1) для получения спектра ливней от ВСПККЛ была создана установка, впервые одновременно использующая сцинтилляционные детекторы (СД) и искровые камеры (ЙК);
2) спектр амплитуд, измеренный на этой установке от ВСПККЛ, впервые получен в широком диапазоне изменения амплитуды (0,4 -і- 15000 релятивистских частиц);
3) впервые с помощью одной установки показано как хорошее согласие экспериментального спектра с ожидаемым для числа частиц в ливне — /У< 500 л.ч., так и более пологий ход спектра для больших величин ливня;
4) впервые с помощью магнитного спектрометра получены экспериментальные спектры импульсов частиц ВСПККЛ, создающих в свинце ливни с числом частиц, превышающим пороговое значение.
Научная и практическая ценность диссертации.
В настоящем эксперименте впервые изучался спектр ливней, генерированный в свинце одиночными заряженными частицами, визуально наблюдаемыми в искровых камерах установки.
С большей методической надежностью экспериментально доказано обнаруженное ранее в лабораториях МГУ и ФИАН явление выполаживания спектра ливней (энерговыделений £ ~1 ТэВ), генерируемых в свинце на небольших глубинах под землей по сравнению с теоретически ожидаемым для мюонов.

Рис.25. Характеристика преобразования амплитуды в код (КА), полученная с помощью светодиодов, в начале, середине и конце 2-го периода эксплуатации установки.