WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

(jorge cotzomi paleta) феноменологические характеристики широких атмосферных ливней с числом частиц 107-108 на уровне моря и массовый состав первичных космических лучей при энергиях 1017-101

На правах рукописи

Хорхе Котсоми Палета

(Jorge Cotzomi Paleta)

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШИРОКИХ

АТМОСФЕРНЫХ ЛИВНЕЙ С ЧИСЛОМ ЧАСТИЦ 107-108 НА УРОВНЕ

МОРЯ И МАССОВЫЙ СОСТАВ ПЕРВИЧНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ

ПРИ ЭНЕРГИЯХ 1017-1018 эВ

Специальность 01.04.23 – физика высоких энергий

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Москва 2010

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы:

Исследование состава и энергетического спектра космических лучей (КЛ) сверхвысоких энергий является одной из актуальных задач физики космических лучей, поскольку эти экспериментальные данные важны для выяснения природы происхождения космических лучей и характера их распространения. Согласно экспериментальным данным в энергетическом спектре КЛ при описании его зависимостью ~ E- при энергии (3–5)·1015 эВ наблюдается излом, соответствующий изменению показателя спектра на 0.3-0.4.

Исследование массового состава первичных КЛ в области энергии излома и до 1017 эВ давно проводится на установке ШАЛ МГУ.

Убедительно показано уменьшение доли протонов и увеличение доли тяжелых ядер после излома, что и следует ожидать, если критическая энергия, при которой излом наблюдается для ядер с различным зарядом Z, пропорциональна Z. Такого рода зависимость естественным образом возникает, если связывать происхождение излома с диффузионной моделью распространения КЛ или с достижением максимальной энергии при ускорении в источнике.

При энергиях выше 1017 эВ массовый состав исследовался в относительно немногих экспериментах. Между тем, эта область энергий заслуживает тщательного изучения, поскольку именно в ней следует ожидать появления космических лучей иного происхождения по сравнению с теми, которые наблюдаются при более низких энергиях и связываются со взрывами сверхновых в нашей Галактике.

Как показывают экспериментальные данные, излом в парциальных энергетических спектрах при энергии ~1017 эВ достигается уже и для ядер железа, однако показатель энергетического спектра всех частиц при энергиях выше 1017 эВ сохраняет то же значение, что и при энергиях 1016 – 1017 эВ. Поэтому, начиная с энергии ~1017 эВ, в потоке первичных КЛ должен все больше проявляться вклад КЛ от источников иного происхождения, например, экстрагалактических. Окончательных аргументов в пользу такого заключения пока еще нет, поэтому необходимы дальнейшие экспериментальные исследования в этой области энергий.

Цель работы:

По данным установки ШАЛ МГУ провести анализ функций пространственного распределения (ФПР) заряженных частиц и мюонов в ШАЛ в зависимости от полного числа частиц в диапазоне Ne ~ 107108 для зенитных углов ШАЛ < 300.

Провести сравнение экспериментальных ФПР заряженных частиц, полученных на различных установках: Якутск, AGASA и ШАЛ МГУ в диапазоне Ne > 107.

Исследовать экспериментальную зависимость плотности мюонов от мощности ливня в диапазоне Ne ~ 106108.

Определить вклад дополнительной (не связанной с основной массой галактических космических лучей, генерируемых в оболочках сверхновых) компоненты первичных космических лучей в диапазоне Ne ~ 107108.

Оценить долю гамма-квантов в составе первичного космического излучения при энергии выше 1017 эВ.

Основные результаты работы:

- Показано, что экстраполяция энергетического спектра первичных космических лучей (ПКЛ), дающего оптимальное согласие с экспериментальными данными для Ne 107, не позволяет описать спектр по Ne при Ne >107, поскольку расчетный спектр при такой экстраполяции идет существенно ниже экспериментального. Это указывает на существование в потоке ПКЛ дополнительной компоненты, отличной от основной массы ГКЛ, генерируемых ударными волнами.

- Получена аппроксимация спектра ШАЛ в диапазоне 107 10 () ; ФПР ШАЛ с числом частиц N e > 10 7 (); ФПР ШАЛ с числом частиц N e > 108, совмещенная с ФПР ШАЛ с На рис. 1 приведены экспериментальные ФПР заряженных частиц, полученные по банку данных установки ШАЛ МГУ. Были отобраны ливни с полным числом частиц выше 107 с шагом lg N e = 0.2, и углы направления прихода < 30o, с параметрами возраста ШАЛ 0.6 < s < 1.4.

построены их средние ФПР заряженных частиц. В результате обработки было найдено 1679 ливней, удовлетворяющих этим условиям.

В третьей главе описано определение полного числа частиц в ШАЛ.

Оно производится с использованием априорной ФПР заряженных частиц.

энергетического спектра бралось полное число заряженных частиц в ШАЛ.

Экспериментальные данные установки ШАЛ МГУ для диапазона эмпирической формулой, предложенной Линсли [10].

где C (, ) = ( ) [2 (2 ) ( 2)]1, величина мольеровского радиуса Rm = 80 м, параметры и равны 1.3 и 3.0 соответственно.

Значение параметра близко к значениям, используемым для описание ФПР, получении на установках Якутск и AGASA.

Как показал анализ, та же ФПР хорошо описывается аппроксимацией, используемой на установке ШАЛ МГУ для ливней меньшей мощности.

Это аппроксимация представляет собой обычную функцию Нишимуры – Каматы – Грейзена, но параметр возраста S считается зависящим от расстояния до оси ШАЛ.

Однако теоретическая ФПР, полученная в работе [11] и хорошо описывающая данные установки AGASA, не позволяет описать данные установки ШАЛ МГУ.

На рис. 2 приведены ФПР заряженных частиц полученные на установках AGASA [8] и Якутск [9], а также в настоящей работе.

мольеровских радиусов, результаты представлены в масштабе r/Rm.

Данные нормированы по абсолютной величине на расстоянии 600 м от оси.

Сравнение результатов различных установок показывает, что согласие можно считать хорошим, за исключением области малых расстояний от оси (r/Rm 0.5). С одной стороны, на таких расстояниях возможна переоценка плотности заряженных частиц в сцинтилляционных детекторах за счет переходного эффекта. Но, кроме того, надо учесть, что при занижение реальной плотности в связи с насыщением детекторов, использующих счетчики Гейгера-Мюллера.

Рис. 2. Результаты сравнения экспериментальних данных Надо подчеркнуть, что аппроксимации, используемые для описание экспериментальных данных установок Якутска и AGASA, противоречат экспериментальные данные.

энергетического спектра и массового состава ПКЛ, а также определения вероятной доли гамма-квантов в первичном излучении при энергии выше 1017 эВ. Используя экспериментальный банк данных установки ШАЛ МГУ для событий с числом частиц выше 107 и по числу мюонов с пороговой энергией 10 ГэВ, мы провели оценку возможного вклада дополнительной (или экстрагалактической) компоненты КЛ, в предположении, что дополнительная компонента состоит из протонов.

экспериментальных данных установки ШАЛ МГУ по электронной и мюонной компонентам для ливней с Ne от 105 до 107 достигается при условии, что показатель парциальных энергетических спектров различных групп ядер меняется при критической энергии Ekp(Z)=Z·Ekp(1) с 2.7 на 3.7.

В этом соотношении Z- заряд данной группы ядер, величина Ekp(Z=1) составляет 3.5·1015 эВ. Таким образом, при Е0 >1017 эВ излом достигается уже для ядер железа, так что показатель спектра всех частиц должен был бы соответствовать показателю парциального спектра за изломом, т.е.

составлять примерно 3.7. Однако этого не происходит, и величина показателя спектра всех частиц в диапазоне 1017-1018 эВ остается почти такой же, как в области 1016-1017 эВ. Отсюда можно заключить, что при энергии 1017 эВ и выше должна существовать дополнительная компонента космических лучей, происхождение которой отлично от происхождения компоненты, если из наблюдаемого спектра ШАЛ по числу частиц вычесть спектр, соответствующий экстраполяции парциальных спектров, меняющих свой показатель с 2.7 на 3.7 при Ekp(Z), на область выше 1017 эВ.

Мы использовали экспериментальные данные и экстраполяцию расчетного спектра на область более высоких энергий для того, чтобы определить, какое количество ливней обусловлено дополнительной компонентой ПКИ. При этом получился результат, показанный на рис. 3.

приближенно описать соотношением,

Похожие работы:

«СИНИЦЫН ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ УСТАНОВКА ПУЛЬСИРУЮЩИХ ПОТОКОВ ДЛЯ КОМПЛЕКТНОЙ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань – 2011 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им....»

«Селиванов Василий Николаевич Исследование феррорезонансных колебаний в воздушных сетях 35 кВ с изолированной нейтралью с электромагнитными трансформаторами напряжения Специальность 05.14.12 - Техника высоких напряжений Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2004 2 Работа выполнена в институте физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра Российской Академии наук Научный руководитель : доктор...»

«Кабанов Игорь Александрович ПРИМЕНЕНИЕ СВЕРХПРОВОДНИКОВОГО ИНДУКЦИОННОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Специальность 05.14.02. – Электростанции и электроэнергетические системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2001 Работа выполнена на кафедре Электрические системы и сети СанктПетербургского государственного технического университета Научный...»

«УДК: 519.713 Мымрин Вячеслав Валерьевич МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАЛЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ ТОНКИХ УПРУГИХ ПЛАСТИН Специальность 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2009 Работа выполнена в Институте математического моделирования РАН Научный руководитель доктор...»

«Equation Chapter 1 Section 1 Усков Антон Евгеньевич АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, ПОВЫШАЮЩИЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ АПК Специальность 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени кандидата технических наук Краснодар – 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кубанский государственный...»

«Шишкин Андрей Викторович РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ НАРУЖНОМ ОБСЛЕДОВАНИИ МЕТОДОМ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ СЪЕМКИ Специальность 05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт–Петербург — 2001 1 Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном Техническом Университете. Научный руководитель — доктор технических наук, профессор В.М. Боровков...»

«Приложение № 2 СВЕДЕНИЯ О СОИСКАТЕЛЕ И ПРЕДСТОЯЩЕЙ ЗАЩИТЕ Ф.И.О.: СУ МЕН ЕЛ Тема диссертации: Разработка модели и исследование теплового режима охлаждаемых конструкций силовой установки самолета Специальность: 05.07.05 – Тепловые, электроракетные двигатели и энергетические установки летательных аппаратов Отрасль наук и: Технические науки Шифр совета: Д 212.110.02 Тел. ученого секретаря 915-31- диссертационного совета E-mail: dc2mati@yandex.ru Предполагаемая дата защиты 27 октября 2011г. в 15-...»

«Коновалов Дмитрий Александрович АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СКАНИРУЮЩИЙ МАГНИТОПОЛЯРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени кандидата технических наук Казань – 2011 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского Казанского научного центра РАН Научный руководитель : доктор...»

«Омаров Рустам Рамазанович Исследование криптографических параметров, близких к нелинейности, для булевых функций 01.01.09 дискретная математика и математическая кибернетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2013 Работа выполнена на кафедре математической кибернетики факультета вычислительной математики и...»

«Березовский Евгений Вячеславович МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВА И ПАРАМЕТРОВ НЕФТИ, ДОБЫТОЙ ПО УЧАСТКУ НЕДР, И УСТАНОВКИ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ 05.11.13 Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань — 2011 Работа выполнена в ФГАОУВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Научный руководитель : кандидат физико-математических наук, доцент Акчурин Адель Джавидович...»

«ШЕРГИН ВАЛЕРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НА БАЗЕ ПОВЫШАЮЩЕГО ПРОМЕЖУТОЧНОГО ЗВЕНА Специальность 05.09.03 Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2011 УДК 621.314 Работа выполнена на кафедре Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский авиационный институт...»

«Берсенев Максим Валерьевич История развития открытой угледобычи в Кузбассе (1948 — 1985) Специальность 07.00.02 — Отечественная история Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата исторических наук Томск — 2006 1 Работа выполнена на кафедре археологии и исторического краеведения ГОУ ВПО Томский государственный университет Научный доктор исторических наук, профессор руководитель: Валерий Павлович Андреев Официальные доктор исторических наук, профессор...»

«БЕЛАШОВА Елена Семеновна ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ НЕОДНОМЕРНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ ВОЛНОВЫХ СТРУКТУР СОЛИТОННОГО ТИПА В СРЕДАХ С ПЕРЕМЕННОЙ ДИСПЕРСИЕЙ Специальности: 25.00.29 – Физика атмосферы и гидросферы 01.04.03 – Радиофизика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань – 2007 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Казанский государственный энергетический...»

«Чура Михаил Николаевич ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ СУДОВЫХ ГРЕБНЫХ ВАЛОВ Специальность 05.08.05 – Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новороссийск – 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф. Ушакова....»

«УДК 316.344.2:004:378(575.3) Рахмонов Зоир Файзалиевич СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СФЕРЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН Специальность 08.00.13 – Математические и инструментальные методы экономики (экономические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Душанбе – 2011 Работа выполнена на кафедре Информационные системы в экономике Института предпринимательства...»

«СидоровВиктор Владимирович ФОРМИРОВАНИЕ ПАРТИЙНЫХ КОАЛИЦИЙ В ПАРЛАМЕНТСКИХ СИСТЕМАХ Специальность 23.00.02 – политические институты, процессы и технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Казань – 2013 Работа выполнена на кафедре политологии Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский (Приволжский) федеральный университет Научный руководитель : Зазнаев Олег...»

«Дмитриев Михаил Викторович Методика выбора ОПН для защиты оборудования сетей 110 – 750 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений Специальность: 05.14.02 – Электростанции и электроэнергетические системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2006 Работа выполнена на кафедре Электрические системы и сети в ГОУ ВПО Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет. Научный руководитель : доктор технических...»

«ФАЗЫЛОВА ЕВГЕНИЯ РАФАЭЛЕВНА ЛИНГВИСТИЧЕСКИЙ ПОВОРОТ И ЕГО РОЛЬ В ТРАНСФОРМАЦИИ ЕВРОПЕЙСКОГО САМОСОЗНАНИЯ ХХ ВЕКА Специальность 09.00.11 – социальная философия Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата философских наук Казань – 2008 2 Диссертация выполнена на кафедре Теоретических основ коммуникации Казанского государственного энергетического университета Научный руководитель : доктор философских наук, профессор Тайсина Э.А. Официальные оппоненты : доктор...»

«ПУСТАХАЙЛОВ Сергей Константинович Разработка многоканальной системы мониторинга асинхронных электродвигателей электростанций 05.14.02 - Электростанции и электроэнергетические системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ставрополь - 2006 Работа выполнена в Министерстве образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОМ АГЕНТСТВЕ ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«Сысоева Маргарита Олеговна ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ СПЕКТРАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНОЙ СРЕДЫ С ХАРАКТЕРИСТИКАМИ МИКРОЧАСТИЦ Специальность 01.04.14 – Теплофизика и теоретическая теплотехника Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Бийск 2008 2 Работа выполнена в Бийском технологическом институте (филиал) ГОУ ВПО Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова Научный...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.