本文關(guān)鍵詞：利用中子監(jiān)測器研究宇宙線太陽日周期變化　出處：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：研究宇宙線周期變化能夠得到宇宙線產(chǎn)生和傳播區(qū)域的重要信息,是宇宙線長期研究的重要熱點問題。本文首先是對宇宙線物理學(xué)研究的基本理論知識作詳述,包括：宇宙線的發(fā)現(xiàn)及發(fā)展歷程、宇宙線的組成及能譜、宇宙線的變化研究簡史等。隨后對宇宙線觀測站、中子監(jiān)測器的工作原理、數(shù)據(jù)記錄模式等進(jìn)行了介紹。然后針對本次研究所使用的分析方法做了詳細(xì)的闡述,包括：氣象效應(yīng)修正、Lomb-Scagle傅里葉變換法以及統(tǒng)計折疊周期分析法。結(jié)合不同臺站的觀測數(shù)據(jù)：羊八井中子觀測站、Potchefstroom中子觀測站和Tsumeb中子觀測站,分別對宇宙線強度的太陽日周期變化做了分析研究。這里的太陽日即為太陽連續(xù)兩次通過子午圈的時間,文中所提到的日周期變化,若無特殊說明,均為太陽日周期變化。首先要對羊八井中子監(jiān)測器的觀測數(shù)據(jù)作氣壓修正,才能對其宇宙線的太陽日周期變化進(jìn)行分析。Potchefstroom和Tsumeb中子觀測站的數(shù)據(jù)是修正過的,可直接進(jìn)行周期分析。通過Lomb-Scargle傅立葉變換法對修正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行周期分析,發(fā)現(xiàn)宇宙線計數(shù)率存在著顯著的0.5日和1日周期變化,它們各自的虛警概率都在10-10之下。其中,0.5日周期變化可能來源于大氣層的約12小時(0.5日)自由振蕩周期；而1日周期變化均超過地球公轉(zhuǎn)Compton-Gettin g效應(yīng)的太陽日周期變化,可能是地球公轉(zhuǎn)的Compton-Getting效應(yīng)和宇宙線傳播物理過程調(diào)制效應(yīng)的疊加。計算分析了0.5日和1日周期信號的計數(shù)率月平均值隨時間的變化,發(fā)現(xiàn)宇宙線中子計數(shù)率的較長周期變化——11年變化。羊八井、Potchefstroom和Tsumeb中子觀測站的數(shù)據(jù)結(jié)果皆顯示,0.5日和1日周期的變化百分比在2006年前大部分分布在平均值以上,而2006年以后分布在平均值以下,且其誤差在2006年前明顯大于2006年后的誤差。結(jié)合變化百分比(振幅／月平均值)的分析,發(fā)現(xiàn)同臺站的觀測數(shù)據(jù)其計數(shù)率越大,1日周期變化的變化百分比越小。結(jié)合變化百分比與其各自所在的地理位置比較發(fā)現(xiàn)：0.5日周期的變化百分比隨所處地理位置的截止剛度的減小而增加；1日周期變化百分比卻恰恰相反,其伴隨截止剛度的減小而減小。這些結(jié)果對宇宙線周期變化和各向異性的研究具有重要參考意義。我們還給出了0.5日和1日周期變化初相位隨時間的變化。羊八井觀測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果顯示其1日周期變化的初相位在2010年前存在較為明顯的年變化規(guī)律,在2010年后這種規(guī)律消失了；1日周期變化幅度也在2010年后出現(xiàn)增大趨勢。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P172.4

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本文編號：1321873