發(fā)布時(shí)間：2020-06-15 23:05

【摘要】：宇宙線強(qiáng)度隨時(shí)間的變化，是宇宙線物理、太陽地球物理和天體物理等交叉學(xué)科中的重要問題之一。通過宇宙線變化可以研究宇宙線的起源、傳播以及受太陽的調(diào)制等等。但由于受到觀測(cè)閾能和觀測(cè)設(shè)備技術(shù)水平的限制，TeV到10TeV能區(qū)宇宙線變化的研究尚處于空白。 羊八井宇宙線觀測(cè)站Tibet ASγ陣列海拔高度處于超高能宇宙線空氣簇射發(fā)展極大附近，使在該處探測(cè)的簇射粒子密度高，陣列的觀測(cè)閾能低，特別適合于研究1-10TeV能量的宇宙線變化。 本論文將小波變換與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)折疊法相結(jié)合作為數(shù)據(jù)分析方法，利用仿真實(shí)驗(yàn)信號(hào)檢驗(yàn)了其有效性和優(yōu)越性，發(fā)現(xiàn)這種方法可以更有效地從高噪聲信號(hào)中提取弱周期信號(hào)，并給出周期變化的相位分布。且首次將該方法應(yīng)用于羊八井宇宙線觀測(cè)站Tibet AS γ陣列1997年11月到1998年6月的實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)的周期分析，對(duì)1-10TeV宇宙線流強(qiáng)的時(shí)間變化及其氣象影響進(jìn)行了研究。 研究發(fā)現(xiàn)TeV和10TeV宇宙線流強(qiáng)中存在著太陽日和半太陽日周期變化。TeV宇宙線流強(qiáng)1d和0.5d周期變化的信噪比分別為9.8和12.9，其變化幅度分別為0.4±0.26％和0.3±0.18％，最大變化處的相位分別在約0.8(18h)和0.9(11h)。10TeV宇宙線流強(qiáng)1d和0.5d周期變化的信噪比分別為10.1和12.9，其變化幅度分別約為0.5±0.34％和0.35±0.23％，最大變化處的相位分別在約0.8(18h)和0.9(11h)。 應(yīng)用上述方法分析了氣象參量，包括觀測(cè)面處大氣壓和室外溫度的日變化和半日變化，接下來的關(guān)聯(lián)分析和擬合計(jì)算表明：宇宙線流強(qiáng)的周期變化與氣壓和溫度的周期變化顯著相關(guān)。利用二元回歸分析對(duì)小波變換后的宇宙線流強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行氣象效應(yīng)修正，并進(jìn)行了修正檢驗(yàn)，證明修正是有效的。 對(duì)氣象效應(yīng)修正后的宇宙線流強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行周期分析，發(fā)現(xiàn)TeV和10TeV宇宙線數(shù)據(jù)中存在半日、0.996和1.002日周期變化。10TeV宇宙線1.002日、0.996日和半日周期變化的信噪比分別為6.4、5.6和8.1，其變化幅度分別約為0.15±0.095％、0.15±0.087％和0.08±0.04％，最大值處的相位分別在約0.3(7h)、0.7(17h)和0.1(1h)。TeV宇宙線1.002日、0.996 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第n頁 日和半日周期變化的信噪比分別為6.1、5.1和7.1，其變化幅度分別約為 0.125士0.078%、0.1士0.068%和0.05士0.031%，最大值處的相位分別在約 0.3(7h)、0.7(17h)和0.9(11h).這些周期變化是如何引起的，還需要進(jìn)一步 深入研究。 宇宙線的恒星日變化緊密聯(lián)系于宇宙線的起源、其傳播途徑的性質(zhì)， 以及宇宙線的加速機(jī)制等宇宙線物理中最基本的重大問題。通過對(duì)氣象效 應(yīng)修正后的宇宙線流強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行周期分析，發(fā)現(xiàn)了10TeV宇宙線流強(qiáng)的恒 星日(T== 0.997日)變化，其信噪比為5.0，變化幅度約為0.125士0.079%， 最大值處的相位約在0.45(11h)。相位基本與其它觀測(cè)結(jié)果相符，而變化幅 度大1倍，我們的結(jié)果更接近于理論估計(jì)結(jié)果(0.17%)。TeV宇宙線恒星 日變化的信噪比為4.5，變化幅度約為0.1士0.062%，最大值處的相位約為 0 .45(1 lh)。 本論文采用信號(hào)處理中逐漸成熟且被大量采用的小波分析方法，并將 其與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)周期分析方法相結(jié)合，第一次來處理著名的羊八井宇宙線觀 測(cè)站AS丫陣列的觀測(cè)數(shù)據(jù)，具有重要的實(shí)際意義，可以為將來AS丫陣列 和ARGO實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理及分析打下良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：P144
【圖文】：

信號(hào)的結(jié)果與理論結(jié)果的誤差來判定小波基的好壞，并由此選定小波基。本論文選用的是Daubeehies(dbN)小波系中的小波基dbg，它的尺度函數(shù)、小波函數(shù)、分解濾波器和重構(gòu)濾波器的圖形如圖2一1所示。Daubechies小波函數(shù)具有緊支撐性、正交性和雙正交性等優(yōu)點(diǎn)，還可以進(jìn)行離散小波變換。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 周雪梅;基于ARGO-YBJ實(shí)驗(yàn)研究雷暴期間大氣電場(chǎng)對(duì)EAS粒子的影響[D];西南交通大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2715134