【摘要】：宇宙線發(fā)現(xiàn)一百多年以來極大地推動了粒子物理學(xué)、天體物理學(xué)的發(fā)展,然而其起源、加速和傳播機(jī)制始終是一個(gè)困擾天文物理學(xué)家的重要科學(xué)問題。宇宙線能譜尤其是宇宙線分成分能譜的精確測量是解決宇宙線起源這一“世紀(jì)難題”的途徑之一。然而高能宇宙線的探測主要依靠地面實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn),成份重建依賴于強(qiáng)相互作用模型的選擇。高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)是中國科學(xué)家致力于解決宇宙線起源而建設(shè)的實(shí)驗(yàn),位于海拔4410m的四川稻城海子山,屬于我國最新一代復(fù)合型宇宙線觀測基地。LHAASO實(shí)驗(yàn)主要由WFCTA、WCDA和KM2A這三個(gè)子陣列組成。其中WFCTA為寬視場契侖科夫望遠(yuǎn)鏡陣列是LHAASO重要組成部分之一,主要物理目標(biāo)是通過多參數(shù)、分能段的方式精確測量宇宙線的分成份能譜。本文將重點(diǎn)研究在WFCTA望遠(yuǎn)鏡設(shè)置下利用直射契倫科夫光,并結(jié)合WCDA探測器,研究其對于宇宙線重核的鑒別能力。直射契倫科夫光是由宇宙線中的原初粒子在進(jìn)入大氣層之后,發(fā)生強(qiáng)相互作用之前所輻射的契倫科夫光,強(qiáng)度正比于原初粒子電荷的平方,輻射角度在0.1~°~0.3~°之間。在文中,我們根據(jù)直射契倫科夫光的這些特性定義了一個(gè)新的參數(shù)R,利用R去實(shí)現(xiàn)宇宙線中重核成分的區(qū)分。參數(shù)R在重核的挑選過程中是獨(dú)立于強(qiáng)相互作用模型,而參數(shù)Dist和Length/Width對模型有著輕微的依賴。在將參數(shù)R與Dist、Length/Width相結(jié)合的重核挑選過程中,參數(shù)R對重核的鑒別性能有著明顯提升效果。在不同的強(qiáng)相互作用模型下,對于一年內(nèi)的積分事例率提升率可達(dá)24%。因此基于直射契倫科夫光的挑選方法可以用在LHAASO的數(shù)據(jù)分析中,用以提高宇宙線中重核成分的鑒別性能和重建精度。
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O572.1
【圖文】：

雖然還沒有找到宇宙線加速源，但是 Hillas 對宇宙線的候選源做了基本的3]。通過將宇宙線粒子能量以及與周圍磁場相關(guān)的 Larmor 半徑和宇宙中的比較，可以得到天體能把宇宙線的加速到最高能量為maxE = ZeBL（Z為帶電粒子的核電荷數(shù)，B 為加速源區(qū)的磁場強(qiáng)度，L 為加速源的尺作為加速源必須有能力將宇宙線束縛在加速源內(nèi)部才可以進(jìn)一步的加速粒子，即為 Hillas 標(biāo)準(zhǔn)。圖 2-1 為把粒子加速到10 所要求的源的磁場

(左)邊對稱旋轉(zhuǎn)模型，(右)軸對稱旋轉(zhuǎn)模型

第 2 章 宇宙線相比于銀河系內(nèi)磁場，對于銀河系外的星際磁場我們了解的微乎其微，通過對極化的射電源的法拉第旋轉(zhuǎn)測量可知，星系團(tuán)附近（1 以內(nèi)）的磁場強(qiáng)度為微高斯量級。即使能量高于10 的宇宙線質(zhì)子經(jīng)過這些區(qū)域也會有較大的偏轉(zhuǎn)，比較慶幸的是這些星系團(tuán)和絲狀結(jié)構(gòu)只是占宇宙空間的很小部分。在更大尺度上估計(jì)磁場強(qiáng)度的上限在1n 到 10 之間[21]。Dolag[22]等做了高能宇宙線在磁場中傳播的模擬，其偏轉(zhuǎn)方向如圖 2-3 所示，圖中所顯示的是銀道坐標(biāo)。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 周大莊;氣球宇宙線核同位素觀測實(shí)驗(yàn)[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);1987年04期

2 張力,喻傳贊;宇宙線雙泄漏箱模型的進(jìn)一步探討[J];科學(xué)通報(bào);1990年03期

3 丁林塏;荊貴茹;;原初宇宙線核成分與乳膠室團(tuán)狀結(jié)構(gòu)現(xiàn)象[J];高能物理與核物理;1983年02期

4 張力;張鳴;木鈞;喻傳贊;;銀河宇宙線核傳播的蒙特卡羅模擬[J];高能物理與核物理;1993年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 趙麗濤;基于直射契倫科夫光對宇宙線重成分鑒別性能提高的研究[D];遼寧大學(xué);2018年

本文編號：2793102