宇宙線的研究自19世紀末開始,歷經(jīng)百年的探索,人們已經(jīng)對宇宙線進行了深入廣泛的研究。近些年人們發(fā)現(xiàn)宇宙線在幾百GeV處存在明顯的能譜變硬特征,這一發(fā)現(xiàn)跟此前預測的單冪律能譜存在明顯的沖突,可能對宇宙線加速、傳播等物理過程有重要意義。但縱觀近些年的空間宇宙線衛(wèi)星實驗,測量能量上限至多到幾萬億電子伏特(～TeV),與地面實驗相比仍有一定的不足,對于略顯觀測空白的幾個TeV到百TeV能段,空間實驗幾乎很難覆蓋。主要因為高能段粒子數(shù)密度低且本身實驗設備的有效觀測面積較小。而這一能段恰好較好地銜接了目前空間和地面實驗的能區(qū),因此具有重要的科學意義和探索價值。宇宙線觀測歷史和探測方式主要在本論文第一章介紹,同時,我們也著重描述一些宇宙線探測實驗以及直接和間接兩類探測方式的不同。接下來的部分主要介紹本人在“悟空”號(DAMPE)的電荷測量、氦核能譜分析等方面所開展的研究工作,最后還將介紹我們在天體物理方面所開展的兩項理論研究。第二章介紹我們對“悟空號”的塑閃探測器位置刻度和熒光衰減修正以及電荷重建方面所開展的研究。塑閃電荷分辨率的優(yōu)劣非常依賴PSD晶體的準確位置。我們發(fā)展了一種計算晶體的位置變化的方...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 宇宙線的早期研究
        1.1.1 宇宙線的發(fā)現(xiàn)
        1.1.2 宇宙線的能量研究
        1.1.3 宇宙線的廣延空氣簇射及核子相互作用
    1.2 宇宙線的兩大類探測方法
        1.2.1 宇宙線的空間探測
        1.2.2 宇宙線的地面探測
    1.3 小結(jié)
第2章 DAMPE探測器幾何位置校準與電荷測量
    2.1 塑閃探測單元的位置校準
        2.1.1 位置校準的目的與方法
        2.1.2 挑選用于位置校準的樣本
        2.1.3 位置校準的最小二乘迭代算法
        2.1.4 塑閃位置校準的應用
        2.1.5 塑閃探測單元位置的穩(wěn)定性
        2.1.6 位置校準方法的模擬驗證
        2.1.7 小結(jié)
    2.2 量能器探測單元幾何位置校準
    2.3 塑閃電荷重建
        2.3.1 塑閃熒光衰減修正
        2.3.2 塑閃電荷重建方法
第3章 氦核宇宙線能譜測量
    3.1 氦核宇宙線測量現(xiàn)狀和進展
        3.1.1 先進薄電離量能器的氦核能譜
        3.1.2 PAMELA實驗的氦核能譜
        3.1.3 CREAM實驗的氦核能譜
        3.1.4 AMS02實驗的氦核能譜
    3.2 “悟空號”量能器高能晶體飽和現(xiàn)象及修正方法
        3.2.1 量能器晶體飽和讀出簡述
        3.2.2 飽和修正方法
        3.2.3 飽和修正效果
    3.3 “悟空號”氦核能譜的測量
        3.3.1 氦核宇宙線挑選
        3.3.2 PSD電荷匹配和有效接收度計算
        3.3.3 氦核中背景污染估計
        3.3.4 能譜反卷積
        3.3.5 DAMPE的氦核能譜
        3.3.6 氦核系統(tǒng)誤差分析
第4章 高能天體物理研究
    4.1 “悟空號”質(zhì)子宇宙線能譜在大約10 TeV處的變軟結(jié)構(gòu)的起源研究
        4.1.1 宇宙線能譜結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的介紹
        4.1.2 能譜變軟的起源
        4.1.3 小結(jié)
    4.2 中子星最大引力質(zhì)量的限制
        4.2.1 雙中子星并合形成超大質(zhì)量中子星的簡化方法
        4.2.2 可產(chǎn)生并合致密星的狀態(tài)方程
        4.2.3 j/j_Kep限制最大引力質(zhì)量的作用
        4.2.4 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的研究成果



本文編號：3772725