Введение к работе
Актуальность работы. Важнейшими характеристиками пеонов в физике космических лучей является их энергетическое и зенитио-угловое распределения в атмосфере. Знание этих распределений и энергетического спектра первичного космического излучения дает возможность изучать процессы образования мюопов.
Одним кз способов изучения энергетического спектра мюопов является анализ кривой поглощения, т.е. интенсивности мюонов на разных глубинах под землей или под водой. При этом важным является знание энергетических потерь мюона в веществе.
Такую задачу способны решать подземные установки для изучения космических лучей, и одной из самых крупных подобных установок является Баксанскнй подземный сцинтилляционный телескоп (БПСТ) ИЯИ РАН с площадью регистрации 2«10 см , работавший, практически без остановок, с 1978 года. За это время набран богатый экспериментальный материал по угловому распределению моонов практически во всем
интервале зенитных углов, позволяющий восстановить кривую поглощения
-2 мюопов вплоть до глубин 12000 г.г*см
В условиях БПСТ возможно исследование поведения кривой поглощения
-2
с 1000 до 12000 г.г «см и на одной установке, по единой методике
исследование поведения энергетического и углового распределения мюопов в области энергий (0.3-ЮОТэВ) в широкой диапазоне углов О -
85 . Однахо.п связи с особенностью топографии п месте располокепня
телескопа и, как следствие, быстрого роста глубины с ростом зенитного угла, существенным становится учет'вклада многократного и глубоко-неупругого рассеяний мюопов, приводящих к искажению реального углового распределения мюопов под землей. Отметим также влияние конечного углового разрешения телескопа, приводящее к задаче учета светосилы установки в зависимости от направления прихода мюона.
Целью настоящей работы являлось исследовать факторы, приводящие к искажению реального углового распределения мюопов под землей, а также показать возможности Баксаиского подземного сцинтилляциоипого
телескопа в исследовании поведения кривой поглощения вплоть до 12000 г.г>см в диапазоне зенитных углов SO -85 .
Новизна работы. Впервые на одной установке, по одной методике исследовано поведение кривой поглощения в диапазоне глубин (5000-120001г.г»си . Полученные результаты согласуется с наличием мюонов прямой генерации, причем отношение R (вклад мюонов прямой генерации к мюонам от обычных каналов распада л - и К - мезонов 4 составляет (1.5 - 0.5М0-3 при тг = 1.65.
Практическая и научная значимость работы. Исследовано угловое разрешение БПСТ, проведено моделирование прохождения одиночного мюона через телескоп и измерено угловое разрешение телескопа с помощью групп «ионов.проходящих через установку. Показано и учтено в расчете влияние многократного к глубоко-неупругого рассеяния мюонов, имеющее существенное значение при планировании и эксплуатации имеющихся установок, расположенных под землей и работающих в различных областях физики космических лучей, включая поиск дискретных источников типа Cygnus Х-3, Hercules Х-1 и др.
Апробация работы. Основные результаты, приведенные в диссертации, докладывались па Нехду народных конференциях по космическим лучам /Киото, 1979г..Москва, 1987г., Аделаида, 1990г./, Шестой мори-онской конференции /Франция, 1986г./, Всесоюзных конференциях по космическим лучам /Тбилиси, 1986г.,. Алма-Ата, 1988г./, а также на семинарах отделов ЛВЭНА и БНО ИЯИ РАН.
Публикации и объем работы. Основные результаты диссертации опубликованы в 7-ми работах. Диссертация состоит из введения, четырех глав,при лохения и заключения .содержит 103 страницы, включая 30 рисунков и список литературы из 106 наименований. Основные положения выносимые на защиту.
1. Исследование возможностей БПСТ по измерению кривой поглощения
-2 мюоиов до 12000 г.г*см .
-
Влияние многократного и глубоко-неупругого рассеяния мюонов па угловое распределение мюонов под землей.
-
Предложена методика обработки, позволяющая выделить из общего потока событий, регистрируемых телескопом ( ~ 17событ.*сек ),
события, связанные с прохождением мюонов, пришедших с глубин
-2 5000-12000 г.г*см . Темп счета таких событий, п зависимости от
глубины, меняется от 1 мин до 2 год
-
Измерено угловое разрешение телескопа -2.5 и учтено влияние конечного углового разрешения па регистрируемое угловое распределение мюолон. ....
-
Различие в угловом распределении мюонов, регистрируемых под землей, по сравнепи» с расчетным, н котором учитывается только распад it - и К-мезонов, можно объяснить наличием мюонов от распадов
+ -3
чармирьванных частиц, причем R=(l.5-0.51*10 при т =1.65.
