Файл: Алания М.В. Квазипериодические вариации космических лучей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.07.2024

Просмотров: 113

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

информация искажается за счет аппаратурной ошибки а. II поэтому полученные на выходе данные обладают ошибка­ ми, которые в два-три раза превосходят ошибки, получаемые

1

из Пуассоновского распределения а =

л/—- [15], (где л-сред-

 

1

л

нее число частиц за единицу времени

измерения).

Хотя и разработаны разные методы

оптимизации дан­

ных интенсивности космических лучей, и ими можно поль­ зоваться при минимальном количестве однотипных каналов '{162, 163, 164] ’Все-таки при осреднении целесообразно на­ личие максимального количества идентичных каналов, поз­ воляющих доводить до минимума влияние аппаратурного эффекта.

Таким образом, наличие максимально возможного ко­ личества идентичных каналов позволяет получать достаточ­ но надежные и статистически обеспеченные данные космичес­ ких л-учей.

Исходя из всего выше сказанного, можно сформулиро­ вать все те основные требования [165], которые должны быть учтены при конструировании аппаратуры для регист­ рации ц-мсзонной компоненты интенсивности космических лучей.

1. Наличие оптимального количества идентичных кана­

лов.

2. Необходимость исправления на атмосферный темпера­ турный эффект, т. е. наличие оптимального количества кана­ лов в противоположных направлениях под различными уг­ лами по зениту.

3. Необходимость наличия узко и широкотелесной гео­ метрической (взаимно перекрывающих) диаграмм направ­ ленности для учета различного слоя экрана, из-за неодно­ родности земного грунта.

4.Возможность учета изменений систематического и спорадического характера, т. е. возможность полного перек­ лючения электронных схем каналов различных направлений (например Ю-^-С, С->-В и. т. д.).

5.Полная автоматизация сбора данных и непрерывная машинная обработка.

Для решения физической задачи с учетом научно-тех-

123

■ннчесмих условий, М. В. Алания, О, К. Шоння [165] был разработан универсальный супер-телескоп (рис. 55) для ре­

гистрации р-мезонпой компоненты интенсивности космичес­ ких лучей.

Телескоп состоит пз трех рядов А, В п С детекторов, каждый из которых в общем случае может состоять пз п независимых элементов. На рис. 55 приводится схема телес­ копа для случая я =3. Как видно из рпс. 55 каждый ряд

состоит из 9 элементов. Всего в телескопе 27 независимых элементов детектора.

Рис. 55. Схема универсального су­ пертелескопа 1, 2. . . . 27 номера не­ зависимых элементов а, и «, — углы двойного совпадения, а 3 — угол трон­

ного совпадения

Предлагаемый телескоп дает возможность: наблюдать интенсивность р-мезонной компоненты космических лучей в вертикальном направлении и под различными углами по зе­

ниту и азимуту. Количество каналов

двойного совпадения

в любом направлении удваивается, т.

к. ряд детектов А и

В, В и С рассматривается как автономные телескопы двой­ ного совпадения. В таком варианте телескоп можно исполь­ зовать под землей, так как он предлагается для регистра­ ции жесткой р-мезонной .компоненты и экраном для погло-

124


щеипя мягкой компоненты служит земной грунт. На уровне

моря же

необходим

экран

из свинца,

который может

быть

расположен над

детекторами

второго ряда В, а не

между

вторым и третьим рядом, как

это обычно делалось

во многих

телескопах.

 

 

 

 

Таким образом, идея о том, что телескоп из трех рядов

можно

использовать как два

автономных

телескопа двойно­

го совпадения, позволяет максимально использовать объем занимаемый телескопом (увеличить площадь регистрации), получить нужное количество идентичных каналов, что в свою очередь дает возможность (методом осреднения) умень­

шить аппаратурные влияния настолько, что ошибки полу­ ченных суммарных информаций на данной площади, будут определяться в основном Пуассоновским распределением па­

дающих на установку частиц. Предложенная геометрия телес­ копа позволяет также с большой точностью проводить

(систематический контроль эффективности отдельных лотков детекторов и в целом :всей установки.

В качестве детектора можно использовать как счетчики

типа СГМ-14, так и сцинтиляторы. В счетчиковом варианте с учетом выше приведенных условий была изменена геомет­ рия датчика супер-телескопа Т-9, доработаны отдельные уз­ лы электронной схемы телескопа, увеличено количество схем

совпадения, формирователей и т. п.,

и установлен на уровне

7 и 15

М. в. э. под землей. (Т-9

сконструировал 3. В.

Француз

[166] (и изготовлен в СКВ ИЗМИРАН).

Кроме супертелескопа Т-16, на уровне 7 и 15 м в. э. под землей, Тбилисский комплекс космических лучей в настоя­

щее время располагает нейтронным супермоннтором п мони­ тором-телескопом МТ-12 на уровне 0 м в. э.

Тбилисский Нейтронный супермонитор, в отличие от дру­ гих супер-мониторов Советской сети станций, состоит из 4

секции (с 1/1—73 г.) и статистическая точность данных (0,11—0,12)% за час. Внесена коррекция в схеме предвари­ тельного усилителя и с каждой из четырех секций поступает

информация с мертвыми временами регистрацппт1=25 и т ,=

= 1200Мкс.

 

 

На базе четвертой секции нейтронного

супер-монитора

сотрудниками отдела

космических лучей

М. В. Алания,

Д. П. Бочикашвили,

Т. В. Джапиашвили,

Г. Г. Еркомаи-

швили, О. Ш. Кванталиани создай монитор-телескоп МТ-12. Моннтор-телескоп установлен на уровне О м в. э. п исполь­ зуется для регистрации нейтронной и жесткой р-мезонной

125


компоненты космических лучей. Геометрия датчика монито­ ра -телесиста такова, что телескоп двойного совпадения состо­ ит из 2 рядов детекторов СГМ-14, в каждом шз которых 4-

Рис, 56. Диаграмма направленности 1—для вертикального на­ правления 2—для наклонного под 45°- направления

независимых лотка по 8 счетчиков. Таким образом, с помо­ щью монитора-телескопа ведется регистрация нейтронной компоненты (6 счетчиков СНМ-15), ц^мезонной интенсив­ ности в вертикальном направлении (4 кубических телескопа двойного совпадения с суммарной статистикой ~ 0,12% за час), под углом ~ 45° к зениту по всем направлениям стра­ нам света: юг. север, восток, запад. Диаграмма направлен­ ности приводится на рис. 56.

Таким образом, Тбилисский комплекс космических лучей

позволит

получить

высокоточные данные

вариации косми­

ческих лучей в широком диапазоне энергии

(от ~ 10 до 300

Бэв) и

не только

существенно расширить

представления о

модуляционных эффектах космических лучей в области вы­ соких энергий, но и даст возможность: 1. Эксперименталь­ ного исследования взаимодействия солнечной системы с межзвездным газом 2. Экспериментального исследования межпланетного магнитного поля на больших расстояниях от плоскости эклиптики и 3. Оценки регулярной составляющей магнитного поля в межпланетных секторах {1, 5, 116—121, 156, 157].

126

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

1.

Л. И. Д о р май. Вариации

космических лучей и исследование космо­

 

са. Изд-во АН СССР,

М., 1963.

 

 

 

2.

Л. И. Д о р м а н,

Л. И. М и р о ш н н ч е и к о. Солнечные космические

 

лучи. Изд-во

«Наука»

М., 1969.

 

 

 

3.

Л. И. Д о р м а и,

В. С. С м и р н о в, М. И. Т я с т о. Космические лучи

 

в магнитном

поле Земли. Физматгиз. 1971.

 

 

4.

А. И. Куз ьмин .

Вариации космических лучей н

солнечная актив­

 

ность. Изд-во

«Наука»,

1968.

 

 

 

 

5.

Г. Ф. К рыме к и й.

Модуляция космических

лучей в

межпланетном

 

пространстве.

Изд-во «Наука»,

1969.

 

 

 

6.

J . A. S 1 m р s о n а Р г е р г i п t, N

25, Val.'can,

1963,

р,

323

7.И. В. Д о р м а н, Л. И. Д о р м а и. Сб. «Космические лучи», № 8, стр. 100, «Наука», 1967.

8.И. В. Д о р м а н, Л. И. Д о р м а н. Изв. АН СССР, Сер. физ. 31, № 8,

 

1273

(1967).

 

 

 

 

 

 

 

9. А. Н. Ч а р а х ч ь я н,

Т. И. Ч а р а х

чья и. Изв. АН СССР, Сер. физ.

 

31, № 8, 1313

(1966).

 

 

 

 

10.

10. И.

Ст о жко в ,

Т. Н.

Ч а р а х ч ь я и.

Геомагнетизм и аэроно­

 

мия

8,

830, (1968).

 

 

 

 

 

11.

Л. И. Д о р м а н,

Р. Т. Г у щ и и а,

И. А. П и м е и о в, И. В. Д о р-

 

м а и. Известия АН СССР, серия

физическая, 34, № 11, (1970).

12.

Л. И. Д о р май,

Л. X.

Ша т а шв и л и .

Сб. «Космические лучи»,

 

№ 5,

стр. 82, Изд-во

АН СССР,

(1963).

13.

Л. И.

Д о р м а и,

 

Л. X.

Ша т а шв и л и .

«Геомагнетизм и аэроно­

 

мия». 2, № 2,

238,

(1962).

 

 

 

14.

М. В. Алания ,

Л. И.

Д о р м а и.

Сб.

«Космические лучи», № 7,

 

Изд-во АН СССР, стр.

204, 1965.

 

15.

М. В. Алания ,

Л. И.

Д о р май,

Л. X. Ша т а ш в и л и . Геомаг­

 

нетизм и аэрономия 5,

1, 161, (1965).

16.

C o s m i c

Ray Ir.tensity-Tokyo,

М —-12.

 

17.

R. Ka n e

“Pro c. Indian Acad. Sci.“ A 52,

N 2, 69, 1960.

18. В. С a p а б а й, С. П. Д ю г г а л, У. P. P а о,

X. P а з д а н, Г. С а с т р н ,

 

П. Па л ь ми р а .

«Труды

международной конференции по кос­

 

мическим лучам», т. 4,

Изд-во АН СССР, стр. 37, 1960.

19.

U. Rao,

V. S a r a b h a i ,

Ргос. Roy. Soc. А 263, 100, 1961.

20.

Г. В. С к р и п и н, Н. П. Ч и р к о в. В сб. «Исследование по магнетиз­

 

му и

аэрономии»,

Изд-во АН СССР, стр. 126, 1963.

127


21.

М. В. Ала н и я,

Л. II. Д о р м а и, М. X. Ш а т а ш в и л и. «Геомаг­

 

нетизм и аэрономия», 6, № 4, 782,

(1966).

22.

М. В. Ала н и я,

Л. И. Д о р м а и,

Л. X. Ш а т а ш в и л и. В сб.

 

«Космические лучи», № 8, стр. 52,

(1968).

23.

М. Г.

С е р е б р е н н и к о в .

«Гармонический анализ». Гостехиздат,

 

1948.

 

 

 

24.

Г. Ф.

К рыме к н и, А. И. К у з ь м и н, А. М. А л т у х о в. Изв. АН

 

СССР, серия физическая,

31, № 8,

1365, (1968).

25.В. Д. Б о л ь ш а н о в. Теория ошибок наблюдений с основами теории вероятностей. Изд-во «Наука», (1965).

26.М. В. Алания. Труды института геофизики. АН ГССР. Тбилиси, 28, 90, (1972).

27.М. В. Алания , Л. И. Дор. ман. Сб. «Космические лучи, № 8, 40,

 

Изд-во «Наука»,

 

(1967).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28.

Л. И. Д о р м а и.

 

Вариация

космических

лучей.

Гостехиздат,

М.,

 

(1957),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

Л. Г.

О с е п а и ш в и л и,

О. Г.

Р о г а в а, Л. X.

Ш а т а ш в и л и.

 

Электромагнитное поле Земли и космические лучи. Изд-во «Мец-

 

ннереба», Тбилиси,

104

(1966).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30.

Л. И.

До р м а и.

 

Метеорологические

эффекты

космических

лучей.

 

Изд-во «Наука»,

 

М.,

(1972).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

J. A. S i mp s o n ,

W. Н. F о n g ег,

S.

В. T r e i m a n ,

Pliys. Rev. 90,

 

934

(1953).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

Л. И. Д о р м а н,

О. Г.

Р о г а в а,

Л. X. Ш а т а ш в и л и. Геомагне­

 

тизм и аэрономия, 8, 166

(1968).

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

F. В a ch е 1е t,

Р. В а 1 a t а,

Е. D у г i n g, N. J u с с i, Nuovo Cimen

 

to 35, 23, (1965).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34.

Л. И.

Д о р м а н,

 

О. Г.

 

Р о г а в а, Л.

X. Ша т а шв и л н .

Сб.

 

«Космические лучи» II,

Изд-во «Наука»,

М.,

(1969), стр. 81.

 

35.

Е. С.

Г л о к о в а,

 

Л. И. Д о р м а и,

Н. С. К а м и и е р. В сб. Кос­

 

мические лучи № 3, Изд-во АН

СССР, М., (1961), стр. 149.

 

36.

М. V. Al a n i a ,

О. G. R о g a v a,

L. Ki. S т a t a s h v

i 1 i, Ac la Pliy-

 

sica Academie Scientiarum Hungaricae 29, Suppl. 2, p. 605—609 (1970).

37.

G. L. Pai, V. A. Sarabi i ai ,

International

Conf. on

Cosmic

 

Rays,

 

Jaipur, December, 2, Mod. p. 43 (1963).

 

 

 

 

 

 

38.

J. J. Q u e n b y ,

W . R. Webber,

Pail. Mag. 4,

N37

(1959)

p. 90—

 

113.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39.

W. K-

Gr i f f i t h s ,

 

G. V. Harmm,

G. I. Hallo i,

P. Ryder, J.

Geo-

 

phys. Res. 71, 1895 (1966).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40.

J. L. Ka mp h o u s e .

J. Ge o p h y s .

Res., 63, 5508

(1963).

 

 

41. M. В.

Алания ,

 

Я- Л. Б л о x, О. Г. Р о г а в а,

Л. X. Ш а т а ш в и-

 

л и.

Труды Всесоюзной

конференции по физике космических лучей,

 

Ташкент, 7—16

октября

1968, часть

II. Космофизический

аспект.

 

Вып. 3, М.,

(1969),

стр.

93.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42. К- И. Г р и н г а у з, В. В. Оз е ро в ,

В. Д.

и Р. Е. Рыбч и н с к и е.

 

ДАН СССР,

131,

1301

(1960).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

128


43.

К. И.

Г р и н г а у з ,

Space Res. 2,539 (1961).

 

 

 

44.

К. И.

Г р и н г а у з .

В. Г. К у р т, В. И.

М о р о з ,

И. С.

Ш к л о з-

 

 

с к

п й. Planetary

Space Sci. 9,21 (I960).

 

 

 

 

45.

И .

В.

B r i d g e ,

С.

D i l w o r t h , В. R o s s i ,

F. Sheib and

E. F. Lyon

 

J. Geophys. Res. 65, 3053 (6960).

 

 

 

 

46.

B.

R o s s i , J. Phys. Soc., Japan, Suppl. H ,

17, 615

(1962).

 

47.

L.

В i e r m a n n ,

Z. A s t г о p h у s. 29, 274

(1974).

 

 

48.

L.

В

i e r m a n n

Memb. Soc Roy Sci. Liege,

 

4 til Series 13, 251, (1953).

49.L. Biermann, Observatory 77, 109, (1957).

50.E. N. P a r k e r Astrofliys. J. 110, 1445 (1958).

51.

E.

N.

P a r k e r

Astrophys. J.

133,

1014 (1960).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52.

E.

N.

P a r k e r

liter] lai etaiy

Dyr am cal process,

Ir.tersc.'er.e

Publishes,

 

New York, 1963. (Русский перевод. E, Паркер, Динамические проце­

 

ссы

в межпланетной среде. М ., изд-во „Мир", (1965),

 

 

 

 

 

 

53.

К. Р h 1 u g,

Soc. Roy. Sci.

Liege

12, 363,

(1966).

 

 

 

 

 

 

 

 

54.

K.

P l i l u g ,

Publ.

 

Astrophj's. Obs. Potsdam,

16, (1966).

 

 

 

 

 

 

55.

J.

C. B r a n d t ,

 

Astrophys. J.

147,

201, (1967).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56.

X. А л ь ф

вен.

 

Космическая

электродинамика.

 

ИЛ,

(1952).

 

 

57

(а) Н . Carmichael,

 

S. F. Sleljes,

Preprint,

AECL-1287 (1961).

 

 

 

57

(б) Л.

И.

Д

 

о р м г и ,

Е.

В

К с л с л . е е ц .

Геомагн. и аэрон.

1,830,

 

 

(1961).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58.

М. J. W i l c o x ,

 

N.

F. N e s s ,

J.

 

Geophys.,

70,

5793,

(1965).

 

 

59.

Л. И.

Д о р и а н ,

 

Г.

И. Ф р е й д м а и.

Труды

ЯФАН,

серия

физи­

 

 

ческая,

вып. 2,

 

(1957).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60. Л. И. Д о р м а н,

 

Н. С. К а м и н е р, В. К. К о и а в а,

Ю. Г. Ш а ф е р ,

 

 

Б.

Ф .

Ш в а р ц м а н ,

huclear Physics 1,585, (1956).

 

 

 

 

 

 

 

61.

V . F.

H e s s ,

H.

T. G r a z i a d e i ,

Ter. Mag. N,41,9

(1936).

 

 

 

62.

A. T.

M o n k ,

 

A.

H. C o m p t o n

Rev. Mod. Phys. 11,

173

(1939).

 

63.

P.

M

e y e r ,

 

J. A.

S i m p s o n ,

Phys. Rev.

1085 96

(1954).

 

 

 

 

 

64.

D.

V

e n k a t e s a n ,

Nuor.vo Ci,merto, 8, Suppl. N2,

285

(1958).

 

 

65.

R.

P.

K a n e ,

Phys. Rev. 98, 130

(1955).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66.

S.

Y o s

h i d a,

J. Kor . do,

J.

Gecmagn. ar.d Geoeledr. 6,15

(1939).

 

67.

T.

J.

Y

a g i

 

J. G e o m a g n . ar.d

 

Gecelectr.

11,

11

(1959).

 

 

 

 

68.

M.

A.

S h e a ,

I. A.

L o c k w o o d .

The 27-cay variation

 

in

cosmic

ray

 

intensity

A. F . C. R. L. T. N .— 60—699 (1960).

 

 

 

 

 

 

 

 

69.

С. H.

В e p н о в,

 

 

Б. E.

С а м о с у д о в ,

В. Ф.

T у л и и о в,

А. Н.

 

 

Ч а р а х ч ь я н ,

 

Т. Н.

Ч а р а х ч ь я н .

Труды

междунар. конф.

по

 

 

космических лучам. Т . IV , Изд-во АН

СССР,

(1960),

стр.

49—60.

70.

Л. И.

Д о р м а н,

 

Л. X.

Ш а т а ш в и л и .

 

Сб. «Космические лучи»,

 

№ 4,

Изд-во

Аи

СССР,

М ., 1961, стр.

179. L. I. Dorman ar.d L. Kh.

 

 

Shatashvili.

 

Sympos.um

on

GcophyCcal

Aspects

of

 

Cosmic

Rays.

 

 

H elser.ki 1990, 1LGG monographs No 12 pp. 87— 103, October 1961, Paris.

 

 

L. I.

D crm ar,

L. Kh. Skatashvili, Cosmic

Rays from ICY programme,9

9. M. В. Алания, Л. X. Шаташвили

129