Файл: Григоров, Н. Л.pdf

Чтобы спектр толчков охватывал максимально широкий диа­ пазон величин толчков, необходимо данные, полученные разными установками, в разных диапазонах значений / , «сшить» между собой. Очевидно, что при этом необходимо воспользоваться

10

I

§ кг'

такими измерениями, в которых наименьшим образом сказыва­ лось бы влияние групп частиц.

рядам спектр приведен на рис. 4.9. Усреднение велось так же, как и для установки площадью 0,6 .и2.

Абсолютная частота толчков в отдельных камерах установки площадью 0,6 м2, показанной на рис. 4.3, в 2,4 раза меньше, чем в установке площадью 10 м2 (это видно из рис. 4.7). Проведенные оценки показали, что из-за различной толщины фильтров в этих установках частота толчков должна отличаться в 2,2 раза. По­ этому спектр толчков, зарегистрированный отдельными камерами

Спектр толчков, зарегистрированных в работе [54] иониза­ ционной камерой площадью 0,1 м2, как по абсолютной интенсив­ ности, так и по наклону практически совпадает со спектром толч­

«2-Ю2 частиц). Эти данные тоже нанесены на рис. 4.9.

Как видно из рис. 4.9, спектры толчков, зарегистрированных установками разной площади (0,1 м2; 0,6 м2 и 10 м2), но имеющими хорошую разрешающую способность (детекторы малых размеров), характеризуются близкими показателями степени у — 1 и хоро­ шо «сшиваются» друг с другом.

Для получения спектра ионизационных толчков, обусловлен­ ных только адронами, в спектр толчков, полученный с помощью отдельных ионизационных камер, необходимо внести поправки, связанные с генерацией толчков мюонами высокой энергии и с регистрацией электронно-фотонной компоненты центральных об­ ластей широких атмосферных ливней (последнее относится, в основном, к результатам, полученным на установке, изображенной на рис. 4.5). Эти поправки вводились следующим образом. Спектр-

Таким образом, чтобы определить спектр ионизационных толчков, созданных в установке адронами, помимо спектра всех толчков необходимо знать спектр толчков, созданных в установке (х-мезо- нами, и спектр толчков от частиц электронно-фотонной компо­ ненты, падающих на боковые поверхности.

[49], исходя из следующих соображений.

Мюоны создают только неструктурные толчки. Так как нас интересуют толчки с / > 1,5-103 частиц, то такие толчки могут создавать мюоны с Е[Х > 2-1011 эв. У таких мюонов распадный пробег больше 103 км. Следовательно, интенсивность толчков от мюонов на высоте гор (3,2 км) и на уровне моря будет практически одинаковой.

Авторы [49] измеряли спектры ионизационных толчков в камерах I I I и I V рядов (см. рис. 4.5) на уровне моря и на высоте гор. Поэтому был известен высотный ход интенсивности одиноч­ ных толчков разной величины I . Следовательно, можно написать:

хг/см2.

Имея в виду, что поток адронов поглощается по экспонен­ циальному закону, можно написать:

Поэтому из двух уравнений (4.15) и (4.16), используя соотношение (4.17), имеем:

Для этого строились распределения числа сработавших камер (подобные изображенным на рис. 4.6) для разных значений ве­ личин толчков / . Из-за больших ошибок, получающихся при вычитании спектров, построить таким способом спектр удалось только в диапазоне 1 , 5 - 1 0 3 ^ 1,5-104 частиц. В области боль­ ших толчков были использованы экспериментальные данные, по­ лученные при помощи двух верхних рядов (I и И) установки, изображенной на рис. 4.5, регистрирующих частицы электроннофотонной компоненты. Установка срабатывала, когда в каждом

ной компоненты был пронормирован так, чтобы получить экс­ периментально наблюдаемый вклад их в число толчков I I I и I V ря­

ненты, полученный после такой нормировки, приведен на рис. 4.9 (кривая 2). Ошибки включают в себя неопределенность в норми­ ровочном коэффициенте и статистические ошибки в спектре толч­ ков от электронно-фотонной ком­

свои экспериментальные резуль­ таты трактует как спектр с резким перегибом [58, 59].

Наличие резкого перегиба в спектре частиц безусловно долж­ но быть связано либо с появлением новых процессов во взаимо­ действии частиц при соответствующих энергиях [58], либо с ха­ рактерными изменениями в спектре первичных частиц высокой энергии космических лучей [62]. Каждая из этих причин имеет принципиальное значение, поэтому перегиб в спектре, даже на­ блюдаемый только одной группой экспериментаторов, нельзя игнорировать.

Ниже (§ 4.2) мы попытаемся выяснить методические причины, которые в чисто степенном спектре могут создавать видимость перегибов.