Файл: Григоров, Н. Л.pdf

Выражение (1.9) позволяет оценить величину

1 1 ( # о )

— долю энергии, расходуемой в ионизационном калориметре на ядерные расщепления.

емой на ядерные расщепления, составляет значительную часть

ражать в 10° эв, то а — 2,1); б) все вторичные частицы обладают средним коэффициентом

неупругости взаимодействия К = 1, причем доля энергии, пере­ даваемой п°-мезонам, составляет 1/3; коэффициент неупругосты

частицы растрачивается на ядерные расщепления.

Результаты расчетов величины г) для разных значений Еа и Л'іуг выполненные в указанных предположениях, приведены в табл. 1.2. Как видно из таблицы, слабая зависимость п от Ё0 сохра­ няется и при учете изменения множественности с уменьшением энергии вторичных частиц.

Широкое применение ионизационного калориметра в исследо­ ваниях космических лучей потребовало более обстоятельных рас­ четов выделения энергии в ионизационном калориметре и экспе­

развития каскада проводился на ЭВМ методом Монте-Карло,, являются работы [8, 9).

На рис. 1.3 приведены зависимости т] (Е0), рассчитанные нами (кривая 1) п в работе Фетисова [8] (кривая 2). Видно, что наш расчет дает ту же зависимость от Ей, что и более сложный расчет,

Рис. 1.3. Зависимость доли г\ энергии, идущей на ядерные расщепления, от энергии Е0 первичного нуклона. Кривая 1 — наши расчеты (см. табл. 1.2), кривая 2 — расчеты Фетисова [ 8 ] , остальные данные — из работ [10, 1 1 , 13] .

Пунктир па левом рисунке соответствует функции (1.11).

учитывающий флуктуации в развитии каскадов. Небольшое чис­ ленное различие в величинах т) (Е0) может быть связано с неко­ торыми различиями в численных характеристиках элементарного акта.

где а = 0,18, Е0 измеряется в Гэв, значение Ъ — 0,5—0,45 в за­ висимости от модели элементарного акта взаимодействия частицы высокой энергии с атомным ядром железа. Кривая, соответству­

наши расчеты и расчеты Фетисова. Расчеты Джонса [9] дают прак­

т| должна была бы иметь значение 0,09—0,08, в то время как наши

но все же зависит от модели элементарного взаимодействия энер­

в поглотителе из железа при нефиксированной точке первога

где &Eje. її AEj сп. — энергии, потерянные на ионизацию в де­ текторах /-го ряда соответственно электронами и сильно ионизую­ щими частицами, Ах — толщина (в г/см2) вещества в ионизацион­ ном детекторе, в котором создается измеряемая ионизация.

Обозначим через є энергию, теряемую в среднем на ионизацию в детекторе ионизации сильно ионизующими частицами, возник­ шими в одном ядерном расщепленип. Тогда среднее значение энер­ гии, выделенной во всех детекторах ионизации сильно ионизую­ щими частицами, может быть записано так:

2 л # і с . „ . = wsNw. = йв,

где w — вероятность регистрации одного ядерного расщепле­ ния, а

Величина и;і\гя.р. = й есть среднее число ядерных расщеплений, дающих основной вклад в ионизацию, обусловленную продуктами ядерных расщеплений. В нашем упрощенном расчете й — сред­ нее число регистрируемых ядерных расщеплений.

Согласно выражению (1.12), измеренная энергия первичной частицы

Можно полагать, что каждое из п ядерных расщеплений ре­ гистрируется независимо одно от другого, поэтому вероятность зарегистрировать п ядерных расщеплений при среднем числе регистрируемых расщеплений й будет подчиняться закону Пу­ ассона:

Распределение вероятности измерения данного значения отно­ шения Е0/Ео приведено на рис. 1.6. Из рисунка видно, что с ростом

Приведенные на рис. 1.6 распределения не учитывают флук­ туации в доле энергии, передаваемой в каждом акте взаимодейст­ вия я°-мезонам, флуктуации множественности рождаемых вто­ ричных частиц, энергии, теряемой на расщепление ядра, и т. д., поэтому истинное распределение величины Е01Е0 шире представ­ ленного на рис. 1.6.