Файл: Христиансен, Г. Б.pdf

ливневых частиц в индивидуальной лавине. При постоянном Л следовало бы ожидать уменьшения, а не возрастания Хм при пере­ ходе к Л/-— 106 [101, 104]. Как видно из рис. 31, экспериментальные данные не исключают эту возможность. При достаточно больших

Таким образом, данные по барометрическому эффекту и угло­ вому распределению не противоречат тем сведениям о высотном ходе ш. а. л., которые были приведены раньше 4 2 .

Большой интерес представляют дальнейшие исследования по угловому распределению на уровне моря для получения точной

расположенной существенно до максимума развития лавины. При энергиях вплоть до 1017 эв форма каскадных кривых изучена от максимума до уровня моря. При более высоких энергиях суще­

полученные в результате первых экспериментов указания на ано­

точности и необходимости определения полного числа частиц в ливне с использованием детекторов, регистрирующих только пери­ ферию ливня. Последнее обстоятельство может оказаться важным, так как на периферии ливней регистрируется незначительная доля от полного числа частиц и, кроме того, велик вклад мюонной ком­ поненты, которая развивается в атмосфере иначе, чем электронная.

Таким образом, спектры C(N, х), полученные на разных глу­ бинах при больших N, не смогут быть использованы для точного определения кривых~N(x). В области £ 0 = 1 0 1 8 - f 10м эв, по-види­ мому, более перспективно использование иной методики, основан­ ной на регистрации черенковского излучения и ионизационного свечения (см. гл. 2).

Продольное развитие ядерных лавин. Э.-ф. лавина является вторичным проявлением ядерно-каскадного процесса.

4 2 Большой систематический разброс данных при малых N (рис. 31) связан, повидимому, с выборкой ливней с разной структурой в разных работах.

87

Данные о продольном развитии ядерной лавины при сверхвы­ соких энергиях первичных частиц представляли бы, конечно, исключительный интерес. Существует целый ряд факторов, пре­

тальные данные, в нижней половине атмосферы в сотни раз мень­ ше числа электронов.

2.Число я.-а. частиц высоких энергий Е, которые и представ­ ляют интерес с точки зрения исследования ядерно-каскадного процесса, убывает по крайней мере как \/Е.

3.Ядерная лавина развивается, по-видимому, в верхней поло­

вине атмосферы, и ее максимум смещен в сторону больших высот по сравнению с максимумом э.-ф. лавины.

4.Пространственное распределение я.-а. частиц хотя и уже, чем пространственное распределение электронов, но зависит от высоты, и можно ожидать, что на больших высотах абсолютное расхождение я.-а. частиц будет большим.

5.Современный детектор я.-а. частиц представляет собой круп­ ногабаритное и тяжелое сооружение, предполагающее полную фильтрацию я.-а. компоненты от э.-ф. компоненты высокой энер­

больших энергий Ео> 101 6 -н 101 7 эв, то оно вряд ли возможно во­

Поэтому, используя детектор площадью 10 м2 и проводя измере­ ния в течение 103 час, можно ожидать 60 лавин я.-а. частиц высо­ ких энергий. Для первичной частицы с энергией ^ 1 0 1 6 эв число лавин будет в десятки раз меньше.

§ 2. ПОПЕРЕЧНОЕ РАЗВИТИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОМПОНЕНТ

Исследование поперечного развития ливня, т. е. исследование пространственного распределения ливневых частиц, необходимо

88

в первую очередь потому, что без его знания невозможно опреде­ лить полное число ливневых частиц той или иной природы на дан­

дует, что экспериментальную функцию р(г) необходимо знать по

с проблемой углового распределения частиц и углового распреде­ ления потоков энергии в элементарных актах ядерно-каскадного процесса.

По существу р(г) в индивидуальном ливне представляет со­ бой проинтегрированный по времени и по телесному углу поток частиц ливня на единицу площади на расстоянии г от оси ливня,, для регистрации р(г) без искажений необходимо использовать детекторы с достаточно большими разрешающими временами. При

Анализ кривой раздвижения. Первые данные о пространствен­ ном распределении электронов были получены Д. В. Скобельцы­

ров). При этом для правильной интерпретации данных необходи­ мо учитывать сложный характер спектра ливней по числу частиц.

пределения. Если считать, что в рассматриваемом с учетом изме­

89

шим в то время расчетам по электромагнитной каскадной теории. Однако эти расчеты учитывали попадание электронов на пери­ ферию ливня только за счет однократного рассеяния.

Функция Нишимуры и Каматы. Нишимура и Камата [109, 110] провели расчеты пространственного распределения по электромаг­ нитной каскадной теории с учетом многократного и однократного рассеяния и показали, что функция пространственного распреде­ ления существенно зависит от возраста ливня s. Эти функции [111] могут быть с точностью несколько процентов представлены фор­ мулой 4 4

зультатов, полученных методом кривой раздвижения, то необхо­ димо предположить, что в регистрируемых ливнях s~;2. Столь большое значение s представляется нереальным в электромагнит­

торы, отбиравшие случаи прохождения через данное место элек­ тронов и фотонов высокой энергии. С помощью этих селекторов можно было определять положение оси ливня с точностью, по-ви­

90