Файл: Христиансен, Г. Б.pdf

большой установке Хавера парк 1143] как с помощью обычных методов, так и с помощью беззазорного магнитного спектрометра (рис. 43). Кроме того, появились данные о пространственном рас­ пределении мюонов с энергией ^ 1 Гэв по результатам измере­ ний на установке Сиднейского университета. Данные (136], полу­ ченные с помощью детектора площадью 20 м2, относятся к малым

из рисунка, экспериментальные данные, полученные в различных работах, выполненных на уровне моря, в целом достаточно хоро­ шо согласуются друг с другом. Более неточными в методическом отношении являются данные, полученные на малых расстояниях от оси из-за влияния я.-а. компоненты. Что касается данных Сид­ нейской группы [144], то они могут быть согласованы с другими литературными данными. В [144] дается только ход функции про­ странственного распределения мюонов, а не ее абсолютное зна-

110

чение. Известная в литературе аппроксимация Грейзена дает заметное отклонение от эксперимента при малых г.

На высоте гор (рис. 42,6) первые исследования пространствен­ ного распределения мюонов с энергией ^ 1 Гэв с помощью комп­ лексных установок были проведены в работах Памирской экспе­

полнены с помощью обычных детекторов мюонов. Измерениям на высоте гор можно придавать значение при г>10н-15 м, так как на меньших расстояниях велика роль я.-а. компоненты, которую разные авторы исключают по-разному6 7 .

Интересный результат о флуктуациях пространственного рас­ пределения мюонов малых энергий (^300 Мэв) был получен в работах [139, 146].

Из рис. 44 видно, что пространственное распределение мюонов для ливней с различным видом пространственного распределения электронов (параметр s) несколько различается. «Молодым» лив-

6 7 Из-за большего поглощения в нижних слоях атмосферы я.-а. компоненты сравнительно с мюонной компонентой в ш. а. л. роль имитаций от я.-а. ком­ поненты возрастает с высотой. Данным [139] соответствуют большие абсо­ лютные значения р й , что связано с большей глубиной в атмосфере уста­ новки.

111

ням соответствует более крутой ход функции рц(г), «старым» — пологий. Наблюдаемую зависимость нетрудно объяснить, если учесть, что возраст ливня, по крайней мере эффективно, опреде­ ляет высоту его генерации. При малых s регистрируемые ливни

„мента. В то же время из сравнения

ных детекторов, то вряд ли можно говорить о заметной зависимо­ сти рц(г) от высоты в пределах ошибок эксперимента.

Мюоны, имеющие сравнительно низкую энергию Гэв) на уровне моря, возникают на протяжении не очень большого слоя

видимому, на протяжении всей атмосферы, и поэтому их поток до­ статочно хорошо отражает характер развития лавины из пионов на всех ее стадиях. Наконец, мюоны еще более высокой энергии,

с достаточно большой вероятностью на пути порядка пробега пио­ нов относительно ядерного взаимодействия. Поэтому характери­ стики мюонной компоненты с энергией 1 0 й - И О 1 2 эв отражают ха­ рактерные особенности лавины пионов на первых стадиях ее раз­ вития, т. е. должны быть наиболее чувствительны к особенностям

112

элементарного акта взаимодействия при энергиях, близких к энер­ гии первичной частицы.

Мюоны с энергией > 5 Гэв. Первые исследования мюонов вы­ сокой энергии (^10 Гэв) в составе ш. а. л. с использованием де­ текторов, расположенных под землей, были проведены в цикле

работ Э. Л. Андроникашвили и др. [147]. В этих работах рассмат­ ривалось число совпадений и антисовпадений подземного счетчикового детектора мюонов при его попадании на различные рас­ стояния от оси ш. а. л. Для определения числа частиц и положе­ ния оси ливня использовалась наземная установка, представляв­ шая собой систему коррелированных годоскопов.

В последующих работах для выделения мюонов высокой энер­ гии использовались как подземные помещения, так и детекторы с намагниченным железом. Наиболее полные измерения простран­ ственного распределения мюонов высокой энергии были прове­ дены на комплексных установках Памирской станции АН СССР

[34], МГУ [150, 155—158], на английской установке Хавера парк [31, 148], на установке Института ядерных исследований Токий­ ского университета [138] и на установке Кильского университета

[149](Е»>2Бэв).

из четырех рядов искровых камер по 4 ж2 в каждом ряду. По этой системе камер находилось направление потока мюонов с точно­ стью 14-2°. Это направление принималось за направление оси ливня. Плотность мюонов определялась по показаниям подзем­ ного годоскопа. Остальные параметры ливня, включая s, находи­

и [152] совпадают между собой. В работе МГУ [158] ливни с раз­

результат связан, скорей всего, с невозможностью полностью ис­

Остальные работы о пространственном распределении мюонов различных энергий (рис. 45) находятся в достаточно хорошем со­ гласии друг с другом и в отношении абсолютной величины рм,(г) . Эта величина в разных работах при заданном Е^ оказывается до­ статочно близкой при условии нормировки различных данных по закону pn^/V0 '7 8 . Кроме того, абсолютные величины р»,(г) для раз­ личных пороговых значений Е^ также находятся в хорошем согла­ сии при малых г, где относительная роль малых Е$, несущественна.

Мюоны высоких энергий (>50 Гэв). Исследование простран­ ственного распределения мюонов с энергией более и порядка сотен Гэв представляет собой трудную экспериментальную задачу. Для выделения мюонов таких энергий обычно используются подземные помещения, находящиеся на глубине сотни метров грунта. Если принять, что ошибка в определении направления оси ливня состав­ ляет ~ 14-2° ^1,6- 10~2 -ьЗ,2-10~2 рад, то ошибка в определении положения оси на уровне подземного помещения может стать порядка и более десяти метров. Для мюонов с энергией, прибли­ жающейся к 1000 Гэв, она будет уже существенно больше ожи­ даемого радиуса расхождения мюонов этой энергии. Таким обра­ зом, непосредственное изучение пространственного распределения мюонов указанным методом невозможно.

Для полуколичественных исследований в ряде подземных экс­ периментов использовался метод «кривой раздвижения» в приме-

114