Файл: Христиансен, Г. Б.pdf

с линейным размером порядка 1 м трех и более мюонов. В даль­ нейшем пучки, состоящие из нескольких мюонов и имеющие раз­ мер около 1 м, наблюдались также с помощью многопластинчатой камеры Вильсона, расположенной под землей и позволявшей кон­ статировать проникающую природу частиц, входящих в состав пучка, а также коллинеарность их траекторий [154].

Упомянутые работы на первый взгляд свидетельствовали о слишком большой частоте пучков мюонов по сравнению с ожидае­ мой на основании спектра плотностей мюонных ливней. Интерес к этому вопросу стимулировал исследование пучков мюонов в со­ ставе ш. а. л.

Первые исследования [155], проводившиеся в МГУ в подзем­ ных помещениях на глубине 20 и 40 м в. э. с помощью больших детекторов из двух-трех рядов годоскопических счетчиков, пока­ зали, что пучки, состоящие из 3-х и более мюонов, наблюдаются только на сравнительно малых (<10 м) расстояниях от оси ливня.

Интенсивность пучков по данным этих экспериментов состав­ ляла несколько единиц на Ю - 3 — - — и в десятки раз превосхо-

час-м2

дила ожидаемую за счет флуктуации, описываемых распределе­ нием Пуассона в предположении постоянства плотности потока мюонов при г < 1 0 м от оси, т. е. фактически в предположении отсутствия градиента р^(г). Измерения далее были продолжены с помощью многорядных детекторов под землей и с общей пло­ щадью годоскопических счетчиков для измерения плотности пото­ ка мюонов вблизи пучка около 40 м2 [156].

При этих измерениях обнаружено, что пучки в стволе пред­

тах МГУ исследовались пучки, удовлетворяющие именно этому условию, а также условию г < 1 0 м.

В последних экспериментах [157, 158] был существенно усовер­

работает коррелированно с комплексной установкой для исследо­ вания ш. а. л. Детектор, состоящий из нескольких рядов искровых камер, является визуальным и позволяет четко разделять случаи прохождения через установку нескольких мюонов от случаев обра-

116

зования в установке локальных ливней, чего не мог делать детек­ тор из годоскопических счетчиков.

Анализ полученных фотографий показал, что около половины событии, принимаемых по годоскопическому детектору за пучки мюонов, на самом деле являются локальными ливнями от мюонов,

Грунт 40 м в э

• • • • • •

• • • • • •

содержащими проникающие я.-а. частицы. Это так называемые «фотоядерные» ливни. Частота их появления соответствует приня­ тому в настоящее время сечению их генерации6 9 . Оставшиеся события соответствуют прохождению через искровые камеры че­ тырех или более мюонов с коллинеарными траекториями, с точ­ ностью ~ 1 ° .

Интерпретация пучков на малых расстояниях от оси.

В работе i[ 158] была показана существенная корреляция между

*9 В период публикации работ [155, 156] это сечение принималось в мировой литературе в 5—6 раз меньше современного значения.

117

формой пространственного распределения мюонов и параметром s.

возможны значения п, приближающиеся к единице. Поэтому при

ли, изменение площади детекторов для наклонных ливней и т. д.). Учет распределения градиента п (см. рис. 48) существенно умень­ шает расхождение между экспериментом и расчетом, и в пределах ошибок расхождения не существует.

Можно ли, однако, считать проблему пучков мюонов таким

118

нить за счет пуассоновых флуктуации. Поэтому имеет смысл вкрат­ це остановиться на возможных потенциальных причинах явления пучков мюонов.

Уже в первых работах по исследованию пучков мюонов рас­ сматривалось несколько возможностей для объяснения наблюдае­ мого явления: а) существенная роль больших флуктуации в вели­

с

та в метрах, на которой еще могут находиться я.-а. частицы, даю­

нов, входящих в пучок, показал [157], что средняя энергия этих мюонов порядка сотен Гэв. В пользу этого говорит также сравне­ ние частоты появления пучков мюонов на больших глубинах под землей (—2000 м в.э.) сравнительно с частотой их появления на глубине 40 м в. э. в экспериментах МГУ.

Интенсивность пучков, состоящих из трех и более мюонов, на больших глубинах имеет значение во много десятков раз меньше,

7 1 Энергия мюона в среднем в 1,3 раза меньше энергии распавшегося пиона (следствие законов сохранения).

119