Търсачка

Банер

Дипломни Физика Барометрични коефициенти на мюонен телескоп – ЮЗУ „Н. Рилски”


Дипломна работа, 53 стандартни страници, съдържа таблици, схеми, диаграми, графики, има апарат
Цена: 4.80лв.
Безплатно
Спестявате: 100.00%
Задайте въпрос за този материал

СЪДЪРЖАНИЕ Увод ……………………………………………………………..4 Глава І. Вариации на космичното лъчение. …………….5 1.1. Първично космично лъчение, ядрено каскаден процес, мюонна компонента. ……5 1.2. Вариации на космичното лъчение. Основни типове: …...………13 1.2.1. Историческа справка. ……………13 1.2.2. Класификация на вариациите...14 1) Геомагнитен праг ………………………………..…..14 2) Интегрална кратност на прибора………………… 14 3) Енергетичен спектър …………………………….…14 1.2.3. Атмосферни вариации ……………16 1.2.4. Вариации с геомагнитен произход ……….17 1.2.5. Вариации с хелиосферен произход ……….17 1.2.6. Денонощна вариация …………………………….……………18 1.2.7. 27-дневна вариация ……………………………………………18 1.2.8. 11-годишна вариация ……………………………………….19 1.2.9. Слънчеви изригвания ……………………………………….20 1.2.10. Форбуш ефект …………………………............21 1.3. Прибори за измерване на вариациите …………………………....22 1.3.1 Кратка история…………………………………………….....22 1.3.2 Апаратура за изучаване на вариациите ………………….....22 • Детектор на неутрони ………………………………….....23 • Неутронни монитори ……………………………….…...24 • Мюонни телескопи ……………………………………...24 Глава ІІ. Описание на прибора. ………………….….....28 2.1. Разположение на детекторите. ………………………….......28 2.2. Регистрираща част. ………………………………………......29 2.3. Характеристики (статистически точности; енергетичен праг; отклик към първични протони.) 34 Глава ІІІ. Експериментална проверка на характеристиките на детекторите. ….38 3.1. Фотоелектронен умножител в режим на броене на фотони. Плато. ……………38 3.2. Резултати. ………………………………....…………………..42 3.3. Случайни съвпадения. ……………………………………….46 Глава ІV. Експериментална проверка на барометричните коефициенти. …47 4.1 Барометричен ефект. Метеорологични корекции. .47 4.2 Барометричните коефициенти. ……………………….…..….49 ИЗВОДИ. …………………………………………………….……….51 Използвана литература. ………………………………………….……52 Увод За измерване на вариациите на космичното лъчение в ЮЗУ „Неофит Рилски” през 1999-2001 г. е построен мюонен телескоп (Malamova, E., Angelov, I., et. al. 2001). През февруари – април 2009 г. приборът е основно ремонтиран. Заменена е дестилираната вода в детекторите. Заменени са два фотоелектрони умножителя. Цел на настоящата дипломна работа е проверка на функциолността на прибора след ремонта. За постигането на тази цел са изпълнени следните задачи: 1. Експериментална проверка на броячните характеристики на детекторите. 2. Експериментална проверка на барометричния коефициент. ГЛАВА І Вариации на космичното лъчение 1.1. Първично космично лъчение, ядрено каскаден процес, мюонна компонента. Космичното лъчение е поток от частици, основно протони (40%) и по тежки ядра с високи енергии. Според произхода си космичните лъчи могат да бъдат разделени на следните групи (Dorman, 2004):  Извънгалактични космични лъчи, с много високи енергии – до 1021 eV, генерирани в радиогалактики, квазари и други астрофизични обекти във Вселената. Те са външни за Галактиката.  Галактични космични лъчи, с енергии до 1015 - 1016 eV, генерирани основно при експлозиите на свръхнови звезди и в остатъците от свръхнови, в магнитосферата на пулсари и двойни звезди, от ударни вълни в междузвездното пространство и други възможни обекти в Галактиката. Те са вътрешни за Галактиката и външни за Хелиосферата и Земната магнитосфера.  Слънчеви космични лъчи, с енергии до 15 – 30 GeV, генерирани в Слънчевата корона в периоди на мощни слънчеви избухвания. Те са вътрешни за Слънчевата корона и външни за междупланетното пространство и Земната магнитосфера.  Междупланетни (или аномални) космични лъчи, с енергии 10-100 MeV, генерирани от ударни вълни на границата на Хелиосферата или от мощни ударни вълни в междупланетното пространство. Те са вътрешни за Хелиосферата и външни за Земната магнитосфера.  Магнитосферни (или планетарни) космични лъчи, с енергии до 10 MeV за Юпитер и Сатурн и до 30 keV за Земята, генерирани в магнитосферите на въртящи се магнитни планети. Диференциалният енергетичен спектър на космичните лъчи, получен като обобщение на резултати от различни експерименти е показан на фиг. 1.1. (Grieder, 2001). Нискоенергетичната част на спектъра е силно променлива, поради Слънчевата модулация. Частта под 10 GeV запазва формата си, но точните интензитети се променят непрекъснато В обхвата 10 GeV – 1015 eV, спектърът може да бъде описан със степенна функция. Между 1015 eV и 1018,5 eV той е по стръмен, след 1018,5 наклонът се променя отново. Измененията на наклона при 1015 eV и 1018,5 eV известни като „коляно” и „глезен”, се предполага, че отразяват промени в разпространението на частиците в междузвездното пространство и/или в източниците и ускорителните механизми. -------------------------------- ИЗВОДИ В рамките на настоящата дипломна работа са проверени основни експлоатационни характеристики на мюонния телескоп в ЮЗУ „Неофит Рилски” – Благоевград, след извършения ремонт на прибора: • замяна на дестилираната вода в детекторите ; • замяна на два фотоелектронни умножителя. Експериментално са изследвани платата на детекторите и са определени барометричните коефициенти. Резултатите са съпоставени със стойностите от експлоатацията на телескопа преди ремонта. Въз основа на получените резултати могат да бъдат направени следните изводи : 1. В броячните характеристики на всички детектори, включително на двата детектора, на които са заменени фотоелектронните умножители се наблюдава плато. Не е необходима пренастройка на високите напрежения за фотоелектронните умножители. 2. Броят на случайните съвпадения, за всяка двойка детектори, измерваща интензитета във вертикално направление, е пренебрежимо малък, в сравнение с броят на регистрираните мюони – под 2% от общият брой на регистрираните съвпадения. 3. Получените стойности на барометричните коефициенти са близки до стойностите от експлоатацията на прибора преди ремонта. Необходимо е барометричните коефициенти за корекция при бъдещата работа на прибора да бъдат определени за по-дълъг период от време, с по-голяма прецизност 4. След извършения ремонт, мюонният телескоп може да бъде въведен в нормална експлоатация. Използвана литература Angelov I., Malamova E., Stamenov, J., Application of Water Cherenkov Detectors for Muon Telescopes, proceedings of the 21st European Cosmic Ray Symposium, Koshice 2008, in print. Angelov I., Malamova E., Stamenov, J., Muon Telescopes at Basic Environmental Observatory Moussala and South-West University – Blagoevgrad, Sun and Geosphere, v.3 – n.1 - 2008 , pp. 32-37 , in print. Barbashina, N., Borog, V., Dmitrieva, A., et al., Study of Forbush effects by means of muon hodoscopes, Proceedings of the 20th European Cosmic Ray Symposium, 2006, http://www.lip.pt/events/2006/ecrs/proc/ecrs06-s0-86.pdf Belov A., Eroshenko E., Oleneva V., Struminsky A., and Yanke V., What determines the magnitude of forbush decreases?, Advances in Space Research, V. 27, No. 3, p-p. 625-630, 2001 Borog V. V. et al., Large aperture muon hodoscope for studies in solarterrestrial physics, Proc. 24th ICRC, Rome, 1995, V.4. p-p. 1291-1294 Cane H. V., CMEs and Forbush decreases, Space Science Rev., 10, p-p 4 l-62, 2000. Chilingarian A., Arakelyan, K., Avakyan, K., et al., Correlated measurements of secondary cosmic ray fluxes by the Aragats Space-Environmental Center monitors, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research – A 543 (2–3), pp 483–496, 11 May, 2005. Dorman L. I., Cosmic Rays in the Earth's Atmosphere and Underground, Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, 2004, 855 pages (pp 10-18) Duldig M. L., Muon observations, Space Science Reviews – 93 (1-2), pp 207-226, 2000 a. Duldig M., Australian Cosmic Ray Modulation Research, 2000 b , arXiv: astro-ph/0010147v1, 2000 b. Duldig, M., Australian Cosmic Ray Modulation Research, Publications of the Astronomical Society of Australia, 18, 12, 2001 Forbush, S. On the effects in cosmic-ray intensity observed during therecent magnetic storm. Physical Review 54, 975–988, 1938 Forbush, S. Solar influences on cosmic rays. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, January 15, 1957 Gaiser T. and Stanev T.,Cosmic rays, Phys. Rev., D54, N0 1, p-p 122-127, 1996 Gil A., Modzelewska R., Alania M., Features of the 27-day variations of the galactic cosmic ray intensity and anisotropy, Acta Physica Polonica B, V. 39, No 5, 2008 Grieder P. , Cosmic rays at Earth, Elsevier, Amsterdam 2001 Hamamatsu Photonics K. K. Photon counting using photomultiplier tubes, 2005 http://sales.hamamatsu.com/assets/applications/ETD/PhotonCounting_TPHO9001E04.pdf Hansen P., A new measurement of the μ+ and μ- spectra at several atmospheric depths, PhD thesis, 2003 Hayashi, Y., Aikawa, Y., Gopalakrishnan, N.V., et al., A large area muon tracking detector for ultra-high energy cosmic ray astrophysics – the GRAPES-3 experiment, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research – A 545 (3), 643–657, 21 June, 2005 Hippler R., Mengel A. , Jansen F. et al., First Spaceweather Observations at MuSTAnG — the Muon Spaceweather Telescope for Anisotropies at Greifswald, Proceedings of the 30th ICRC, Merida, Mexico, 2007, V.1. pp 347-350 Jämsén T., Usoskin I., Räihä T., Sarkamo J., Kovaltsov G., Case study of Forbush decreases: Energy dependence of the recovery, Advances in Space Research 40, p-p 342–347, 2007 Malamova, E., Angelov, I., Kalapov, I., Davidkov, K., Stamenov, J., Muon cherenkov telescope, Proceedings of the 27th ICRC, Hamburg, 2001 Mursula K., Usoskin I., Heliospheric Physics and Cosmic Rays, Lecture notes, University of Oulu, 2003 Okazaki, Y., Fushishita, A., Narumi, T., et al. “Drift Effects and the Cosmic Ray Density Gradient in a Solar Rotation Period: First Observation with the Global Muon Detector Network (GMDN)” , arXiv:0802.2312v1 , 2008 Photomultiplier tubes: Principle & Applications, Photonis, 2002, PHOTONIS ordering code D-PMT-AB2002 Solar-Terrestrial Environment Laboratory, Nagoya University, Nagoya Multi-Directional Muon Telescope, http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/ste-www1/div3/muon/dbtext22.pdf Solar-Terrestrial Environment Laboratory, Nagoya University, Sakashita Underground Cosmic Ray Telescope, http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/ste-www1/div3/muon/db_sak.pdf Ангелов, Л, Първична статистическа обработка и графично представяне на данни мюоннен телескоп, дипломна работа, ЮЗУ „Н. Рилски”, 2002 Маламова, Е, Изследване и оптимизиране на експлоатационните характеристики на детекторните елементи на мюонен черенковски телескоп, дипломна работа, ЮЗУ „Н. Рилски”, 1998 Мурзин В.С., Физика космических лучей, изд. Московского университета, 1969


Коментари на клиенти:

Все още няма коментари за този материал.
Моля, влезте в системата с потебителско име и парола, за да оставите коментар.


За сайта

Кой е онлайн

В момента има 660 посетителя и 23 потребителя в сайта

Намерете ни в Facebook


© 2010 znanieto.net Всички права запазени.
znanieto.net избра за свой хостинг партньор Viscomp.bg

Изграден с помощта на Joomla!.