СРАВНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И РАСЧЕТНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ ШАЛ ПО ДАННЫМ МГУ И LOPES

Содержание

Слайд 2

Откуда берутся нескомпенсированные заряды (токи) в ШАЛ в масштабе λ ?

1. Избыток

Откуда берутся нескомпенсированные заряды (токи) в ШАЛ в масштабе λ ? 1.
электронов ~ 25% (Г.А. Аскарьян) 2. Поляризация ШАЛ в магнитном поле Земли (В.И. Гольданский)

Регистрация КЛ по радиоизлучению ШАЛ

Расстояние a между e– и e+ << длины волны излучения λ > 1 м

1961 г.

a ~ 1 см

Моделирование

Моделирование

Преимущества: дешевизна и простота эксплуатации радиоантенн, независимость от погоды и времени суток

Слайд 3

CODALEMA Δν = 23 - 83 Мгц

LOPES Δν = 40 - 80 Мгц

Регистрация радиоизлучения

CODALEMA Δν = 23 - 83 Мгц LOPES Δν = 40 -
ШАЛ

Е0 ~ 5·1016 эВ – порог регистрации радиоимпульсов от ШАЛ (LOPES, CODALEMA)

Слайд 4

Observatory

Nancay


COsmic ray Detection Array with Logarithmic Electro Magnetic Antennas:

Observatory Nancay • COsmic ray Detection Array with Logarithmic Electro Magnetic Antennas:
CODALEMA

CODALEMA


LOPES

Karlsruhe

LOFAR PrototypЕ Station: LOPES

Слайд 5

Расчет излучения отдельных частиц ШАЛ ( Микроскопический подход )

Моделирование траекторий по

Расчет излучения отдельных частиц ШАЛ ( Микроскопический подход ) Моделирование траекторий по
Монте-Карло + (параллельно) расчет излучения

МК моделирование: CORSIKA прямолин. шаг < 1 м

Излучение с прямолинейного трека траектории :

Слайд 6

ШАЛ → Монте-Карло, CORSIKA

Моделирование радиоизлучения ШАЛ

Радиоизлучение → расчет от каждой частицы

ШАЛ → Монте-Карло, CORSIKA Моделирование радиоизлучения ШАЛ Радиоизлучение → расчет от каждой

p, Fe Е0 = 5·1017 эВ

( γ , e ± ) → 100 кэВ

Пороги:

( μ ± , адроны ) → 50 МэВ

Опция «прореживания» ШАЛ: ε = 10– 6, wmax = 1000

Микроскопический подход: Калмыков Н.Н., Константинов А.А., Энгель Р. Радиоизлучение широких атмосферных ливней как метод регистрации космических лучей. Ядерная физика. 2010. 73. C. 1231–1242.

МГУ LOPES

Слайд 7

Магнитное поле Земли в районе МГУ и LOPES

МГУ

B ≈ ( 0.18,

Магнитное поле Земли в районе МГУ и LOPES МГУ B ≈ (
0.00, – 0.48 ) Гс γ ≈ 20º

B ≈ ( 0.20, 0.00, – 0.43 ) Гс γ ≈ 25º

LOPES

Слайд 8

30-34 Мгц

7 антенн

Регистрация радиоизлучения ШАЛ: МГУ

1969-1972 гг.

43 события

Данные взяты из работы: Веденеев

30-34 Мгц 7 антенн Регистрация радиоизлучения ШАЛ: МГУ 1969-1972 гг. 43 события
О.В. Диссертация. Исследование пространственного распределения радиоизлучения широких атмосферных ливней. НИИЯФ МГУ. 1975. Москва.

250 м × 350 м

Слайд 9

Параметры ШАЛ: МГУ

→ числу электронов

Распределение событий по →

→ числу мюонов

Параметры ШАЛ: МГУ → числу электронов Распределение событий по → → числу мюонов

Слайд 10

Параметры ШАЛ: МГУ

→ зенитному углу ШАЛ

Распределение событий по →

→ азимутальному углу ШАЛ

Север

Параметры ШАЛ: МГУ → зенитному углу ШАЛ Распределение событий по → →

Север

Юг




Слайд 11

Параметры ШАЛ: МГУ

Распределение событий по геомагнитному углу ШАЛ

Параметры ШАЛ: МГУ Распределение событий по геомагнитному углу ШАЛ

Слайд 12

Сравнение теории с данными МГУ

Эксперимент: δEν / Eν ≈ 12% δR ≈

Сравнение теории с данными МГУ Эксперимент: δEν / Eν ≈ 12% δR
10 м

Моделирование: 32 МГц 20 ливней

Е0 = 5·1017 эВ

Слайд 13

Сравнение теории с данными МГУ

Моделирование: 32 МГц 20 ливней

Эксперимент: δEν / Eν ≈ 12%

Сравнение теории с данными МГУ Моделирование: 32 МГц 20 ливней Эксперимент: δEν
δR ≈ 10 м

Е0 = 5·1017 эВ

Слайд 14

ν = 40 - 80 Мгц

30 антенн

Регистрация радиоизлучения ШАЛ: LOPES

2006-2008 гг.

124

ν = 40 - 80 Мгц 30 антенн Регистрация радиоизлучения ШАЛ: LOPES
события

Данные взяты из работы: S. Nehls. Dissertation. Calibrated Measurements of the Radio Emission of Cosmic Ray Air Showers. Karlsruhe, 2008. ( http://www.astro.ru.nl/lopes/publications/phd_theses )

http://www.lopes-project.org

200 м × 200 м

Слайд 16

Параметры ШАЛ: LOPES

→ энергии ШАЛ

Распределение событий по →

→ зенитному углу ШАЛ

Параметры ШАЛ: LOPES → энергии ШАЛ Распределение событий по → → зенитному углу ШАЛ

Слайд 17

Параметры ШАЛ: LOPES

→ азимутальному углу ШАЛ

Распределение событий по →

→ геомагнитному углу ШАЛ

Север

Параметры ШАЛ: LOPES → азимутальному углу ШАЛ Распределение событий по → →

Север

Юг




Слайд 18

Сравнение теории с данными LOPES

Эксперимент: δEν / Eν ~ 40% δR ≈ 15

Сравнение теории с данными LOPES Эксперимент: δEν / Eν ~ 40% δR
м

А = A0 / (sinαB · E0/(1017 эВ)) LOPES: A0 = 1 Расчет: A0 = 2π

Моделирование: 60 МГц 20 ливней

Е0 = 5·1017 эВ

Слайд 19

Сравнение теории с данными LOPES

А = A0 / (sinαB · E0/(1017 эВ))

Сравнение теории с данными LOPES А = A0 / (sinαB · E0/(1017
LOPES: A0 = 1 Расчет: A0 = 1/2π

Моделирование: 60 МГц 20 ливней

Эксперимент: δEν / Eν ~ 40% δR ≈ 15 м

Е0 = 5·1017 эВ

Слайд 20

Индивидуальные ФПР: LOPES

Индивидуальные ФПР: LOPES

Слайд 21

Индивидуальные ФПР: LOPES

Индивидуальные ФПР: LOPES

Слайд 22

Индивидуальные ФПР: LOPES

Индивидуальные ФПР: LOPES

Слайд 23

Индивидуальные ФПР: LOPES

Индивидуальные ФПР: LOPES

Слайд 24

Индивидуальные ФПР: LOPES

Индивидуальные ФПР: LOPES

Слайд 25

Индивидуальные ФПР: LOPES

Индивидуальные ФПР: LOPES

Слайд 26

Исключенные события LOPES

Исключенные события LOPES
Имя файла: СРАВНЕНИЕ-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ-И-РАСЧЕТНЫХ-ПРОСТРАНСТВЕННЫХ-РАСПРЕДЕЛЕНИЙ-РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ-ШАЛ-ПО-ДАННЫМ-МГУ-И-LOPES.pptx
Количество просмотров: 101
Количество скачиваний: 0