Լաբորատոր աշխատանք բարոմետրիկ գործակցի հաշվման վերաբերյալ, Տ. Կարապետյան
Ներածություն
Երկրի մթնոլորտ ընկնող տիեզերական ճառագայթները և Երկրի մակերևույթին չափվող տարրական մասնիկները էությամբ շատ տարբեր են, չնայած գենետիկորեն կապված են իրար հետ: Առաջնային ՏՃ-ի մասնիկների փոխազդեցությունները մթնոլորտային միջուկների և տարբեր օդերևութաբանական ազդեցությունների հետ կարող է թաքցնել սկզբնական հոսքի իրական տատանումները և խանգարել հասկանալ տեղի ունեցող ֆիզիկական գործընթացների շարժը արև-երկիր շղթայում:
Վերականգնելու համար Երկրի մթնոլորտ ընկնող սկզբնական մասնիկների հոսքը անհրաժեշտ է իմանալ կապը դետեկտորների հետազոտվող հաշվի արագությունների ևառաջնային մասնիկների հոսքերի միջև, ինչպես նաև օդրևութաբանական արդյունքների ազդեցությունը Երկրի մակերևույթ հասնող երկրորդական մասնիկների հոսքի վրա: Դորմանի օդրևութաբանական ազդեցությունների տեսությունը (Dorman, 2004) տալիս է ազդեցությունների մանրամասն դասակարգումը, այն համարում է, որ բարոմետրիկազդեցությունը ամենաշատն է ազդում մասնիկների հոսքի վրա (առնվազն բարձրագույն էներգիաների համար ՝ 10-100 ԳԷՎ): Հետևաբար, շատ կարևոր է ճշգրիտ չափելբարոմետրիկ գործակիցները արևային մոդուլյացիոն ազդեցությունների բացահայտման համար: Այս գլխավոր նպատակից բացի գոյություն ունեն մի քանի անկախհետազոտական խնդիրներ կապված բարոմետրիկ գործակցի շարժի հետ.
-
Կախվածություն կոշտությունից
-
Կախվածություն արևային ցիկլի փուլից
-
Կախվածություն բարձրությունից
-
Կախվածություն գրանցված մասնիկի տեսակից
Այս բոլոր կախվածությունները կարող են հետազոտվել ASEC-ում և SEVAN ցանցով՝ կախված տարբեր բարձրություններից, տարբեր գրանցված մասնիկների հոսքերից ևծրագրված երկարաժամկետ աշխատանքից:
Այս կախվածությունների հիմնական պատճառները փոփոխվում են կապված արևային ցիկլի փուլի սկզբնական հոսքից, երկրորդական հոսքի տեսակից, և դետեկտորիվայրից: Արևային ակտիվության մինիմումի ժամանակ, ԳՏՃ-ի հոսքը հարստացվում է առատ ցածր էներգիայի (10 ԳէՎ-ից ցածր) մասնիկներով, որոնց ուժեղ արևային քամինդուրս է մղում արևային համակարգից արևային գործունեության մաքսիմումի ժամանակ:
Բարձրադիր վայրերում տեղակայված մասնիկներ գրանցող դետեկտորնեը ևս զգայուն են ավելի ցածր սկզբնական էներգիաների նկատմամբ միջին- ցածրլայնություններում տեղակայված դետեկտորների համեմատությամբ՝ ավելի ցածր կոշտության հատման պատճառով: Բարձրադիր վայրերում տեղակայված դետեկտորնեըավելի շատ հեղեղային մասնիկներ են գրանցում, քան ծովի մակերևույթի դետեկտորները՝ պայմանավորված մթնոլորտում հեղեղների թուլացմամբ: Հետևաբար, քանի որճնշման էֆֆեկտները պետք է ավելի արտահայտված լինեն հեղեղների համար, որոնք առաջանում են ավելի ցածր էներգիաների մասնիկներից և ավելի շատ մասնիկներպարունակող հեղեղներում կարելի է սպասել հետևյալ հարաբերությունները.
-
Բարոմետրիկ գործակցի բացարձակ արժեքը միևնույն երկրորդական մասնիկների հոսքի համար ավելի մեծ է բարձրադիր վայրերի դետեկտորներում, քան ցածրադիրվայրերի դետեկտորներներում
-
Բարոմետրիկ գործակցի բացարձակ արժեքը միևնույն երկրորդական մասնիկների հոսքի համար պետք է ավելի մեծ լինի արևային գործունեության մինիմումի ժամանակքան մաքսիմումի ժամանակ
-
Բարոմետրիկ գործակցի բացարձակ արժեքը միևնույն երկրորդական մասնիկների հոսքի համար պետք է ավելի մեծ լինի բարձրադիր վայրերի համար քան ծովիմակերևույթին
-
Բարոմետրիկ գործակցի բացարձակ արժեքը պետք է ավելի բարձր լինի նեյտրոնների համար, քան մյուոնների
-
Բարոմետրիկ գործակցի բացարձակ արժեքը պետք է հակադարձ համեմատական լինի մյուոնի էներգիային
-
Բարոմետրիկ գործակցի բացարձակ արժեքը պետք է հակադարձ համեմատական լինի ընկնող մասնիկների հոսքի զենիթային անկյանը
-
Բարոմետրիկ գործակցի բացարձակ արժեքը պետք է ցածր լինի նեյտրոնային մոնիտորների գրանցած մասնիկների մեծ բազմության համար և DAQ էլեկտրոնիկայի ավելիմեծ ուշացումների համար
Բոլոր
վերոնշյալ
կախվածությունները
հետազոտվել
և բացահայտվել են անցյալ 50 տարիների ընթացքում նեյտրոնային մոնիտորների և մյուոնային դետեկտորների ցանցերիմիջոցով:
Բարոմետրիկ գործակցի հաշվման համար կիրառվող ռեգրեսիայի մեթոդները
Փորձնականորեն, ցանկացած երկրորդական տիեզերական ճառագայթի բաղադրիչի I ինտենսիվությունը տարբեր է՝ փոքր փոփոխությամբ մթնոլորտային P ճնշման մեջ, ինչպես
dI = −μdP (1)
որտեղ μ –ը քննարկվող երկրորդական բաղադրիչի կլանման գործակիցն է:
μ = կոնստանտի համար, հավասարումը (1) լինում է՝
(2)
Որտեղ
P-ն ճնշումն է, իսկ P0-ն ստանդարտ շեղումը, սովորաբար միջին ճնշումը կայանում: I և I0-ը այս ճնշումներում
հաշվման արագություններն
են: Փորձը ցույց է տալիս, որ բարոմետրիկ գործակցի արժեքը կարելի է գտնել գծային կորրելյացիայի միջոցով տիեզերական ճառագայթների Ii ինտենսիվության
և Pi մթնոլորտային ճնշմանտվյալների միջև:
(3)
Որտեղ r կորրելյացիոն գործակիցը՝
β գործակցի հարաբերական սխալը կարելի է հաշվել հետևյալ կերպ
(4)
Բարոմետրիկ գործակցի հաշվման տվյալները վերցվել են այն ժամանակահատվածներից, երբ Միջմոլարակային Մագնիսական Դաշտի և մագնետոսֆերայի խախտումներ չկային,
Ինչպես նաև մթնոլորտային ճնշման մեջ չկային զգալի փոփոխություններ:
Ռեգռեսիայի գործակիցները ստանալու համար կիրառվեց նվազագույն քառակուսիների մեթոդը: Կորրելյացիոն գործակցի մեծ արժեքները ապացուցում են, որ ընտրվել են բազային ճիշտ տվյալներ:
Նոր Ամբերդի նեյտրոնային մոնիտորի բարոմետրիկ գործակիցը (0,4 us)
Նոր Ամբերդի նեյտրոնային մոնիտորի բարոմետրիկ գործակիցը (0,4 us) (գրանցման էներգետիկ շեմքը >50 ՄէՎ)
Կորրելյացիոն գործակիցը հավասար է 0.997, բարոմետրիկ գործակիցը ՝ 0.695 %/մբ, հարաբերական սխալը ՝± 0.0133%մբ.
Արագածի նեյտրոնային մոնիտորի բարոմետրիկ գործակիցը (0,4 us)
Արագածի նեյտրոնային մոնիտորի բարոմետրիկ գործակիցը (0,4 us) (գրանցման էներգետիկ շեմքը >50 ՄէՎ)
Կորրելյացիոն գործակիցը հավասար է 0.997, բարոմետրիկ գործակիցը՝ 0.730%/մբ, հարաբերական սխալը՝ ± 0.0185%մբ.
Նոր Ամբերդի բազմուղի մյուոնային մոնիտորի վերին շերտի բարոմետրիկ գործակիցը (առաջին սեկցիա)
Նոր Ամբերդի բազմուղի մյուոնային մոնիտորի ներքևի շերտի բարոմետրիկ գործակիցը (գրանցման էներգետիկ շեմքը >250 ՄէՎ)
Կորրելյացիոն գործակիցը հավասար է 0.987, բարոմետրիկ գործակիցը՝ 0.223%/մբ, հարաբերական սխալը՝±0.0135%մբ:
