Интенсивность потока и энергетический спектр мюонов космических лучей под большими зенитными углами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.16, кандидат физико-математических наук Дмитриева, Анна Николаевна

• Дмитриева, Анна Николаевна
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Дмитриева, Анна Николаевна

Введение.

Глава 1. Экспериментальные данные и их анализ.

1.1. Связь интегральной интенсивности с числом регистрируемых событий

1.2. Экспериментальная установка.

1.3. Критерии отбора экспериментальных событий.

1.4. Оценка влияния неверного восстановления треков в событиях с частицами сопровождения.

1.5. Мертвое время электроники СМ.

Глава 2. Пороговая энергия и светосила установки.

2.1. Метод расчета пороговой энергии.

2.2. Систематические ошибки AIF , возникающие из-за неопределенности параметров детектора.

2.3. Метод расчета светосилы установки и его проверка.

Глава 3. Интегральная интенсивность потока мюонов.

3.1. Интегральная интенсивность потока мюонов.

3.2. Аппроксимационная формула.

3.3. Сравнение с результатами других экспериментов.

Глава 4. Дифференциальные температурные коэффициенты.

4.1. Определение дифференциальных температурных коэффиъ^иентов.

4.2. Формулы для расчета потока мюонов аналитическим способом.

4.3. Модель атмосферы.

4.4. Сравнение результатов расчетов спектра мюонов с экспериментальными данными.

4.5. Метод и результаты расчета ДТК.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интенсивность потока и энергетический спектр мюонов космических лучей под большими зенитными углами»

Исследования угловой и энергетической зависимости потока мюонов на поверхности Земли имеют важное значение для физики космических лучей (КЛ). Мюоны образуются при распаде нестабильных элементарных частиц (в основном 71- и .К-мезонов), рождающихся при взаимодействии протонов и ядер первичных КЛ высокой энергии с ядрами атомов земной атмосферы. Мюоны, не являясь ядерно-активными частицами, относительно слабо взаимодействуют с веществом и теряют свою энергию главным образом па возбуждение и ионизацию атомов воздуха. Поэтому они способны донести до уровня наблюдения информацию как о первичном космическом излучении, так и о процессах в атмосфере, влияющих на генерацию мюонов и определяющих их прохождение через атмосферу. Данные об абсолютной интенсивности мюонов важны для исследований энергетических спектров мюонов, поскольку они, как правило, нормируются на абсолютную интенсивность. Во многих экспериментах мюоны являются фоновыми частицами и для оценки числа фоновых событий также необходимо знать поток мюонов.

Поток мюонов изучается в наземных экспериментах па различных высотах и на уровне моря, а также в экспериментах под землей и под водой. Эксперименты на поверхности, в отличие от подземных, свободны от неопределенностей, связанных с точным измерением рельефа и состава грунта над установкой или с расчетами энергетических потерь в грунте. Кроме того, на поверхности Земли можно измерять потоки мюонов при очень больших зенитных углах, вплоть до 90°. Однако большинство исследований интегральной интенсивности проводилось для вертикального направления, и существуют области по зенитным углам и пороговым энергиям, в которых экспериментальных данных вообще нет. В исследованных областях для одинаковых пороговых энергий зависимость интегральной интенсивности от зенитного угла сильно отличается для разных экспериментов (до 20% и более).

Области измерений спектра мюонов при больших зенитных углах приведены на рис. В.1. Символами показаны измерения интегральной интенсивности (эксперименты [1-12]), затемненная область — эксперименты по измерению дифференциального спектра (см. обзор [13] и [4,5,10,12,14-29]). Основная часть экспериментов по изучению интегральной интенсивности при больших зенитных углах проводилась для пороговых энергий до 1 ГэВ [1-9]. Следует отметить, что в диапазоне пороговых энергий от 3 до 10 ГэВ и зенитных углов 6О°<0<9О° по интегральной интенсивности есть экспериментальные данные только одного эксперимента [10]. Указанный эксперимент проводился давно (в 1975 г.) и в указанной области были получены значения интегральной интенсивности только для восьми точек. Для исследования этой области необходим детектор, способный измерять окологоризонтальный поток мюонов при различных энергетических порогах с хорошей угловой точностью реконструкции треков. Таким детектором является российско-итальянский координатный детектор ДЕКОР [30], входящий в состав экспериментального комплекса НЕВОД [31], расположенного в МИФИ. Л зо°Н н

40°го

50°-60°-70°-80° лм

В 4t

О с о 3 < О о <

90 -10

Г < <3 <3 <1 <3 <

V V V V V V 1

О Wilson [1]

Gettert [2] о Tsuji [3]

Judge[4] в Moroney [5] о Jakeman [6]

А Crookes[7]

Ж Flint [8]

Karmakar [9 | а Abdel-Monem [10]

D Bhanacharyya [t I]

V Allkofer [ 12]

Г I I I I I I 1-1-1—I I I | ю1 ю'

Пороговая энергия, ГэВ

Рис.В.1. Области измерений спектра мюонов при больших зенитных углах. Символы — измерения интегральной интенсивности; затемненная область -эксперименты по измерению дифференциального спектра.

Рассмотрим предыдущие эксперименты, сначала для ЕМ1Ш ~ 1 ГэВ. затем ДляРынн = 0.7 ГэВ и ~ 0.3 ГэВ.

В эксперименте B.G.Wilson [1] (1959 г.) пороговый импульс равен 1 ГэВ/с, инте!ральная интенсивность получена для зенитных углов 87°, 87.5°,

88°, 88.5°, 89°, установка была расположена на высоте 101м над уровнем моря (н.у.м). Детектор — телескоп, состоящий из слоев счетчиков Гейгера, размещенных взаимно перпендикулярно, что позволяло определять траекторию частицы и зенитный угол.

В эксперименте М. Оейег! [2] (1993 г.) пороговая энергия составляла 1 ГэВ, интегральная интенсивность получена для зенитных углов 75.4°, 79.3°, 83.6°, 86.8°. Установка расположена на высоте 110 м н.у.м. Детектор позволяет измерять дифференциальный и интегральный спектры мюонов. Он состоит из двух электромагнитных калориметров и дополнительного модуля. Каждый калориметр представляет параллелепипед, в котором находится 15 свинцовых пластин, между пластинами проложена считывающая система — ионизационные камеры, наполненные жидким тетраметилсиланом. В дополнительном модуле вместо толстых свинцовых пластин используются гонкие стальные полоски, он работает как искровая камера и используется для точного определения траектории частицы. Между модулями расположены дополнительные счетчики, дающие сигнал триггера. Различные комбинации триггерных счетчиков дают возможность восстанавливать треки в пяти интервалах по зенитному углу. Четыре горизонтальных счетчика обеспечивают вето-сигнал на вертикальные события.

В эксперименте Б. Тэцр [3] (1995 г.) пороговая энергия составляла 1 ГэВ, интегральная интенсивность получена для зенитных углов от 0° до 80°, установка была расположена на высоте 5.3 м н.у.м. Детектор состоял из сцинтилляционных счетчиков, обеспечивающих триггер, координатных датчиков (пропорциональные проволочные камеры, работающие в дрейфовом режиме), стального магнита и теодолита. Телескоп поворачивался специальным устройством, управляемым компьютером.

В эксперименте Ю.КЛис^е апс! W.F.Nash [4] (1965 г.) пороговый импульс равен 0.7 ГэВ/с. Интегральная интенсивность была измерена для зенитных углов 30°, 45°, 60°. Детектор - спектрограф, состоявший из четырех сборок неоновых трубок, стального магнита, гейгеровских счетчиков, системы зеркал и фотокамеры. Сборки были расположены симметрично относительно магнитного поля, между ними был проложен свинец толщиной 47.3 см. Триггер вырабатывался при четырехкратном совпадении сигналов от счетчиков Гейгера и на неоновые трубки подавался высоковольтный импульс (при этом в области ионизации трубки начинали светиться). Система зеркал позволяла сфотографировать прохождение частицы через детектор.

В эксперименте J.R.Moroney and J.K.Parry [5] (1954 г.) пороговый импульс был равен 0.24 ГэВ/с. Интегральная интенсивность получена для зенитных углов 30° и 60°. Детектор — спектрометр, состоявший из годоскопа (сборка счетчиков Гейгера), магнита и дополнительных счетчиков, закрытых свинцовыми пластинами толщиной 10 см. Дополнительные счетчики вырабатывали триггер прохождения проникающей частицы (мюона), и использовались для устранения влияния ШАЛ.

В эксперименте В. Jakeman [6] (1956 г.) пороговый импульс равен 0.4 ГэВ/с. Интегральная интенсивность получена для зенитных углов 88.4°, 88.8°, 89.2°, 89.6°, 90°. Установка находилась на высоте 101 м н.у.м. Детектор состоял из двух плоских сборок счетчиков Гейгера, окруженных защитой и разнесенных в пространстве. События отбирались по совпадению сигналов от счетчиков из разных сборок.

В эксперименте J.N. Crookes & B.C. Rastin [7] (1972 г.) пороговый импульс равен 0.35 ГэВ/с, интегральная интенсивность получена для зенитных углов 45°, 60°, 80°, установка располагалась на высоте 40 м н.у.м. Телескоп состоял из двух годоскопов (из неоновых трубок) и дополнительных счетчиков Гейгера. Триггер на регистрацию событий вырабатывался при четырехкратном совпадении сигналов от счетчиков Гейгера. Затем по данным годоскопов восстанавливался трек частицы. Между годоскопами был проложен свинец толщиной 10.3 см (для того чтобы убрать мягкую компоненту). Общая толщина поглотителя, включая сам детектор, составляла 184.7 г/см .

В эксперименте R.W. Flint [8] (1972 г.) пороговый импульс равен 0.28 ГэВ/с. Интегральная интенсивность получена для 11 значений зенитных углов от 75° до 88.7°. Детектор состоял из пяти сцинтилляционных счетчиков, выстроенных вдоль одной оси. Шесть дополнительных сцинтилляционных счетчиков были установлены вокруг для исключения событий, вызванных широкими атмосферными ливнями.

В эксперименте 1Ч.Ь. Кагтакаг [9] (1973 г.) пороговый импульс равен 0.3 ГэВ/с, интегральная интенсивность получена для зенитных углов 45°, 75°, 80°, 85°, 89°, установка располагалась на высоте 122 м н.у.м. Использовался узкий сцинтилляционный телескоп для выделения мюонов только в одном направлении. Телескоп состоял из трех основных сцинтилляционных счетчиков и одного дополнительного. Два основных внешних счетчика (50 смх50 см><5 см) из пластика были разнесены на расстояние 8 м. Четвертый дополнительный счетчик из пластикового сцинтиллятора (30 см><80 см) был расположен немного в стороне и использовался для подавления влияния ШАЛ. Триггер вырабатывался по совпадению сигналов от трех основных счетчиков и при отсутствии сигнала с дополнительного счетчика.

Особый интерес представляют эксперименты М.8.АЬс1е1-Мопет [10] (1975 г.) и О.Р. ВЪаИасЬагууа [11] (1976 г.). Часть их данных попадает в область, доступную для исследования координатным детектором ДЕКОР, поэтому можно провести прямое сравнение полученных результатов.

В эксперименте М.8.АЬс1е1-Мопет [10] (1975 г.) экспериментальные данные по интегральной интенсивности получены для двух зенитных углов 65° и 80° и для десяти значений пороговых энергий от 1.6 до ПОГэВ. Детектор (рис.В.2)- спектрометр, состоящий из трех искровых камер (8Ь 82, 83), двух независимых сцинтилляционных телескопов (В1а-02а, В]ь-02ь) и из двух независимых магнитных каналов (М]а-М2а-Мза, Мцэ-Мгь-Мзь). При срабатывании одного из двух сцинтилляционных телескопов на искровые камеры подавался импульс и событие фотографировалось. Все детали спектрометра были жестко закреплены в специальной раме, что позволяло удерживать детектор в разных положениях (т.е. регистрировать события под разными зенитными углами).

В эксперименте Э.Р. ВЬаНасЬагууа [11] (1976 г.) пороговая энергия составляет 0.4-3 ГэВ, интегральная интенсивность измерена для зенитных углов 0°, 45°, 60°, 75°, 81°, 85°, установка располагалась на высоте 24 м н.у.м. Детектор (рис.В.З) - телескоп, состоящий из трех сборок счетчиков Гейгера Сь С2 и Сз, которые позволяли определять траекторию частицы. Между счетчиками был проложен поглотитель, его толщина изменялась от 237 до 2168 г/см в свинцовом эквиваленте. Три дополнительных счетчика АСЬ закрытые свинцовыми пластинами толщиной 5 см, позволяли подавить регистрацию событий с широкими атмосферными ливнями. Трехкратное совпадение сигналов от основных счетчиков и отсутствие в этот момент сигнала от дополнительных счетчиков С1С2С3-АС] формировало триггер для подачи высоковольтного импульса на два годоскопа из неоновых трубок F| и F2 (при этом в области ионизации трубки начинают светиться) и событие фотографировалось. Время измерения интенсивности для одной точки составляло ~ 100-140 часов.

Spark с ham be г

Рис.В.2. Схема эксперимента M.S.Abdel-Monem [ 10]. mzzzzzzzzzzipb

1 1 AC I

1 1 AC 1 1

West

East

Рис.В.З. Схема эксперимента О.Р. ВИаНасИагууа [И].

Основной недостаток экспериментов [10] и [11] состоит в том. что интегральная интенсивность для разных точек измерялась в разное время. соответственно при разных атмосферных условиях. Кроме того, статистика эксперимента мала: на каждую точку приходится всего по 200-300 событий.

При сравнении экспериментальных данных, полученных в различных экспериментах, необходимо учитывать время проведения эксперимента и состояние атмосферы и околоземного пространства, так как интенсивность потока мюонов на поверхности Земли является интегральным результатом влияния различных гелиосферных и атмосферных явлений. При решении различных прикладных задач, связанных с мониторингом состояния верхних слоев атмосферы, и в задачах по изучению вариаций космических лучей абсолютная интенсивность мюонов выступает в роли "стандартного" значения, относительно которого определяется изменение потока. При этом необходимо также учитывать изменения интенсивности метеорологического характера (вносить поправки на барометрический и температурный эффекты). Барометрический эффект учитывается достаточно просто — одним параметром (значением давления на уровне регистрации), в то время как точно учесть температурный эффект введением поправки на приземную температуру невозможно. Необходимо знать дифференциальные температурные коэффициенты (ДТК), позволяющие вносить поправку в темп счета с учетом изменения температуры на всех высотах атмосферы. Расчеты ДТК приводились в нескольких работах (например, работы [32-34]), но достаточно давно, когда точность вычислений ограничивалась недостаточной мощностью вычислительных средств - для облегчения расчетов вводились довольно грубые приближения. Часто использовались неточные параметры (например, наклон спектра генерации адронов и длины взаимодействия адронов и мезонов). Наиболее известной работой, в которой вычислялись ДТК, является работа Л.И.Дормана и В.Г.Янке [34]. Но в ней использовались неточные значения параметров, не учитывался вклад каонов в поток мюопов, потери мюонов считались постоянными, использовалась упрощенная модель атмосферы. Использование таких ДТК для учета метеорологических эффектов может приводить к серьезным погрешностям при исследовании вариаций внеатмосферного происхождения. Поэтому необходимо провести более точные расчеты.

Цель работы

Измерение абсолютной интенсивности потока мюонов на поверхности Земли при больших зенитных углах в широком диапазоне пороговых энергий по данным координатного детектора ДЕКОР и оценка влияния на нее метеорологических условий.

Научная новизна

Измерена интегральная интенсивность атмосферных мюонов на поверхности Земли в широком диапазоне зенитных углов 20° < 0 < 90° и пороговых энергий от 1.5 до 7.2 ГэВ на одной установке, что минимизирует систематические неопределенности. Экспериментальные результаты в нескольких интервалах зенитных углов и пороговых энергий получены впервые.

Получена простая аналитическая формула зависимости интегральной интенсивности от зенитного угла, хорошо описывающая экспериментальные данные в диапазоне зенитных углов 20° < 0 < 90° и пороговых энергий от 0.3 до 7.2 ГэВ.

Получены новые значения: для шестислойной сферической модели атмосферы, с учетом зависимости потерь от энергии мюона и плотности воздуха, а также вклада распада каонов в поток атмосферных мюонов. Уточнения значительно изменяют зависимость ДТК от высоты атмосферы.

Практическая значимость

Результаты работы по измерению интегральной интенсивности могут быть использованы для проверки моделей прохождения космического излучения через атмосферу, особенно при больших зенитных углах, для оценки числа ожидаемых событий в мюонных детекторах и частоты фоновых событий в других экспериментах, а также в различных прикладных задачах, связанных с мониторингом состояния верхних слоев атмосферы на дальних расстояниях.

Рассчитанные ДТК могут быть использованы для учета температурного эффекта в различных работах по исследованию вариаций потока космических лучей атмосферного и внеатмосферного происхождения.

Личный вклад автора

Автор участвовал в проведении длительного эксперимента (2003-2007 гг.) и статистического анализа экспериментальных данных. Автор внес определяющий вклад как в анализ экспериментального материала (выбор и оптимизация критериев отбора, оценка их эффективности, автоматизированный и визуальный отбор событий, построение распределений), так и в проведение расчетов (вычисление светосилы установки, расчет пороговых энергий мюонов и т.п.), необходимых для восстановления интенсивности мюонов. В результате автором лично были получены данные по интенсивности атмосферных мюонов на поверхности Земли при больших зенитных углах (в том числе в нескольких ранее неизученных диапазонах), а также простая аппроксимационная формула для расчета интегральной интенсивности, которая может быть использована для оценок потока мюонов.

Автором написан комплекс программ как для обработки экспериментальных данных (отбор событий, оценка эффективностей регистрации), так и для различных расчетов (светосила установки, пороговая энергия мюонов, полуаналитический расчет и моделирование спектра мюонов, полуаналитический расчет интегральных и дифференциальных температурных коэффициентов).

Автор защищает:

- методику анализа данных координатного детектора ДЕКОР для оценки интенсивности мюонов и методику оценки коэффициентов, учитывающих эффективность используемых критериев отбора;

- результаты расчета светосилы установки;

- полученные экспериментальные данные по интегральной интенсивности мюонов в интервале зенитных углов 20° - 90° и пороговых энергий от 1.5 до 7.2 ГэВ;

- аппроксимационную формулу, хорошо описывающую зависимость интегральной интенсивности потока мюонов от зенитного угла и пороговой энергии;

- рассчитанные дифференциальные температурные коэффициенты для мюонов космических лучей.

Апробация работы и публикации

Результаты работы были представлены на российских и международных конференциях, в том числе Всероссийской конференции по космическим лучам (BKKJI 2006), Европейском симпозиуме по космическим лучам (ECRS 2006), Международных конференциях по космическим лучам (ICRC 2005, 2007), опубликованы в их трудах, а также в журналах "Известия РАН. Серия физическая" и "Ядерная физика" (2005-2007):

1. А.Н.Дмитриева, Измерения абсолютной интегральной интенсивности потока мюонов при больших зенитных углах II Баксанская молодежная школа экспериментальной и теоретической физики БМШ ЭТФ-2004, Сб. трудов, Нальчик, КБГУ, 2005, Т.1, С. 16-23.

2. Сотрудничество ДЕКОР, представлено А.Н.Дмитриевой, Измерения интегральной интенсивности мюонов при больших зенитных углах II Научная сессия МИФИ-2005, М. МИФИ, Сб. научных трудов, 2005, Т.7, С.14-15.

3. A.N.Dmitrieva, D.V.Chernov, R.P.Kokoulin, K.G.Kompaniets, G.Mannocchi, A.A.Petrukhin, O.Saavedra, V.V.Shutenko, D.A.Timashkov, G.Trinchero, I.I.Yashin, Measurements of integral muon intensity at large zenith angles // Proc. 29-th ICRC, Pune, India, 2005, V.6, P.73-76.

4. А.Н.Дмитриева, Р.П.Кокоулин, К.Г.Компаниец, А.А.Петрухин, О.Сааведра, Д.А.Тимашков, Д.В.Чернов, В.В.Шутенко, И.И.Яшин, Измерение интегральной интенсивности мюонов при больших зенитных углах. //Ядерная физика, 2006, Т.69, № 5, С.892-898.

5. А.Н.Дмитриева, Р.П.Кокоулин, К.Г.Компаниец, Дж.Маннокки,

A.А.Петрухин, О.Сааведра, Д.А.Тимашков, Дж.Тринкеро, Д.В.Чернов,

B.В.Шутенко, И.И.Яшин, Измерения интегральной интенсивности мюонов при больших зенитных углах II Изв. РАН, Серия физич., 2007, Т. 71, №4, С.569-572.

6. A.N. Dmitrieva, D.V. Chernov, R.P. Kokoulin, et al., Measurements of integral muon intensity at large zenith angles II arXiv:hep-ex/0611051.

7. A.N.Dmitrieva, D.V.Chernov, R.P.Kokoulin, K.G.Kompaniets, G.Mannocchi, A.A.Petrukhin, O.Saavedra, V.V.Shutenko, D.A.Timashkov, G.Trinchero, I.I.Yashin, Measurements of absolute muon intensity at zenith angles from 20° to 90° II Proc. 30-th ICRC, Mérida, México, 2007, Section HE.2.1, paper ID 202.

8. A.H. Дмитриева, Р.П. Кокоулии, A.A. Петрухин, Д.А. Тимашков Расчет дифференциальных температурных коэффициентов для мюонов космических лучей II Научная сессия МИФИ-2008, М. МИФИ, Сб. научных трудов, 2008, Т.9, С.192-194.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, и списка литературы. Объем диссертации: 94 стр., 52 рис., 10 табл., 41 наименование цитируемой литературы.

Заключение диссертации по теме «Физика атомного ядра и элементарных частиц», Дмитриева, Анна Николаевна

Заключение

Основные полученные результаты:

1. По экспериментальным данным:

- обработаны экспериментальные данные серии КЛБ4 (2003 г.) для всех пар СМ ДЕКОР-Б-ДЕКОР-Б (более 2 млн. событий) и данные серии КАЕ>6 (2004-2005 гг.) для всех пар СМ ДЕКОР-В-ДЕКОР-Б (более 2 млн. событий);

- получена оценка влияния мертвого времени электроники СМ ДЕКОР.

2. По обработке и анализу:

- разработана методика расчета пороговой энергии мюонов;

- рассчитана светосила для всех пар СМ ДЕКОР-Б-ДЕКОР-Б и ДЕКОР-Б-ДЕКОР-В;

- получена интегральная интенсивность потока мюонов для зенитных углов 20°-90° и пороговых энергий 1.5-7.2 ГэВ;

- получена простая аппроксимационпая формула зависимости интегральной интенсивности потока мюонов от зенитного угла и пороговой энергии и определены ее параметры;

- рассчитаны дифференциальные температурные коэффициенты для мюонов (для нескольких значений пороговой энергии и зенитных углов в диапазоне от 0° до 75°).

3. По программному обеспечению:

- программа расчета пороговой энергии мюонов для любой пары СМ для произвольных зенитных и азимутальных углов.

- программа расчета светосилы для любой пары СМ;

- программа полуаналитического расчета потока мюонов для разных пороговых энергий, зенитиых углов и высот над уровнем моря;

- программа расчета дифференциальных температурных коэффициентов для мюонов космических лучей для разных пороговых энергий и зенитных углов.

В заключение хочу выразить глубокую благодарность профессору, доктору физико-математических наук Анатолию Афанасьевичу Петрухину за предоставленную тему диссертации, постоянную поддержку и интерес к работе, ценные советы и критические замечания, помощь в решении многих вопросов.

Особую признательность хочу выразить сотруднику экспериментального комплекса НЕВОД, кандидату физико-матехматических наук Дмитрию Анатольевичу Тимашкову, который помог мне освоить численные методы и методы обработки экспериментальных данных и сделать первые шаги в проведении настоящей работы, за его ценные замечания, которые были крайне полезны при обработке экспериментальных данных и проведении расчетов, за постоянный интерес к работе и поддержку.

Особую благодарность хочу выразить ведущему научному сотруднику экспериментального комплекса НЕВОД, доктору физико-математических наук Ростиславу Павловичу Кокоулину за ценные советы, многочисленные творческие дискуссии и внимание к работе.

Хочу выразить благодарность сотруднику экспериментального комплекса НЕВОД, кандидату физико-математических наук Виктору Викторовичу Шутенко, чей огромный опыт и высокая квалификация, а также ценные советы были крайне полезны при обработке экспериментальных данных и проведении различных расчетов.

Хочу поблагодарить В.В.Шутенко, К.Г.Компанийца и Д.В.Чернова за огромный вклад в обеспечение функционирования ДЕКОР, проведение эксперимента и получение экспериментальных данных.

Также хочу выразить благодарность А.А.Петрухину, Р.П. Кокоулину, Д.А. Тимашкову, И.И. Яшину и Н.С. Барбашиной за большой вклад при подготовке публикаций и представлении результатов на научных конференциях.

Хочу поблагодарить также весь коллектив ЭК НЕВОД за постоянную поддержку, теплую атмосферу и помощь при выполнении работы и подготовке диссертации, а также за участие в длительных экспериментальных сериях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Дмитриева, Анна Николаевна, 2008 год

1. B.G.Wilson, "A study of /л-mesons incident at large zenith angles", Can. J. Phys. 37, 19-29 (1959).

2. M.Gettert, J.Unger, R.Trezeciak, J.Engler and J.Knapp, "The momentum spectrum of horizontal muons up to 15 TeV/c", Proc. 23th ICRC, Calgary, 4, 394397 (1993).

3. S.Tsuji, T.Wada, Y.Yamashita, I.Yamamoto, H.Asada, T.Katayama, K.Kohno, S.Tagasira, H.Takei, Y.Tsutsui and K.Saitoh, "Muons from the Direction of CygnusX-3: 1992-1994", Proc. 24th ICRC, Rome, 1, 614-617 (1995).

4. RJ.R.Judge, W.F.Nash "Measurements on the muon flux at various zenith angles", Nuovo Cimenlo, 35, 999-1024, (1965).

5. J.R.Moroney and J.K.Parry, "Momentum distribution and charge ratio of ju-mesons at zenith angles in the east-west plane", Aust. Journ. Phys., 7, 423-438 (1954).

6. D Jakeman, "Production of cosmic ray mesons at large zenith angles", Can. J. Phys., 34, 432-450 (1956).

7. J.N.Crookes and B.C.Rastin, "An investigation of the absolute intensity of muons at sea-level", Nucl. Phys. B, 39, 493-508 (1972).

8. R.W.Flint, R.B.Hicks, and S.Standil, "Variation with zenith angle of the integral intensity of muons near sea level", Can. J. Phys., 50, 843-848 (1972).

9. N.L.Karmakar, A.Paul and N.Chaudhuri, "Measurements of absolute intensities of cosmic-ray muons in the vertical and greatly inclined directions at geomagnetic latitudes 16 degrees n", Nuovo Cimento B, 17, 173-186 (1973).

10. M.S.Abdel-Monem, J.R.Benbrook, A.R.Osborne, W.R.Sheldon, L.M.Choate, C.E.Magnuson, N.M.Duller and P.J.Green, "Cosmic ray muon spectra at zenith angles 65° and 80° using the АМН magnetic spectrometer",

11. Proc. 14th ICRC, Munich, 6, 2043-2046 (1975).

12. D.P.Bhattacharyya, "Absolute low-latitude sea-level muon intensity at large zenith angle", Phys. Rev. D, 13, 566-570 (1976).

13. O.C.Allkofer, K.Carstensen, W.D.Dau, F.Fahnders, R.Sobania, "The horizontal sea level muon spectra up to 1.5 TeV", Proc. 13th ICRC, Denver, 3, 1748-1753 (1973).

14. P.K.F. Grieder, "Cosmic rays at Earth ", Elsevier, 2001.

15. B.C.Rastin, "An accurate measurement of the sea-level muon spectrum within the range 4 to 3000 GeV/c", J. Phys. G: Nucl. Phys. 10, 1609-1628, (1984).

16. O.C.Allkofer, K.Carstensen and W.D.Dau, "The absolute cosmic ray muon spectrum at see level", Phys. Lett. B, 36, 425-427 (1971).

17. S.Tsuji, T.Katayama, K.Okei, T.Wada, I.Yamamoto and Y.Yamashita, "Measurements ofmuons at sea level", J. Phys. G: Nucl.Phys, 24, 1805-1822 (1998).

18. The L3 Collaboration, "Measurement of the atmospheric muon spectrum from 20 to 3000 GeV", CERN-PH-EP-2004-023, arXiv:hep-ex/0408114vl (2004).

19. R.G.Kellog, H.Kasha, R.C.Larsen, "Momentum spectra, charge ratio, and zenithangle dependence of cosmic-ray muons", Phys. Rev. D, 17, 98-113 (1978).

20. H.Jokisch, K.Carstensen, W.D.Dau, H.J.Meyer and O.C.Allkofer, "Cosmic-ray muon spectrum up to 1 TeV at 75° zenith angle", Phys. Rev. D, 19, 1368-1372(1979).

21. O.C.Allkofer, G.Bella, W.D.Dau, H.Jokisch, G.Klemke, Y.Oren and R.Uhr "Cosmic ray muon spectra at sea-level up to 10 TeV ", Nucl. Phys. B, 259, 1-18 (1985).

22. S.Matsuno, F.Kajino, Y.Kawashima, T.Kitamura, K.Mitsui, Y.Muraki, Y.Ohashi, A.Okada, T.Suda, Y.Minorikawa, K.Kobayakawa, Y.Kamiya, I.Nakamura, T.Takahashi, "Cosmic-ray spectrum up to 20 TeV at 89° zenith angle", Phys. Rev.1. D, 29, 1-23 (1984).

23. I.P.Ivanenko, M.A.Ivanova, L.A.Kuzmichev, N.P.Ilyina, K.V.Mandritskaya,

24. E.A.Osipova, I.V.Rakobolskaya, G.T.Zatsepin, "Results of investigation of muon fluxes of superhigh energy cosmic rays with x-ray emulsion chambers", Proc. 19th ICRC, La Jolla, 8, 210-213 (1985).

25. B.P.Roe, S.Ozaki, "Cosmic-ray p-meson spectrum", Bull. Amer. Phys. Soc., 4, 8 (1959).

26. W.Pak, S.Ozaki, B.P.Roe, K.Greisen, "Momentum spectrum of muons", Phys. Rev., 121,905-907(1961).

27. F.Ashton, A.W.Wolfendale, "The momentum spectrum of cosmic ray muons at an angle 80° to the zenith at sea level", Proc. Phys. Soc., 81, 593-603 (1963).

28. R.J.R. Judge and W.F.Nash "The spectrum of muons arriving at large zenith angles", Nuovo Cimento, 35, 1025-1030 (1965).

29. F.Ashton, Y.Kamiya, P.K.MacKeown, J.L.Osborne, J.B.M.Pattison,

30. P.V. Ramana Murthy and A.W.Wolfendale, "The momentum spectrum of cosmic-ray muons at large zenith angles", Proc. Phys. Soc., 87, 79-88 (1966).

31. В.М.Айнутдинов, М.Б.Амельчаков, Н.С.Барбашина, В.В.Киндии, К.Г.Компапиец, А.А.Петрухин, Д.А.Роом, В.В.Шутенко, Э.Е.Янсон, И.И.Яшин. "НЕВОД — многоцелевой нейтринный детектор на поверхности Земли", Инженерная физика, № 4, 71-80 (2000).

32. Kaichi Maeda, "Directional dependence of atmospheric temperature effects on cosmic-ray muons at sea-level", Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics, 19, №3-4, 184-245 (1960).

33. А.И.Кузьмин. "Вариации космических лучей высоких энергий", М.: Наука,

34. Л.И.Дорман, "Метеорологические эффекты космических лучей", М.: Наука, 1972.

35. D.E.Groom, N.V.Mokhov, and S.l.Striganov, "Muon stopping power and range tables 10 MeV—100 TeV", Atomic Data and Nuclear Data Tables, 78, 183-365 (2001).

36. В.С.Ремизович, Д.Б.Рогозкин, М.И.Рязанов, "Флуктуации пробегов заряженных частиц", М.: Энергоатомиздат, 1988.

37. Б.Росси, "Частицы больших энергий", ГИТТЛ, Москва, 1955 (первоисточник B.Rossi, "High Energy Particles", New York, 1952).

38. Л.В.Волкова, "Расчет потоков и угловых распределений атмосферных мюонов высокой энергии на уровне моря", Препр. № 72 / М.: ФИАН СССР,

39. Ю.А.Глаголев, "Справочник по физическим параметрам атмосферы", Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

40. M.G.K.Menon and P.V.Ramana-Murthy, Progress in Elementary Particles and Cosmic Ray Physics (North-Holland, Amsterdam), 9, 163 (1967).

41. M.S.Abdel-Monem, J.R.Benbrook, A.R.Osborne, W.R.Sheldon, N.M.Duller and P J.Green, "The absolute vertical muon spectrum in the momentum range 2-1000 GeV/c", Proc. 13th ICRC, Denver, 3, 1811-1815 (1973).1964.1969.