Исследования космических лучей выше излома посредством групп мюонов, регистрируемых в широком диапазоне зенитных углов МИФИ, IIYashin@mephi.ru 29-я РККЛ, - презентация

1 Исследования космических лучей выше излома посредством групп мюонов, регистрируемых в широком диапазоне зенитных углов МИФИ, 29-я РККЛ, Москва, 2006 Н.С.Барбашина 1, А.Г.Богданов 1, Д.М.Громушкин 1, А.Н.Дмитриева 1, В.В.Киндин 1, Р.П.Кокоулин 1, К.Г.Компаниец 1, Дж.Маннокки 2, А.А.Петрухин 1, О.Сааведра 3, Д.А.Тимашков 1, Дж.Тринкеро 2, Д.В.Чернов 1, В.В.Шутенко 1, И.И.Яшин 1 1.Московский инженерно-физический институт, Москва 2.INAF, Sezione di Torino (Torino, Italy) 3.Dipartimento di Fisica Generale dell Universita di Torino (Torino, Italy)

2 Введение Введение Локальная плотность мюонов - феноменология Локальная плотность мюонов - феноменология Анализ экспериментальных данных и сравнение с результатами МС Анализ экспериментальных данных и сравнение с результатами МС Заключение Заключение Содержание: 29-я РККЛ, Москва, 2006

3 Введение ШАЛ - единственный источник информации об ПКИ при энергиях E > эВ. При интерпретации данных неизвестными являются спектр, состав и характеристики адронных взаимодействий. Для изучения характеристик ПКИ необходим анализ всех доступных характеристик ШАЛ. В докладе - первые результаты исследования новой характеристики ШАЛ – спектров локальной плотности мюонов в широком диапазоне зенитных углов.

4 Феноменология спектров локальной плотности мюонов 29-я РККЛ, Москва, 2006

5 Феноменология спектров локальной плотности мюонов 29-я РККЛ, Москва, 2006 Спектр событий как функция ЛПМ может быть выражен через первичный спектр N(E) и ФПР мюонов : ( не принимая во внимание флуктуации развития ШАЛ) E min определяется уравнением: Если ФПР мюонов - в виде масштабной функции энергии : то спектр локальной плотности мюонов: а первичный энергетический спектр: N( E) = A(E/E 0 ) -γ,

6 29-я РККЛ, Москва, м 3 Экспериментальный комплекс НЕВОД-ДЕКОР

7 Анализ экспериментальных данных 29-я РККЛ, Москва, 2006 Экспериментальные распределения групп мюонов N соб (m, θ, φ) Учет S eff (θ,φ), пуассоновских флуктуаций, условий отбора и т.д. Моделирование ФПР мюонов ШАЛ (CORSIKA) для различных E и θ Свертка с определенным спектром и составом ПКИ Спектр локальных плотностей мюонов dF (D, θ) / dD (в виде, не зависящем от детектора) Нулевое приближение (4.0 – 4.5)

8 Анализируемые экспериментальные данные (2002 – 2005 гг.) Множественност ь Интервал зенитных углов (*) Живое время, час Количество событий 330 – – (*) Для зенитных углов < 75, отбирались события в ограниченных интервалах азимутальных углов (с СМ ДЕКОР, защищенных водным детектором) 29-я РККЛ, Москва, 2006

9 Отклик ДЕКОР Y проекция X проекция 29-я РККЛ, Москва, 2006

10 Реконструкция группы мюонов 29-я РККЛ, Москва, 2006

11 DECOR response. Event # я РККЛ, Москва, 2006

12 Детали расчетов Первичный спектр «всех частиц»: Степенной спектр с изломом при 4 ПэВ. До излома: dN/dE = 5.0 (E, GeV) 2.7 см -2 сек -1 стер -1 ГэВ -1. После излома: укручение до ( 1) = 3.1. Близок к спектру «всех частиц» PDG (T. Gaisser, T. Stanev). CORSIKA моделирование двумерных ФПР мюонов: CORSIKA QGSJET 01c + GHEISHA 2002 Наборы фиксированных зенитных углов и первичных энергий. Состав: только протоны и только ядра железа. 29-я РККЛ, Москва, 2006 Обратный изгиб при эВ. Магнитное поле Земли.

13 Эффективные первичные энергии для различных плотностей мюонов и зенитных углов 29-я РККЛ, Москва, 2006

14 Дифференциальные спектры локальной плотности мюонов preliminary 29-я РККЛ, Москва, 2006

15 preliminary Зенитно-угловое распределение событий с локальной плотностью мюонов выше определенного порога

16 preliminary Зенитно-угловые распределения для нескольких порогов

17 Заключение 1.Спектры локальной плотности мюонов чувствительны к первичному спектру и составу ПКИ и к характеристикам адронных взаимодействий при высоких энергиях. 2.Измерения распределений ЛПМ при больших зенитных углах дают возможность исследовать ПКИ в очень широком диапазоне первичных энергий (от до эВ) с помощью одного детектора с относительно небольшой площадью регистрации. 3.Для физической интерпретации результатов, полученных на комплексе НЕВОД-ДЕКОР, необходим анализ новых данных об энергетическом спектре ПКИ и проведение расчетов для других, в том числе новых, моделей адронных взаимодействий. 4.Эксперимент, анализ данных и расчеты продолжаются.

18 Спасибо за внимание !