Материал: Международная телекоммуникатсионная конферентсия Молодеж и наука Ч.2 2015

Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»

Н.В. ОСЕТРОВА Научный руководитель – И.И. АСТАПОВ, ассистент

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

НАБЛЮДЕНИЕ КВМ 2015 ГОДА

С ПОМОЩЬЮ МЮОННОГО ГОДОСКОПА УРАГАН

Вработе исследуется отклик мюонного годоскопа УРАГАН на КВМ 2015 года.

Наиболее сильное влияние на межпланетное пространство оказывают корональные выбросы масс (КВМ), представляющие собой гигантские объемы солнечного вещества, выбрасываемые из атмосферы Солнца. К сожалению, на сегодняшний день полной картины, описывающей влияние КВМ на околоземное пространство, не существует.

Важное место в этих исследованиях занимают комические лучи, которые пронизывают межпланетное пространство и несут информацию о процессах в гелиосфере и магнитосфере Земли. Первичные частицы, попадая в атмосферу, взаимодействуют с ядрами атомов воздуха и генерируют вторичную компоненту, основную часть которой на поверхности Земли составляют мюоны. Мюоны с хорошей точностью сохраняют направление движения первичных частиц, что позволяет проводить изучение пространственно-угловых вариаций космических лучей в околоземном пространстве.

Отбор КВМ осуществлялся с помощью базы данных СACTus [1]. В среднем в 2015 году в месяц происходило около 100 выбросов различной мощности. Поэтому для отбора событий была разработана методика объединящая КВМ, время начала которых отличается менее чем на 12 часов,

вгруппы.

Вработе представлен анализ параметров локальной анизотропии [2] углового распределения потока мюонов, регистрируемых мюонным годоскопом УРАГАН на поверхности Земли. Также приводится сравнительный и корреляционный анализ характеристик потока космических лучей и параметров различных по мощности КВМ.

Работа выполнена в Научно-образовательном центре НЕВОД.

Список литературы

1.База данных СACTus: http://sidc.oma.be/cactus/catalog.php

2.I.I. Astapov et al. Local anisotropy of muon flux – The basis of the method of muon diagnostics of extra-terrestrial space // Advances in Space Research, v. 56, №. 12, p. 2713-2718.

_______________________________________________________________________

Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»

В.С.ВОРОБЬЕВ Научный руководитель – Е.А. ЗАДЕБА, ассистент

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

ИССЛЕДОВАНИЕ ОТКЛИКА ДРЕЙФОВОЙ КАМЕРЫ

ВСОБЫТИЯХ С РАЗЛИЧНОЙ МНОЖЕСТВЕННОСТЬЮ

ВНОЦ НЕВОД разрабатывается координатно-трековый детектор с использованием дрейфовых камер ИФВЭ для исследования групп мюонов, генерируемых первичными космическими лучами сверхвысоких энергий. Одной из основных характеристик групп является их множественность. Мертвое время измерительных каналов, а также рождение вторичных частиц в стенах здания существенно влияют на оценку этого параметра по данным дрейфовых камер. Коррекция полученных результатов может быть осуществлена посредством моделирования процесса регистрации детектором групп частиц с различными параметрами.

Дрейфовая камера ИФВЭ [1] является многопроволочной, имеет 4 канала, габариты 4000×508×112 мм3. При прохождении заряженной частицы через камеру образуются электроны, которые дрейфуют к сигнальным проволокам. Максимальное время дрейфа составляет 6 мкс.

Отдельная камера регистрирует время дрейфа электронов от точки ионизации до сигнальных проволок. При превышении порога на входе усилителя-формирователя им вырабатывается импульс длительностью τ = 75-100 нс (в зависимости от амплитуды и длительности входящего сигнала). Если разница между временами дрейфа электронов одновременно регистрируемых треков меньше τ, то разделить данные треки невозможно.

При прохождении мюонов через стены образуются электроны, которые также могут быть зарегистрированы дрейфовой камерой. С одной стороны детектора ТРЕК [2] расположена бетонная стена толщиной 0.5м, с другой стороны сэндвич-панель из слоя алюминия 1.2мм и стекловаты

130мм.

Задача заключается в определении зависимости числа фактически прошедших через камеру мюонов от числа зарегистрированных частиц.

Для этого проводилось моделирование регистрации событий отдельной дрейфовой камерой в среде Geant4 [3] с использованием ресурсов высокопроизводительного вычислительного центра НИЯУ МИФИ. В камеру запускались поочередно группы мюонов с энергией 10 ГэВ на частицу. Для каждой кратности мюонов в группе (от 1 до 40) статистика составляет 10000 событий. Далее проводился аналогичный расчет для энергий мюонов 100 и 1000 ГэВ.

_______________________________________________________________________

38 ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука»

Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»

На рисунке 1 представлен один из полученных результатов моделирования. Как видно, электронная доля в регистрации мала.

Рис. 1. Калибровочный коэффициент для регистрации мюонов с энергией 1000 ГэВ, проходящих через бетон под углом 10 градусов

Получены поправочные коэффициенты регистрации групп мюонов дрейфовой камерой различных энергий под различными углами с учётом регистрации вторичных электронов.

Работа выполнена в научно-образовательном центре НЕВОД.

Список литературы

1.N.I. Bozhko et al., Drift chamber for the Serpukhov neutrino detector. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A 243 (1986) 388.

2.E.A. Zadeba et al., The coordinate-tracking detector based on the drift chambers for ultra- high-energy cosmic ray investigations. Journal of Instrumentation 9 (2014) C08018.

3.http://geant4.web.cern.ch/geant4/UserDocumentation/UsersGuides/

_______________________________________________________________________

Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»

В.Д. БУРЦЕВ Научный руководитель – С.С. ХОХЛОВ, к.ф.-м.н., ассистент

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КЛАСТЕРОВ ЧВД НЕВОД

Приводится описание технологической линии для тестирования и настройки измерительных кластеров черенковского водного детектора НЕВОД, которая представляет собой комплекс различных стендов для проверки, наладки и калибровки основных элементов детектора.

Основой экспериментального комплекса НЕВОД, расположенного в НИЯУ МИФИ, является черенковский водный детектор (ЧВД) объемом 2000 м3 [1]. ЧВД НЕВОД – это первый в мире многофункциональный водный детектор на поверхности Земли, предназначенный для исследования всех основных компонент космических лучей, в том числе потока нейтрино из нижней полусферы.

Основой детектирующей системы ЧВД НЕВОД являются измерительные кластеры (25 шт.), которые состоят из квазисферических модулей (КСМ), расположенных в рабочем объёме установки в виде вертикальных гирлянд по три или четыре модуля, и объединяющих их блоков электроники кластеров (БЭК).

КСМ представляет собой гидроизолированный алюминиевый корпус, в котором размещаются шесть фотоэлектронных умножителей ФЭУ-200 с плоским фотокатодом, ориентированных вдоль осей ортогональной системы координат, и внутримодульная электроника (ВЭ) [2]. БЭК предназначены для обработки аналоговых и формирования триггерных сигналов КСМ, а также для управления режимами измерений кластера.

Для наладки и калибровки основных элементов детектора создана технологическая линия, состоящая из следующих стендов:

1)Автоматизированный стенд КАЛИФ, позволяющий проводить тестирование, паспортизацию и анализ характеристик ФЭУ, таких как напряжение питания, амплитудные и временные параметры отклика, темп счета шумовых импульсов при заданном пороге. На основе измеренных характеристик проводится отбор ФЭУ для установки в квазисферические модули [3].

2)Автоматизированный стенд, позволяющий измерять основные характеристики плат ПХ-514П, предназначенных для обеспечения питания

_______________________________________________________________________

40 ISBN 978-5-7262-2222-6. XIX конференция «Молодежь и наука»