基于ARGO-YBJ实验研究雷暴期间大气电场对EAS粒子的影响

发布时间：2017-12-30 05:36

本文关键词：基于ARGO-YBJ实验研究雷暴期间大气电场对EAS粒子的影响　出处：《西南交通大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：宇宙线是一种高能带电粒子流,来自于宇宙空间,是我们得到的来自银河系和河外星系的唯一物质样品。宇宙线强度随时间的变化携带了有关于空间动力学过程的丰富信息,是宇宙线物理、地球物理和天体物理学科中最为复杂的问题之一。雷暴期间大气电场强度变化及其伴随的宇宙线强度变化的研究,对于理解大气电场对带电次级宇宙线粒子的加速机制具有极其重要的意义。本文中使用的是来自西藏羊八井宇宙线观测站到的数据。西藏羊八井宇宙线观测站是世界著名的宇宙线广延大气簇射观测站,从1989年开始建造,1990年1月开始运行。它位于海拔4300m的西藏羊八井镇(东经90.5°,北纬30.1°)地热开发区内。其中中意合作的ARGO实验是极其重要的一部分,该实验采用全覆盖地毯式阵列来探测小空气簇射事例。雷暴天气中强烈的大气电场(AEF)对宇宙线空气簇射中的电磁部分有显著影响。探测这个影响对了解空气簇射和大气电场之间的关系来说有很重要的意义。雷暴期间剧烈的大气电场变化会影响单粒子的计数率,ARGO-YBJ实验已经探测到很多这样类似的事例。在本文中,详细讨论了其中两个事例,分别发生在2009年7月20日(北京时间)和2010年7月22日(UT)。在低能单粒子中,计数率出现了一个短时间(大约20分钟)并且快速的显著上升,在高能部分出现了计数率下降。利用Lomb-Scargle傅立叶变换法,计算分析了2009年8月到2011年4月期间西藏ARGO-YBJ实验大厅内的氡辐射浓度的周期变化。结果表明,ARGO-YBJ实验大厅内的氡浓度具有明显的1日和半日周期变化,其中1日周期变化为主。在1天中氡浓度平均值为582.2±1.2Bq/m3,变化幅度为76.6±1.7Bq/m3,中午(北京时间约11：30)时达到最大,深夜(北京时间约23：30)达到最小。另外夏季氡浓度较低,冬季较高；秋冬季节日变化幅度较大,春夏季节日变化幅度较小。氡浓度的日周期变化与气压和湿度的日周期变化呈一定的正相关,与温度的日周期变化呈一定负相关,但变化不完全同步。这些结果可以帮助了解西藏地区室内氡浓度的变化特征,并且为ARGO-YBJ实验进一步研究氡浓度与观测到的本底宇宙线计数率的关系和合理安排实验人员的工作时间提供了重要参考。
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【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P172.4

【参考文献】