利用羊八井ASγ實驗研究宇宙線時間變化.pdf

1、宇宙線強度隨時間的變化、時間變化的起源和與天體物理因素的聯(lián)系是宇宙線物理、地球物理和天體物理學科中最復(fù)雜的問題之一，具有重要的物理意義。通過研究宇宙線變化可以幫助我們了解宇宙線起源及傳播區(qū)域的有關(guān)信息。由于甚高能宇宙線的低流強，一直以來甚高能以上能量宇宙線時間變化的研究缺乏統(tǒng)計意義。 羊八井宇宙線觀測站TibetASγ陣列是世界著名的廣延大氣簇射探測陣列，海拔高度處于超高能宇宙線空氣簇射發(fā)展極大附近，使在該處探測的簇射粒子密度高

2、，陣列的觀測閾能低，宇宙線事例觸發(fā)率高，并已穩(wěn)定運行了十幾年，積累了大量的宇宙線觸發(fā)率數(shù)據(jù)，特別適合研究甚高能宇宙線的時間變化。羊八井ASγ實驗還自動連續(xù)采集氣象參量，記錄了大氣壓力、室內(nèi)外溫度、探測器溫度等參數(shù)。我們可以對ASγ陣列記錄的宇宙線觸發(fā)率數(shù)據(jù)進行氣象修正，研究宇宙線大氣影響以外的變化。 本論文收集整理了TibetASγ陣列1994-2004年間記錄的宇宙線觸發(fā)率數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這段時間的宇宙線觸發(fā)率存在明顯的年周期變化。

3、論文還對1994-2004年間的氣象數(shù)據(jù)進行了整理分析，氣壓、室內(nèi)溫度、室外溫度與宇宙線觸發(fā)率有著相似的年變化，存在較強關(guān)聯(lián)；之后對宇宙線觸發(fā)率進行了多元氣象參量修正，修正后的宇宙線觸發(fā)率不再有明顯的年變化。對氣象修正后的宇宙線觸發(fā)率進行db9小波分解，小波分解第2層的統(tǒng)計結(jié)果顯示：宇宙線周期變化中4日周期和6日周期較多，其次是5日、7日和8日周期。 宇宙線的恒星日變化緊密聯(lián)系于宇宙線的起源、傳播空間的性質(zhì)，以及宇宙線加速機制等

4、宇宙線物理中最基本的重大問題。論文利用傳統(tǒng)的統(tǒng)計折疊法對模擬宇宙線信號進行了恒星日周期(0.997d)與太陽日(1.0d)周期的區(qū)分。研究結(jié)果顯示：數(shù)據(jù)記錄點間的時間間隔對提取信號的周期影響不大，通過分析周期圖和位相圖，要將信號中隱蔽在較強的1.0d周期下的0.997d周期提取出來，至少需要3年的數(shù)據(jù)，由周期圖確定信號中的周期，至少需要7.6年的數(shù)據(jù)。 羊八井ASγ實驗積累了長達10年的宇宙線觸發(fā)率數(shù)據(jù)，已達到了區(qū)分恒星日周期的