对10~(14)eV以上初级宇宙线成份的推论

拟合10~(14)eV以下初级宇宙线核成份能谱的实验数据,并将它们一直外推到发生拐折的能量。按“刚度切割模型”,适当选择拐折能量,使分成份能谱之和与总粒子谱相符,来推论10~(14)eV以上初级宇宙线成份。所得能谱与相互作用模型无关。     

利用单根簇射事例对初级宇宙线成份的分析

通过对高山乳胶室单根簇射事例的分析, 研究了高山上高能宇宙线中电磁成份的实验特性; 并通过Monte-Carlo模拟计算, 探讨了10¹⁴eV附近能区的初级宇宙线成份. 模拟计算给出的能谱指数和衰减长度与实验结果相符; 对垂向流强的分析表明, 10¹⁴eV附近能区的初级宇宙线中质子和原子核的含量大致符合低能区的简单外推, 质子含量不低于30%, A≥2的原子核含量不超过70%.     

太阳大耀斑期间甚高能粒子流强增加的一种机制

近年来,在太阳大耀班期间,由地面中子记录装置及地下不同深度μ子记录器记录到宇宙线粒子的短期增长(GLE)现象,其能量范围已达几百GeV,甚至可达TeV能区.本文讨论了TeV能区的增长现象可能是银河宇宙线部分粒子获得再加速,由于宇宙线粒子能谱很陡,几百GeV的再加速能量能使TeV以上能区宇宙线流强有明显增长.     

10~(15)eV附近初级宇宙线能谱指数的测量

本文介绍一个通过测量高能宇宙线初级粒子在广延大气簇射中发射的切伦柯夫光脉冲来确定初级宇宙线能谱的方法和装置.给出了在能量范围2.9×10~(14)-4.0×10~(15)eV内,初级宇宙线积分能谱幂指数γ=1.80±0.11.     

对1014eV以上初级宇宙线成份的推论

拟合10¹⁴eV以下初级宇宙线核成份能谱的实验数据, 并将它们一直外推到发生拐折的能量. 按"刚度切割模型", 适当选择拐折能量, 使分成份能谱之和与总粒子谱相符, 来推论10¹⁴eV以上初级宇宙线成份. 所得能谱与相互作用模型无关.     

怀柔EAS阵列对初级宇宙线“膝”区能谱的测定

仔细分析了近年来怀柔广延大气簇射阵列记录的65万个大气簇射事例,得到了簇射Size(即荷电总粒子数)谱和10¹⁵—5×10¹⁶eV能段的初级宇宙线微分能谱.此谱呈明显的、平滑过渡的“膝”样结构,拐点在3×10¹⁵eV附近.除了“膝”较平滑不象明野谱那样尖锐拐折而外,怀柔谱在绝对流强和“膝”的位置上都与日本明野组吻合得很好.在银河磁场刚度截止模型框架下,怀柔实验Size谱界定的宇宙线质子谱拐折能量Ec的取值范围在160到240TeV之间.     

联系无限大与无限小的一门学科──宇宙线物理学

宇宙线是在天体物理过程中产生的各种不同能量的微观粒子流.它们中间包括地球上已有的各种元素的原子核,其中氢核(质子)约占百分之九十,氦核(α粒子)占百分之九,其他原子核共占百分之一,γ射线、原初电子又占上述各种原子核的百分之一.宇宙线粒子的最高能量已达1020电子伏以上;这就是说,在一个直径不到微微米的粒子上集中了10个焦耳以上的能量.这比世界上现有加速器的能量高出几亿倍.但宇宙线的流强很弱,并且流强近似地随能量平方反比下降.在大气层顶部,每平方米面积上每小时大约飞来一个具有1014电子伏的粒子.由于空间磁场强度约为10-5高斯…     

能量为6×10~(14)～5×10~(16)eV的宇宙线能谱研究

1982年,作者在悉尼大学对能量为6×10~(14)～5×10~(16)eV的高能宇宙线的能谱进行了实验研究。实验采用了快速、高效率的电子仪器,并用电子计算机进行控制,实现了高度自动化,研究结果表明,初级宇宙线的积分能谱可表示为I=K·(E/(E_0))~(-γ),式中γ的数值在能量E为3×10~(15)eV附近由1.15±0.04改变为1.91±0.08。     

超高能宇宙γ射线所提出的疑问

在五十年代以前的二十多年里,几乎所有的新粒子都是首先从宇宙线中发现的.只是随着具有GeV能量和更高能量的加速器的相继建成,高能物理学家才逐渐把注意力转向加速器实验. 近几年建立起来的一系列新的超高能宇宙线粒子探测器已观测到从一些“点源”发射来的能量高于1015eV的高能宇宙线粒子.而在此之前人们还从未探测到能量高于1012eV的从点源发出的宇宙线粒子. 观测到从点源发出的超高能宇宙线粒子无疑会有助于解开七十多年来未能解决的宇宙线起源之谜.更重要的是,对这一系列观测进行分析得出的结果还向物理学家提出了一系列疑问. 高能原…     

平均能量为2×10~(15)eV的宇宙线入射方向研究

从1982年5月到1983年1月,悉尼大学的小型宇宙线观测阵列记录了多于17,000个能量为6×10~(14)—5×10~(16)eV的宇宙线广延大气簇射事例。使用谐波分析和X~2检验法,对这些宇宙线的入射方向进行了研究,没有发现有意义的各向不同性。     

银河系宇宙线的超新星遗迹起源学说

 20世纪初，随着人们对空气电离度测量精度的不断提高，大气电离现象被普遍观测到并被归因于放射性元素衰变产生的高能辐射。1911~1913年奥地利物理学家维克托·赫斯（Victor Franz Hess）通过一系列高空气球实验发现了来自外太空的可以导致空气电离的辐射--宇宙线^①，他也因此获得了来自于河外高能天体源。能量低于109eV （1GeV）的宇宙线由于受太阳风的影响，很难到达地球附近。由太阳活动产生的高能粒子的能量通常也低于1 GeV⑦，因此在地球附近观测到的能量低于1 GeV的高能粒子主要产生于太阳系。虽然银河系中很多高能天体都可以产生宇宙线，但是超新星遗迹被普遍认为是最主要的银河系宇宙线源。这就是所谓的银河系宇宙线的超新星遗迹起源学说。1936年的诺贝尔物理学奖（图1（a））。20世纪30年代，人们通过对来自地球东西方向宇宙线流量不对称性的分析，逐渐认识到它们主要是由带正电的高能粒子组成，受地球磁场影响，来自西方的宇宙线流量更高。后来的一系列研究表明，99%的宇宙线是原子核，其中约10%为α粒子即氦核，更重的原子核占1%左右。考虑到宇宙线的高流量，1934年巴德（W.Baade）和兹维基（F.Zwicky）指出，它们可能来自于超新星爆发^②。由于宇宙线粒子带电，在星际介质中传播时将受到星际磁场的影响，因此地球附近观测到的宇宙线空间分布几乎是各向同性的，这也导致我们无法通过对宇宙线的成像观测来确定宇宙线源。但是宇宙线可以和背景等离子体相互作用产生从射电到伽马射线的电磁辐射，随着射电天文、X射线天文、伽马射线天文的发展，人们不仅发现了超新星爆发产生宇宙线的观测证据，还发现了其他一些可以产生宇宙线的高能天体^③~⑥。     

用神经网络分辨原初宇宙线成分

尝试在高山乳胶室实验中用神经网络的方法区分超高能区原初宇宙线当中的质子和原子核,对模拟数据的分析结果表明,当族事例观测能量大于500TeV时,对质子和原子核的分辨率均能稳定在80%附近;而当族事例观测能量在100TeV和500TeV之间时,对质子和原子核的分辨率均大于70%.     

宇宙线大气簇射μ子定点密度及原初能谱“膝”的研究

用梁王山宇宙线观测站的数据研究宇宙线大气簇射μ子定点密度谱,谱呈现明显的拐折.通过MonteCarlo模拟,得到拐点对应的能量约为1.7×10¹⁵eV,拐点前后原初能谱指数差约为0.43,证实了KASCADE实验μ子定点密度谱呈现拐折的首次观测结果,又一次推证了原初宇宙线能谱膝的存在.     

银河宇宙线的统计模型

假设能量低于3×10^l8eV的宇宙线主要起源于银河系超新星爆发,用各向同性弥散传播模型详细研究了铁核的非定态空间密度分布,考虑到原初宇宙线的成份和河外宇宙线的影响,以及银河系超新星在空间和时间上的一个合理分布,该统计模型能很好解释10¹²—10²⁰eV宇宙线的观测谱.     

近几年我国宇宙线研究的主要进展

宇宙线最主要的特点有两个.第一,它的流强虽然很弱,但含有能量极高的粒子,至今已探测到的宇宙线粒子能量可达1021eV;第二,它可以从宇宙深处带来各种高能的物质样品.人们发现和研究宇宙线已有七十年的历史,现已形成一门学科─—宇宙线物理学.这是一门联系从基本粒子和它们之间相     

超高能宇宙线的研究

本文分四个部分讨论了超高能宇宙线的现象:(1)超高能宇宙线的一些特性:原初宇宙线的能谱和成份。(2)超高能宇宙线与核的相互作用。(3)广延大气簇射的一些实验结果。(4)稀有现象。文章还评述了超高能宇宙线的几点倾向性结论。     

超高能宇宙线的研究

本文分四个部分讨论了超高能宇宙线的现象:(1)超高能宇宙线的一些特性:原初宇宙线的能谱和成份。(2)超高能宇宙线与核的相互作用。(3)广延大气簇射的一些实验结果。(4)稀有现象。文章还评述了超高能宇宙线的几点倾向性结论。     

宇宙线研究进展评述与展望

近年来,宇宙线探测技术发展迅速,天基和地基宇宙线实验均取得了多项重要成果,打破了宇宙线研究领域多年来的沉寂.多手段复合观测是精确测量宇宙线能谱和成分的必要途径,甚高能伽玛射线天文学成为探索宇宙线起源这一世纪之谜的最有效手段.高海拔宇宙线观测站(LHAASO)计划将以最高的超高能伽玛射线探测灵敏度和甚高能伽玛射线巡天灵敏度以及最宽的宇宙线能量覆盖范围探索领域的基本问题.     

初能大于10~(14)eV的空气簇射的时间相关性

用空气簇射小阵在北京观测了能量大于10~(14)eV的宇宙线粒子产生的空气簇射的时间相关性。得到初能E>2.6×10~(14)eV的空气簇射到达时间间隔的分布,在t<21秒以内系统地高于指数分布,显示可能在观测到的簇射中存在时间相关的成份。     

CO在有K沉积的W(100)面上吸附的角分辨紫外光电子能谱

在不同K覆盖度的W(100)面上吸附CO的Hel紫外光电子能谱研究表明:α和β态的CO由于K的影响,吸附状态发生改变,与CO分子态(α态)有关的5σ/1π分子轨道能级随K覆盖度的增加,结合能位置从8.6eV移到9.3eV,反映K出现后,衬底对α-CO分子反施的增强。在与CO分解态(β态)有关的谱峰位置上(结合能为5.5eV)出现两个离散的谱峰,一个在6.0eV左右,另一个在5.2eV左右。其中结合能在5.2eV左右的谱峰强度随K的覆盖度增加而增大,它的能量位置与O在K覆盖的W(100)面上吸附时的能级位置 关键词：