用羊八井ASγ实验数据寻找TeV能区的γ射线暴

γ射线暴的TeV能区辐射对研究其起源、辐射机制等是非常重要的.利用西藏羊八井ASγ实验三期阵列的重建数据,通过在给定的小天区和时间间隔内寻找较高显著性事例团的方法对TeV能区的γ射线暴进行了寻找,在计算过程中采用“等天顶角法”来估计背景.工作中采用了两种途径来寻找γ射线暴,一种是与卫星γ射线暴的符合寻找,另一种是全天区独立寻找.结果发现少量事例团对背景有明显超出,考虑试验次数后,其超出还不足以认定为γ射线暴.通过Monte Carlo模拟,给出了在95%置信水平下,到达大气顶部流强上限的估计值为3.32×10^-9—1.24×10^-7 cm^-2s^-1. 关键词： γ射线暴 TeV能区 ASγ实验 宇宙射线     

EAS心区次级粒子分布涨落的多重分形结构的研究

利用Monte Carlo模拟数据研究了由γ射线和质子引起的空气簇射中的次级粒子在羊八井ARGO实验中的空间分布的不同,并利用G矩分析方法对γ射线和质子簇射的次级粒子在心区附近分布的多重分形性质进行了分析.从γ射线和质子事例的谱函数可以看出,利用这种方法,可以作为区分原初γ射线和质子的依据.结果表明在1—10TeV能区可以较好地区分γ射线和质子.     

ARGO实验探测γ暴的灵敏度研究

西藏羊八井ARGO实验是对广延大气簇射事例进行观测研究的"全覆盖式"地面宇宙线观测实验, 其主要目的之一就是探测E>10GeV的γ暴. 通过Monte Carlo模拟, 估算了ARGO实验探测10GeV γ暴所具有的灵敏度.     

寻找BATSEγ暴的TeV能区伴随γ暴

利用西藏ASγ实验三期阵列的重建数据，对25个BATSEγ暴的TeV能区伴随γ暴进行了符合寻找。在BATSEγ暴方向的90％误差范围内，找出在给定的小天区和时间间隔内出现的显著性较高的TeV事例团，并采用“等天顶角方法”来估计背景。发现少量事例团对背景有明显超出，考虑试验次数后，其超出还不足以认定为γ暴。通过Monte Carlo模拟给出了95％置信水平下流强上限的估计值为7．1×10^-9photons／（cm^2·s）。Searching for TeV burst-like events coincident with the BATSE GRBs data was made by using the ASγ （Tibet-Ⅲ） data. In the period we analysed, there were 25 BATSE GRBs in the field view of Tibet. A search region was defined by the BATSE 90% confidence level positioning error. A GRB candidate was chosen as a shower cluster appearing in a given small sky window and a given time interval. An equi-zenith-angle method was used to estimate the background. No significant TeV GRBs were detected. The flux upper limit at the 95% confidence level was estimated to be about 7.1×10^-9 γ（cm^2·s） by Monte Carlo simulation.     

TeV γ 暴搜寻中最优窗口角半径的探讨

作为搜寻TeVγ暴最主要的观测手段—广延大气簇射阵列,其阵列角分辨值常用于确定搜寻窗口的大小.为了在一个合理大小的窗口内对TeVγ暴进行搜寻,本文从理论上推导出一个统计意义上的最优窗口角半径,然后用Monte Carlo方法进行了模拟验证.结合入射信号强度、背景强度、计算显著性的不同方法等因素,进一步对窗口角半径进行了讨论.并在小统计情况下,给出了计算显著性的经验公式.     

“膝”区原初宇宙线成分分辨的作用模型相关性

使用4种具有不同特点的强相互作用模型,按照西藏羊八井ASγ联合实验的条件,对“膝”区能量宇宙线的大气簇射过程进行蒙特卡罗模拟.分析了不同模型的簇射特征,找出与原初组成比较密切的特征量.最后用一种BP型人工神经网络对模拟结果进行分辨,并检验了分辨能力与作用模型的关系.结果表明,该网络能有效地挑选出不同模型产生的质子事例,分辨能力受作用模型的影响较弱.     

宇宙线高能族事例中簇射粒子的横向分布

对甘巴拉山铅乳胶室实验所获取的总观测能为100TeV至400TeV的高能族事例中簇射粒子的横向分布进行了分析,并与相应的Monte Carlo模拟计算进行了比较.模拟计算采用的是CORSIKA程序,其中的强相互作用采用QGSJET模型.结果表明:采用CORSIKA(QGSJET)程序进行模拟所给出的族事例中簇射粒子的横向分布以及族事例能量集中率分布的整体趋势均与相应的实验数据基本相符.     

TibetⅡ/HD阵列寻找来自蟹状星云的TeVγ射线

羊八井二期阵列(TibetⅡ)和加密阵列HD(HighDensity)分别从1995年和1996年成功地运行以来,已经积累了大量的数据.报道了利用TibetⅡ在1995年10月至1997年9月、HD阵列在1997年2月至8月收集的数据寻找来自蟹状星云(CrabNebula)方向的10TeV和3TeVγ射线稳定发射的初步结果.分析表明,来自CrabNebula的3TeVγ射线的累积信号事例数显示了稳定增长的趋势,显著性达到了3.2σ,但没有发现10TeV和30TeVγ射线稳定发射的迹象.     

10TeV宇宙线时间变化研究

利用羊八井ASγ二期阵列实验数据,分析研究了10TeV宇宙线时间变化,以10.4σ和9.6σ的显著性发现了10TeV宇宙线流强气象效应修正后的半太阳日和太阳日周期变化,没有发现有恒星日变化.同时发现10TeV宇宙线流强有7天左右周期变化的迹象.     

利用宇宙线大气簇射的时空特征分辨原初γ射线

利用Monte Carlo模拟程序模拟甚高能区原初γ射线和质子大气簇射过程,分析γ射线和质子簇射在观测平面上的时空结构,利用大气簇射次级粒子到达时间涨落和空间横向分布特征,进行原初γ射线成分和质子成分的有效分辨,为中意合作羊八井ARGO实验进行γ点源的寻找提供了降低强子本底的方法,该工作还估计了该分辨方法对γ信号显著性的影响.     

“膝区”区原初宇宙线成分分辨的作用模型相关性

使用４种具有不同特点的强相线作用模型,按照西藏羊八井ＡＳγ联合实验的条件,对“膝”区能量宇宙线的大气簇射过程进行蒙特卡罗模拟,分析了不同模型的簇射特征,找出与妆组成比较密切的特征量,最后用一种ＢＰ型人工神经网络对模拟结果进行分辨,并检验了分辨能力与作用模型的关系。结果表明,该网络能有产地挑选出不同模型产生的质子事例,分辨能力受作用模型的影响较弱。     

利用羊八井广延大气簇射阵列探测来自壳型超新星遗迹G40.5-0.5的TeV Gamma射线发射

利用羊八井广延大气簇射阵列从2000年10月到2001年9月的数据,对壳型超新星 遗迹G40.5-0.5可能的TeV gamma射线发射进行了探测. 用对扩展源的二维分析方法发现一个最高超出为4.4σ的天区,EGRET不明源GeV J1907+0557非常接近 这一最高超出天区的中心.     

用羊八井加密阵列数据寻找3TeV能区γ暴的初步结果

报道了用 1 996年 1 0月完成的羊八井 EAS加密阵列探测器 ( Tibet 和 HD)于 1 997- 1 998年进行的全天区观测数据 ,对 3Te Vγ暴进行寻找的结果 .发现了一批显著性明显超过 3σ、少数显著性超过 4σ的事例团. A search for γ ray bursts at 3 TeV energy region was done by using the data of Tibet HD air shower array, which was obtained in the period of Febuary 1997-June 1998. About 2.5×10 9 EAS events were analysed to search for the shower clusters appearing in a fixed time intervial and small sky bin. An equal zenith angle method is used to estimate the background and three different time intervals(Δ t =1, 10, 100 s) were adopted in the research. A part of clusters show excess over the...     

西藏羊八井广延空气簇射阵列性能的Monte Carlo研究

本文用Monte Carlo方法研究西藏羊八井空气簇射阵列性能.确定好事例判选标准.簇射中心定位精度达3.4m.原初粒子到达方向角分辨率好于1.1°.原初粒子能量按lgE₀=lg(0.45ΣN_i)±0.226确定,其中E₀(TeV)为初级入射粒子能量,ΣN_i为FT探测器上探测到的粒子总数.     

用地面阵列寻找TeV能区γ点源的方法探讨

文中探讨搜寻TeV能区γ点源的方法.讨论利用student变量t判断来自源区及背景区宇宙线事例的统计差别,并由Bayes定理与MonteCarlo模拟相结合计算源区各能段的信号数,推算蟹状星云在TeV能区的γ射线微分能谱     

日影偏离度与太阳平均磁场的关联

利用西藏羊八井空气簇射阵列1990年6月至1996年8月间观测到的10TeV宇宙线的太阳阴影位置,以及相同期间的太阳表面平均磁场的数值,研究了太阳阴影的偏离度与太阳平均磁场的关系,并结合简单的理论模型对这种关系进行了计算和解释.     

羊八井ARGO实验数据获取系统

羊八井ARGO实验采用全覆盖式RPC阵列探测小空气簇射事例,其数据获取系统基于多级高速缓存和高速事例驱动机制,硬件实现数据获取和事例组建,从而避免了软件对数据采集速度的影响和CPU的开销,满足了21.7kHz的触发率和6.4M字节/s的数据率的实验要求.     

羊八井ARGO实验RPC模拟读出

羊八井ARGO实验正处于探测器安装及试运行阶段,整个阵列由1848个工作于流光模式的单层RPC探测器构成.依靠RPC读出条的数字读出只能测量小簇射事例的次级粒子数目,为了实现逐事例区分“膝区”原初宇宙线的成分及其能谱研究,对探测器增加了模拟读出,以实现对EAS芯区高达10⁴/m2的次级粒子数密度的精确测量.本文对RPC探测器性能及大动态范围模拟读出板的信号和性能做了初步的分析和研究     

羊八井ARGO实验RPC性能

羊八井ARGO实验采用全覆盖式RPC阵列探测小型空气簇射事例,本文报告了在羊八井高海拔条件下RPC的工作性能,包括电流、效率、读出条重数和时间分辨随高压的变化.通过在气体中添加SF6组分和调节接收系统下拉阈值可以有效遏制由于探测器地浮动引起的伴随多重数.     

10TeVγ射线的星系际红外背景光子吸收现象的研究

TeVγ射线在星系际空间传播过程中将与红外背景光子作用而被衰减或吸收.大气ˇC成像望远镜实验观测到了Mrk421和Mrk501处于活动高态时的TeVγ射线发射并测出它们的能谱.报道了利用TibetⅡ/HD阵列在1995年10月至1997年至8月收集的数据,通过Mrk421和Mrk501的能谱研究星系际红外背景光子吸收现象的初步结果.结果显示:直到30TeV能区尚未观测到Mrk421和Mrk501能谱中存在统计上具有显著意义的红外背景光子吸收10TeVγ射线的现象.