中科院高能所博士论文录(1992年)

 一 范晓龄:用高山乳胶室研究超高能核作用导师:何泽慧用大面积高山乳胶室观测宇宙线超高能核作用,是探索1014-1017eV能域核作用规律和寻找新现象的重要手段之一.本工作在参与中日合作西藏甘巴拉山乳胶室实验各年度X光片的包装、处理和乳胶室拆室、建室及维护工作的同时,对大族事例（∑E_r≥200TeV）及小族事例（20TeV≤∑E_r≤200TeV）进行了扫描与测量,获得大族事例10个,小族事例68个,其中K7492事例的能量高达∑E=3079.2TeV.     

产生多个大横动量成份的超高能核作用事例

对甘巴拉山乳胶室得到的一个ΣE_γ=1300TeV的γ线族进行了分析, 这个事例是发生在乳胶室上方的核作用, 产生高度低于150m. 事例的中心部分由5个集团组成. 对此事例的特性进行了讨论.     

超高能核作用中的晕事例

观测能量大于10¹⁵eV的γ族事例,在乳胶室中往往形成晕,给进一步观测超高能核作用的特征带来许多不便.目前只能给出一些粗糙的量来描述晕事例.然而晕事例的内部还有精细的结构,能提供更多的信息.作者对超高能族事例尽可能作逐个簇射测量,并用测量晕的方法进行重复测量,进行比较.并就某些特例作了分析与讨论.     

产生多个大横动量成份的超高能核作用事例

对甘巴拉山乳胶室得到的一个∑E_r≈1300TeV的r线簇进行了分析,这个事例是发生在乳胶室上方的核作用,产生的高度低于150m,事例的中心部分由5个集团组成,对此事例的特性进行了讨论。 关键词：     

宇宙线超高能多核心族事例

本文报道了甘巴拉山乳胶室在核乳胶片上记录的宇宙线超高能多核心族事例KOE19(ΣE_γ≈1530TeV). 分析了事例的族现象特征, 并同其它大族事例进行比较. 把事例中的几个主要核心的特性同加速器和C喷注的实验结果以及TeV能区唯象QCD理论计算结果作了比较, 讨论了TeV能区超高能粒子强相互作用的一些特征.     

高能族事例中的能量集中现象

给出了甘巴拉山乳胶室观测的族事例中横向的能量分布,与MONTECARLO模拟计算作了比较.指出超高能族事例中存在着能量集中的特征.     

一个大横动量的超高能核作用事例

在西藏的甘巴拉山（海拔5500米）上设置了13吨铅的乳胶室。找到了一个很有趣的超高能核作用事例,总观测能量为ΣE_r=445TeV,这个事例的外形特点是有两组明显分离的高能簇射。初步分析表明,产生这两组簇射的粒子具有异乎寻常的大横动量。这预示超高能核作用中可能存在着另一种作用机制,它的某些性质不同于H量子与SH量子等模型。     

同心双环形的超高能γ族事例

在甘巴拉山乳胶室实验中,找到了簇射斑点分布呈同心双环形的超高能γ线族事例,两环半径分别为4mm和10mm,这个事例的某些特性明显不同于一般的大族事例,对环的某些特性作了分析和简短的讨论.     

同心双环形的超高能γ族事例

在甘巴拉山乳胶室实验中,找到了簇射斑点分布呈同心双环形的超高能γ线族事例,两环半径分别为4mm和10mm,这个事例的某些特性明显不同于一般的大族事例,对环的某些特性作了分析和简短的讨论.     

超高能γ线强度随高度的变化—设置在6500米高山的乳胶室

综合了几年来国内高山乳胶室取得的超高能γ线的强度(包括云南站, 甘巴拉山, 珠穆朗玛峰脚下), 给出了用国内乳胶室取得的强度与高度的关系谱, 特别是首次给出从珠穆朗玛峰脚下(海拔6500米)取得的γ线强度结果及衰减长度.     

γ族事例方位角各向异性的解释

对高山乳胶室方位角各向异性的γ族事例可能的形成机制做了探讨.采用D-ND模型和SD-SH模型对族现象进行了Monte-Carlo模拟,得到了与Pamir实验相符的各向异性度分布及高各向异性度事例率.指出,产生碎裂区少体粒子的衍射过程对γ族各向异性有重要贡献,是共线事例的主要成因.而QCD jet产生对γ族的各向异性的效应并不重要.     

第五届全国宇宙线会议简讯

1990年5月11日至15日,在武汉举行了第五次全国宇宙线会议.有58位宇苗线研究工作者参加了这次会议,40余位学者在会上报告了自己研究工作的结果.会议评述和讨论了近两年来国际上在高能多重产生、宇宙线超高能作用、初级宇宙线、甚高能和超高能γ天文观测和广延大气簇射等方面的研究状况. 我国的地面宇宙线实验,前些年主要利用高山乳胶室研究超高能作用.近年来,甘巴拉山乳胶室合作组的工作继续取得进展,又新发展了广延大气簇射的契伦科夫光探测,以及粒子密度和到达时间探测的实验手段。已经建成或即将建成几个新的实验装置,它们是:北京怀柔的广…     

用铁乳胶室观测大气宇宙线中的高能强子

对中国-日本乳胶室合作组在甘巴拉山(海拔5500m,大气深度520g/cm²)照射的K4铁乳胶室的一部分进行了系统的扫描、测量与分析.给出了簇射事例的起始点分布,大气宇宙线高能强子的天顶角分布、垂向流强、积分能谱及其在大气和铁中的衰减长度.与其它实验组近期给出的实验数据进行了比较,几组结果大体一致.     

非对称形式的两核心事例

本文中介绍了在高山乳胶室中观测到的能量为∑E_r≈1000TeV的两核心事例,并对粒子在两核心中分布情况的不同,进行了讨论。 关键词：     

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.     

非对称形式的两核心事例

介绍了在高山乳胶室中观测到的能量: ΣE_γ=1000TeV的两核心事例. 粒子在两核心中分布的情况不同, 是否预示着存在两种不同形式的集团呢?对此进行了讨论.     

宇宙线高能强子强度随高度的变化

利用小型乳胶室在6500米高山上观测了高能强子的强度,并结合甘巴拉山(海拔5500米)乳胶室和云南站(海拔3200米)乳胶室等数据,给出了高能强子强度随高度的变化规律.     

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%.     

宇宙线高能族事例产生特征的模拟与实验研究

利用在EAS实验的模拟计算中被广泛采用的CORSIKA程序,基于强相互作用模型QGSJET和DPMJET,对甘巴拉山乳胶室实验高能族事例的产生特征进行了Monte Carlo模拟.给出了不同能区原初宇宙线各种成分产生族事例的效率及其与原初能量的关系.将模拟计算得到的族事例的平均横向扩展、族中簇射成员数、族的总观测能等的分布及其平均值,与相应的实验结果进行了系统的比较,结果基本相符.此外,模拟族事例也存在与实验相类似的能量集中趋势     

超高能γ–强子族的能量集中现象

通过对甘巴拉山铁乳胶室观测到的族事例以及COSMOS程序和CORSI-KA程序产生的模拟族事例进行分析、对比,对超高能γ强子族的能量集中现象的产生特征进行了细致的研究.初步的结论是:超高能γ强子族的能量集中现象是族中含有的高能中心簇射集团的外在表现,这种现象在实验上发生的频度为(20.5±3.1)%,集团的平均横向扩展约为0.37cm.与传统的以唯象多团模型为基础的COSMOS程序相比,基于SIBYLL模型的CORSIKA程序的模拟结果较为接近实验的分析结果.