1015eV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2.9×10¹⁴－4.0×10¹⁵eV内,初级宇宙线积分能谱幂指数γ=1.80±0.11.     

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。     

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。     

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。     

对10~(14)—10~(16)eV能区宇宙线多μ现象的分析

在不同成分初级宇宙线入射的情况下,用强子相互作用的Scaling模型加上大横动量喷注产生机制来模拟宇宙线多μ现象.结果表明,重核对于深层地下多μ事例中μ子多重数高的事例有明显的贡献.但在重核为主的假设下,产生的事例数仍小于实验值,预示多μ事例还有其他来源.多μ事例的横向分布与实验基本一致.     

利用宇宙线直接测量结果对初级宇宙线能谱参数的调整

由JACEE?,RUNJOB和SOKOL等宇宙线直接测量结果和刚度截断模型,对于10¹⁴—10¹⁶eV能区的初级宇宙线微分能谱参数进行调整.利用调整后的能谱与选取QGSJET模型的CORSIKA程序进行EAS模拟,同HD,PD谱进行对比研究.采用相同的标准对模拟数据与实验数据进行分析.结果表明,调整后的谱和HD谱的模拟结果与甘巴拉山乳胶室实验结果符合较好,而PD谱的模拟结果与实验结果偏离较大.     

由宇宙线(10~(11)—10~(14)电子伏)引起的高能核作用

这篇总结性文章叙论了由能量高到10~(11)—10~(14)电子伏的粒子在乳胶和云室中所引起的高能核作用。文中首先提出和讨论了在测量上较困难的一些问题,例如,初能量的测量,次粒子的辨认和靶质量的估计。一些可能揭示碰撞机构从而显示核子内部结构的物理量的物理意义,也适当地加以讨论和阐明。除了不同次粒子的多重性外,主要的物理量是:次粒子的角分布、它们的横动量和非弹性系数。关于这些量的测量原理,实验准确度和实验结果的物理意义,特别是后面一点,都有了较充分的检查和讨论。末了,“一个发射中心”和两个发射中心”的各种模型也从物理观点作了较定性的描述和讨论,并和实验结果作了比较。希望通过这篇文章对高能核作用目前发展的概况、尚存在的问题及今后工作的方向能有一定的了解。     

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。     

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.     

~(157,159)Tb和~(155,157)Gd集体能谱研究

基于相互作用玻色子-费米子模型的观点,阐述一种研究奇质量核集体态的微观方法.导出了模型哈密顿量并用于计算~(157,159)Tb和~(155,157)Gd的能谱.数值结果与实验定性符合较好.     

太阳宇宙线地面增强事件(GLE72)峰值能谱研究

太阳宇宙线地面增强事件(GLE)能谱可以提供宇宙线加速和传播过程的重要信息.利用GOES15卫星和地面中子堆实验数据分析了最近一次GLE事件(2017年9月GLE72)的质子峰值能谱,得到卫星观测能段的质子峰值能谱的能谱指数为1.88,中子堆观测能段的能谱指数为4.86.利用高能太阳粒子的二重加速机制对能谱结果进行了定性的理论解释. GLE72质子峰值能谱结果对LHAASO等大型地面宇宙线观测阵列中更高能量粒子具有重要参考价值.     

超高能初级宇宙线的各向异性

本文研究宇宙线粒子的各向异性度. 在无界银河点源模型下, 推导出一次谐波各向异性度的表达式, 然后用所得公式考查附近11个超新星遗迹(SNR)各自造成的各向异性度并研究合成的各向异性度随能量的变化趋势. 计算结果表明, 该模型能说明在5×10¹⁵eV以上各向异性度的E^0.5律. Compton-Getting效应将产生一附加的各向异性, 它是能量无关的并矢量迭加到点源合成的各向异性度上去. 显然, 现在测到的10¹¹—10¹⁴eV之间的各向异性是由Compton-Getting效应贡献的. 取该能段实验测得的微分谱指数γ=2.67, 得到地球相对于宇宙线背景的运动速度为~35km/s.     

~(15)O-~(15)N,~(17)F-~(17)O库仑移位能

从Paris势和电磁相互作用出发,应用格林函数方法微观地计算了~(15)O-~(15)N,~(17)F-~(17)O库仑移位能.G矩阵的电荷非对称性的贡献较重要,比通常唯象的核力电荷非对称成分的贡献大一倍左右.     

~(12)C ~(64)Ni反应中的轻带电粒子能谱分析

报道了入射能量为69和56MeV时对P、D、T、~3He和α五种轻粒子产物所测得的角分布、E_(c·m)-θ_(c·m)平面双微分截面等高图及在速度表象中的洛仑兹不变截面等高图。用有两个粒子发射源的运动源模型计算可较成功地拟合质子能谱,所提取的快速源的速度和温度与已发现的系统化规律值相符。将α、~3He和D等组合粒子的测量能谱与结合模型(Coalescence model)的计算进行了比较,这些产物的非平衡组分可满意地被结合模型解释。     

关于Pb~(208)附近原子核的能谱(Ⅱ) Bi~(208)和Bi~(207)

本文是“关于Pb~(208)附近原子核的能谱的一个继续。对Bi~(208)及Bi~(207)计算的结果指出:实验与理论是十分符合的,从而再一次验证了独立粒子模型的观点及微扰方法在处理原子核能谱问题上的正确性。     

关于Pb~(208)附近原子核的能谱(Ⅰ) Pb~(205)和Pb~(204)

利用独立粒子模型的观点、用分波的方法,将两体相互作用当作微扰来处理。并且认为在计算能谱中,三体以上核子之间的相互关连不重要,对Pb~(205)及Pb~(204)两个原子核的能级进行了计算。所得结果与实验符合得很好。     

同位素~(15)N光电光谱分析

氮在自然界中有两种稳定性同位素,~(14)N(99.635%)和~(15)N(0.365%)。由于同位素~(15)N具有非放射性的特点,已被广泛用作标记原子,进行农业、土壤、生物、医学等过程研究。在各种同位素~(15)N分析方法中,光谱法由于仪器简单,操作方便,灵敏度和准确度较高,已成为一种广泛应用的重要方法,并生产了专门分析仪器。     

重离子引起的单质子转移反应~(40)Ar(~(11)B,~(10)Be)~(41)K

测量了50MeV的“B束在~(40)Ar上的弹性散射角分布和单质子转移反应~(40)Ar(~(11)B,~(10)Be)~(41)K的微分截面.用光学模型拟合了弹性散射截面.用包含反冲效应的精确有限程扭曲波玻恩近似(EFR-DWBA)分析了微分截面,提取了谱因子.     

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.     

~(12)C+~(159)Tb,~(12)C+~(165)Ho熔合截面的测量

我们测量了库仑位垒附近~(12)C+~(159)Tb、~(12)C+~(165)Ho反应的熔合截面.实验中用Si(Li)X射线谱仪离线测量了蒸发余核的特征K-x射线能谱,从而得到了蒸发余核的半寿命及其蒸发余核生成分支比.最后获得了熔合截面,并与理论计算值进行了比较.