Studies of pulse profiles from extensive-air-shower detectors

Summary A fast-storage oscilloscope and a digital transient recorder have been used to measure the rise time of pulse profiles from three types of EAS detector responding to EAS initiated by primary cosmic rays of energy between 10¹⁷ and 10¹⁸ eV. The average time spreads of the response of shielded and unshilded scintillators and deep-water Čerenkov detectors have been studied in order to develop the new recording techniques and also to attempt to derive properties of the primary particles. The new techniques have proved to represent a considerable improvement on previous methods. The analysis of results from the preliminary period of operation has proved encouraging, the data supporting other evidence indicating the lack of compatibility of “scaling” in very-high-energy nuclear interactions unless heavy primary cosmic rays are assumed. Some anomalous events are discussed.

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Riassunto Un oscilloscopio a immagazzinamento rapido e un registratore digitale di transitori sono stati usati per misurare il tempo di salita dei profili di impulso per tre tipi di misuratore di EAS che rispondono a EAS iniziati da raggi cosmici primari di energia tra 10¹⁷ e 10¹⁸ eV. Le distribuzioni medie nel tempo della risposta di scintillatori schermati e non schermati e di misuratori di Čerenkov in acqua profonda sono stati studiati allo scopo di sviluppare le nuove tecniche di registrazione e anche di tentare di derivare le proprietà delle particelle primarie. Le nuove tecniche hanno mostrato di costituire un considerevole miglioramento dei metodi precedenti. L'analisi dei risultati a partire dal periodo preliminare di operazione è apparsa incoraggiante, dato che i dati forniscono altre prove della mancanza di compatibilità della “variazione di scala” in interazioni nucleari a energie molto alte, a meno che non si assumano raggi cosmici primari pesanti. Si discutono alcuni eventi anomali.

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To speed up publication, the authors of this paper have agreed to not receive the proofs for correction.     

Response functions for cosmic-ray muons at various depths underground

Summary Response functions for underground muons are obtained by solving numerically the equations of hadronic cascades in the atmosphere, by assuming Feynman scaling for hadronic interactions over the whole energy region. For practical use of the response functions in cosmic-ray modulation study, calculations are made for various combinations of parameters such as zenith angle, atmospheric depth and muon threshold energy. The present response functions are consistent with cosmic-ray measurements and can be well utilized for the study on the cosmic-ray modulation.

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Riassunto Si ottengono funzioni di risposta per muoni sotterranei risolvendo numericamente le equazioni per le cascate adroniche nell'atmosfera, assumendo lo scaling di Feynman per interazioni adroniche nell'intera regione di energia. Per l'uso pratico di funzioni di risposta nello studio di modulazione dei raggi cosmici, si fanno calcoli per varie combicazioni di parametri come l'angolo di zenit, la profondità atmosferica e l'energia muonica di soglia. Le attuali funzioni di risposta sono coerenti con le misurazioni dei raggi cosmici e possono essere bene utilizzate per lo studio della modulazione dei raggi cosmici.

     

?erenkov radiation in large cosmic-ray air showers

Summary A synchronized array of fast photomultipliers has been used to reconstruct the image in Ĉerenkov light of individual large cosmicray showers high in the atmosphere. The details of the images are in agreement with simulations based upon conservative models for cascade development. Observation of the fluctuations of the image between showers may enable the mass of the energetic cosmic rays to be determined.

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Riassunto Si è usato un sistema sincronizzato di fotomoltiplicatori veloci per ricostruire l'immagine in luce di Ĉerenkov di grandi sciami distinti di raggi cosmici, alti nell'atmosfera. I dettagli delle immagini sono in accordo con simulazioni fondate su modelli conservativi per lo sviluppo a cascata. L'osservazione delle fluttuazioni dell'immagine tra gli sciami può permettere la determinazione della massa dei raggi cosmici energetici.

     

Velocity profiles and turbulence characteristics at the lido entrance of the Venice lagoon

Summary Current measurements in one of the tidal inlets to the Venice lagoon have provided data about vertical current profile and turbulence. An attempt is done to fit an adimensional profile to the data and the possibility of sediment transport is discussed. The analysis of current spectra furnishes evidence of the existence of 2- and 3-dimensional turbulence.

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Riassunto Una serie di misure di corrente eseguita in una bocca di porto della laguna di Venezia ha fornito dati sulla distribuzione verticale della corrente e della turbolenza. Si è tentata un'approssimazione dei risultati con profili adimensionali. Si discute la possibilità di trasporto dei sedimenti. L'analisi spettrale dei dati di corrente ha rivelato l'esistenza di turbolenza bidimensionale e tridimensionale.

     

Calibration with experimental data of a 2D sea breeze model by heating parametrization

Summary A new scheme of vertical distribution of sensible heat flux has been introduced in a bidimensional numerical sea breeze model which uses a prescribed flux at the ground. The scheme has been suggested by inspection of thermal and dynamical fields observed during a case study along the coast of northern Adriatic Sea. Agreement with data is shown to be considerably increased.

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Riassunto Un nuovo schema per la distribuzione verticale del flusso di calore sensibile è stato introdotto in un modello bidimensionale di brezza di mare in cui l’input termico è dato dal valore al suolo del flusso stesso. Lo schema è stato suggerito dall’analisi dei campi termici e dinamici osservati durante un ?case study? nel comprensorio Alto Adriatico, ed ha contribuito a migliorare sensibilmente i risultati della simulazione.

     

Experimental structure factor of liquid mercury by neutron diffraction

Summary The experimental determination of the static structure factor of liquid mercury at room temperature has been done by employing a neutron beam from a steady source (Triga reactor at Casaccia, Rome). The anomalous behaviour of the structure factor has been found enough in agreement with previous X-ray measurements. The present data have been used to test a potential function including Friedel oscillations, by a Monte Carlo simulation.

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Riassunto Il fattore di struttura statico del mercurio liquido è stato misurato a temperatura ambiente per mezzo della diffrazione di neutroni termici. L'esperimento è stato realizzato presso la sorgente continua della Casaccia (Reattore Triga, Casaccia, Roma). Il comportamento anomalo del fattore di struttura, trovato in esperimenti di diffrazione di raggi X, è confermato dalla presente misura di neutroni. I dati sperimentali sono stati usati per verificare l'ipotesi di un potenziale interatomico contenente le oscillazioni di Friedel. I risultati di una simulazione Monte Carlo sono presentati.

     

Atmospheric effects on cosmic-ray muon intensities at deep underground depths

Summary On the basis of the theoretical calculation of the atmospheric effect on the cosmic-ray muon intensity, it is demonstrated that the following two anomalous facts recently reported from muon observations at deep underground stations can be attributed to the atmospheric-temperature effect. One is the remarkable dependence of the muon intensity on the atmospheric pressure observed at Poatina (365 m w.e. in depth) and Matsushiro (250 m w.e. in depth), which is contradictory to theoretical expectations, and the other is the semi-annual variation in the muon intensity at Matsushiro, which exhibits a striking contrast to annual variations usually observed at underground stations shallower than Matsushiro. In the present paper, the barometer coefficient and the partial temperature coefficient are also provided for various combinations of parameters such as the muon threshold energy and the zenith angle to meet any requirement of observations.

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Riassunto Sulla base del calcolo teorico dell'effetto atmosferico sull'intensità dei muoni dei raggi cosmici, si dimostra che due fatti anomali riportati recentemente riguardanti osservazioni muoniche in stazioni a grande profondità si possono attribuire all'effetto della temperatura atmosferica. Uno è la notevole dipendenza dell'intensità muonica dalla pressione atmosferica osservata a Poatina (365 m w.e. di profondità) e Matsushiro (250 m w.e. di profondità), che è in contraddizione con previsioni teoriche, e l'altro è la variazione semiannuale nell'intensità muonica a Matsushiro, che mostra un contrasto stridente con le variazioni annuali osservate solitamente in stazioni sotterranee meno in profondità di Matsushiro. In questo lavoro si forniscono il coefficiente barometrico e il coefficiente parziale di temperatura per varie combinazioni di parametri come l'energia di soglia muonica e l'angolo zenitale per soddisfare ogni esigenza di osservazione.

     

The opposite beams in He−Ne ring laser at 632.8 nm

Summary In the paper the resonant interaction of the opposite beams in a He−Ne ring laser at 632.8 nm is discussed on the basis of experimental results. These results show that the stable laser generation is attained when no simultaneous interaction of the opposite beams exists in the laser system. In the experiment, the mode-locking generation was obtained by applying a combining mirror, reflecting some part of the output beam into the laser cavity.

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Riassunto Nel lavoro si discute sulla base dei risultati sperimentali l’interazione risonante degli sciami opposti in un laser ad anello He−Ne a 632.8 nm. Questi risultati mostrano che la generazione laser stabile è raggiunta quando nessuna interazione simultanea di raggi opposti esiste nel sistema laser. Nell’esperimento, la generazione di modi vincolati in fase è stata ottenuta applicando uno specchio combinante, che riflette qualche parte del raggio di output nella cavità laser.

     

Neutron flux generated by cosmic-ray mouns at 5200 hg/cm2 s.r. underground. Depth-neutron intensity curve

Summary Neutrons induced by cosmic-ray muons are an important source of background for the new, huge underground detectors. Their characteristics (multiplicity and time distribution) are investigated by using the data recorded from December 1985 to February 1988 in the 90 tons liquid scintillator LSD detector of the Mont Blanc Laboratory. The experimental results on the mean number of neutrons produced by a muon per g/cm², being <E _u >=385 GeV, are found to be in good agreement with an expected distribution given by the theoretical power law <N _n>=<E _μ>^0.75.

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Riassunto I neutroni indotti dai muoni dei raggi cosmici sono un'importante sorgente di fondo per i nuovi, grandi rivelatori sottoroccia. Le loro caratteristiche (molteplicità e distribuzione temporale) vengono studiate utilizzando i dati registrati tra dicembre 1985 e febbraio 1988 nel rivelatore LSD del Monte Bianco. I risultati sperimentali sul numero medio di neutroni prodotti da un muone per g/cm², ad <E _μ>=385 GeV risultano essere in buon accordo con la distribuzione attesa, descritta dalla legge di potenza <N _n>=<E _μ>^0.75.

     

Some effects of elastic prestress within the Earth

Summary A dynamical theory, regarding the superposition of small deformations upon large ones, is applied to the study of the prestress effects in an isotropic medium. The primary configuration is in a dynamic state and no assumption is made regarding the smallness of time derivatives of the displacement field. In this framework, a reciprocity theorem is derived and the representation theorem for the displacement field is obtained in terms of the Green's function. Body force equivalents are derived in terms of the discontinuity of the displacement across the fault surface. The ray theory is briefly reviewed and applied to the study of seismic-wave propagation in homogeneous isotropic media. The prestressed configuration in proximity of the fault surface is treated as a perturbation on seismic waves and its effects are found to be of first order in the perturbation at the origin. The wave front equation and the nodal-surface equation for compressional waves are derived and both are found to suffer significant changes due to the perturbation.

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Riassunto Ci si serve di una teoria dinamica della sovrapposizione di piccole deformazioni su deformazioni grandi per studiare gli effetti del presforzo in un mezzo isotropo. La configurazione primarie è in uno stato dinamico e non si fa alcuna ipotesi sul valore della derivata temporale del campo degli spostamenti. In questo ambito si ottiene il teorema di reciprocità ed il teorema di rappresentazione per il campo degli spostamenti in termini della funzione di Green. Si ottengono le forze di massa equivalenti in funzione della discontinuità dello spostamento attraverso la superficie di faglia. Si passa brevemente in rassegna la teoria, dei raggi e si applica allo studio della propagazione di onde sismiche in mezzi isotropi ed omogenei. La configurazione presforzata in prossimità della superficie di faglia è trattata come una perturbazione sulle onde sismiche e si trova che i suoi effetti sono del primo ordine nella perturbazione all'origine. Si ottengono l'equazioni per i fronti d'onda e per le superfici nodali nel caso delle onde di compressione e si trova che entrambe subiscono variazioni significative dovute alla perturbazione.

     

Local electronic structures at selected sites of intermetallic perovskites Mn3MeX (Me=divalent metal,X=N,C)

Summary We have measured the XANES (X-ray absorption near edge structure) spectra on the manganese and metal MeK-edges of the intermetallic perowskites Mn₃MeX (X=N, Me=Mn, Cu, Zn, Ga, Sn; X=C, Me=Ga, Sn) to investigate the distribution on the partial density of the empty states. The information on the local electronic structure at the two differents sites, obtained from the spectra in the first 10 eV above the onset, is discussed in terms of one-electron band model. The relative shape changes in the spectra between the different compounds are explained by the different magnitude of hybridization between the electronic states of different atoms and/or the filling of the empty band by the electrons supplied by the substituted metal. Moreover, information about the local geometrical structure has been obtained from the (10÷50) eV range of the spectra.

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Riassunto La distribuzione della densità parziale degli stati vuoti nelle perovskiti intermetalliche Mn₃MeX (X=N, Me=Mn, Cu, Zn, Ga, Sn; X=C, Me=Ga, Sn) è stata studiata mediante spettroscopia XANES (X-ray absorption near edge structure) alle soglieK del Mn e del metallo Me. Le informazioni sulla struttura elettronica locale di entrambi i siti, ottenute dall’analisi dei primi 10 eV degli spettri XANES, sono discussed in termini di un modello proposto. Il cambiamento relativo della forma negli spetttri dei diversi composti è posto in relazione alla differente ibridizzazione tra stati di atomi diversi e/o dal riempimento degli stati della banda vuota con elettroni forniti dal metallo sostituente. Sono state anche ottenute informazioni sulla struttura geometrica locale analizzando gli spettri nell’intervallo da 10 a 50 eV.

     

16-month periodicity of cosmic-ray intensity

Summary Data from four neutron monitors, Climax (1953–1976), Deep River (1964–1977), Mt. Norikura (1957–1983) and Tokyo (1970–1983) are analysed. Power spectra reveal peaks at frequency 1c/16 months for all the stations. Harmonic analysis for the 16-month period is performed after eliminating the long-term solar-cycle variation. There is general agreement in the phases of the mean vectors for various neutron monitors. The amplitude averaged over all the four stations is 0.41±0.01, while it is higher for the two stations having lower cut-off rigidity as compared to that of the other two. The vectors are seen to become more consistent in phase for periods of minimum solar activity than those for maximum-activity period. The summation dials reveal abrupt changes in the directions of the 16-month wave vector corresponding to the reversal of polarity of the solar magnetic field. Comparison of the 16-month wave of sunspot activity with that of cosmic-ray intensity, however, does not show any significant correlation.

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Riassunto Si analizzano dati da quattro monitor di neutroni, Climax (1953–1976), Deep River (1964–1977), Mt. Norikura (1957–1983) e Tokyo (1970–1983). Gli spettri di frequenza rivelano picchi alla frequenza di 1 ciclo ogni 16 mesi per tutte le stazioni. Si effettua un'analisi armonica per un periodo di 16 mesi dopo aver eliminato la variazione del ciclo solare a lungo termine. Esiste un accordo generale riguardo alle fasi dei vettori medi per vari monitor di neutroni. L'ampiezza media rispetto a tutte e quattro le stazioni è di 0.41±0.01, mentre risulta superiore per le due stazioni che presentano una rigidità di taglio inferiore alle altre due. Si osserva una crescente coerenza di fase dei vettori in periodi di attività solare minima, rispetto a quella in periodi di attività massima. I grafici della somma rivelano cambiamenti repentini nelle direzioni del vettore d'onda di 16 mesi, corrispondenti all'inversione di polarità del campo magnetico del Sole. Il confronto di un'onda di 16 mesi dell'attività delle macchie solari con quella dell'intensità dei raggi cosmici, tuttavia, non mostra nessuna correlazione significativa.

     

Local air circulations over a complex coastal site: a comparison among field surveys, hydraulic-and mathematical-model data

Summary The local air circulations over the La Spezia complex coastal site have been studied 1) with a series of field surveys; 2) by means of a scale model in the hydrodynamic channel and 3) by applying a Gaussian mathematical model. We present the conclusions of a comparison among the data of the three independent and complementary methods, relative to their respective degrees of confidence and completeness both for aerology and pollution behaviour. The main results are the following: 1) the hydraulic and mathematical models give fairly concording previsions, 2) the first one of them showed to be a powerful technique in planning studies of complex sites.

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Riassunto Sono state studiate le circolazioni atmosferiche locali sul sito costiero complesso di La Spezia 1) con una serie di campagne sperimentali, 2) mediante simulazione fisica su modello in vena idraulica e 3) con l'applicazione di un modello matematico gaussiano. Sono qui presentati e discussi i risultati del confronto fra i dati forniti da questi metodi di indagine indipendenti e complementari in termini digrado di attendibilità e di completezza, sia per l'aerologia del sito sia per il comportamento in esso degli inquinanti. Ne risulta essenzialmente che 1) i modelli idraulico e matematico forniscono previsioni generalmente ben concordanti, 2)il primo può essere proficuamente utilizzato per studi riguardanti siti complessi.

     

Further developments of a general method for deducing average hourly insolations from average daily insolations

Summary The hourly solar-radiation values, global and diffuse, recorded during nine years in the town of Genua and at Monte Capellino and during seven years in the town of Macerata, in Italy, have been used to find simple expressions which give the hourly and daily solar irradiations in average sky conditions. It is then shown how the long-term average hourly, direct and diffuse, irradiation can be deduced with good accuracy by using, solely, the knowledge of the long-term average daily, direct and diffuse, irradiations, respectively. The long-term averages have been calculated, with an original method, on a time basis of six days instead of the monthly time basis, as is usual in the literature. Finally, the correlation between long-term averages of diffuse and global solar radiation is analysed and discussed.

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Riassunto L'analisi dei valori orari della radiazione solare, globale e diffusa, registrati per nove anni nella città di Genova e sul Monte Capellino e per sette anni nella città di Macerata, in Italia, ha permesso di trovare semplici espressioni che danno i valori degl'irraggiamenti solari, orari e giornalieri, in condizioni di cielo medie. è quindi mostrato come il valore orario della radiazione diretta e diffusa, mediato su tempi lunghi, possa essere dedotto, con buona approssimazione, dalla sola conoscenza del valore giornaliero della radiazione, rispettivamente diretta e diffusa, mediato su tempi lunghi. Le medie su tempi lunghi sono state calcolate applicando una metodologia originale, sulla base di periodi di sei giorni invece che su quelle, abituale nella letteratura, di periodi di un mese. Infine è stata analizzata e discussa la correlazione fra i valori giornalieri di radiazione diffusa, mediati su tempi lunghi, e i valori orari di radiazione globale, pure mediati su tempi lunghi.

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Work supported by CNR-Progetto Finalizzato Energetica, S.P. RERE, Tema N, under contract 80.00936.92.     

Phase transitions in polymesomorphic compounds

Summary The results of a X-ray diffraction study, performed on N(p-n-pentyloxy benzylidene)p′-n-octylaniline (50.8) and N(p-n-pentyloxy benzylidene)p′-n-decylaniline (50.10) are presented. The investigated compounds exhibit smecticB, smecticA and nematic phases in between solid and isotropic liquid phases. In addition, after a thermal cycle the 50.8 compound exhibits a smecticG phase at room temperature. The interlayer and the in-plane intermolecular distances were obtained as functions of temperature through all the mesophases. A phase coexistence has been observed during the solid to smecticB and the smecticB to smecticA phase transitions of the 50.8 compound. The nematic to smecticA phase transitions are found to be of second order for both compounds. Pretransitional effects due to cybotactic-cluster formation in the nematic region are observed.

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Riassunto Si presentano i risultati di uno studio effettuato mediante la diffrazione dei raggi X sul N(p-n-pentilossi benzilidene)p′-n-ottilanilina (50.8) e sul N(p-n-pentilossi benzilidene)p′-n-decilanilina (50.10). Tra le fasi solida ed isotropica i composti esaminati presentano le mesofasiS _B ,S _A e nematica. Inoltre, dopo un ciclo termico il composto 50.8 presenta una faseS _G a temperatura ambiente. Sono state misurate le distanze tra i piani smettici e le distanze laterali tra le molecole in tutte le mesofasi in funzione della temperatura. Una coesistenza di fase è stata osservata durante le transizioni solido →S _B eS _B →S _A del composto 50.8. Le transizioni nematico-S _A sono risultate del second'ordine per entrambi i composti. Nelle fasi nematiche sono stati osservati effetti pretransizionali dovuti alla formazione di gruppi cibotattici.

     

Many-body effects in the electron spectroscopies of incompletely filled bands

Summary Photoemission and Auger line shapes from almost completely filled bands have been widely discussed in recent years within a simplified model based on an Anderson Hamiltonian in which the virtual level shift due to the interactions is suitably compensated for. Up to now, the theory has been much more successful with XPS than with AES, and the reason for this was obscured by the lack of an exact solution and by the difficulty to assess the degree of validity of various approximate treatments that have been proposed. Here we present a Green’s function formalism that allows us to extend the closed band solution to the partially occupied case and lends itself to the exact numerical treatment of finite systems. By applying the theory to 27 and 125 atom clusters, we analyse the dependence of the spectra on hole-hole repulsionU with a degree of unfillingn _h≤0.25. We also consider the case when one of the spin subbands is full as a rough model for ferromagnetic metals. Correlation effects on the one-hole density of states produce a narrowing of the band region, while a split-off structure develops below the band forU comparable to the band width. The low-density approximation is good agreement with the exact results forn _h=0.1 and also forn _h=0.25 for small and moderateU. Our results on the Auger line shapes justify somewhat the suggestion by Haak and Bennetet al. that split-off states observed in photoemission must be discarded before computing the two-hole spectrum. Indeed self-energy corrections must be excluded also in bandlike cases, when the simple procedure of cutting off the unwanted structure is not applicable. This arises because, in a wide range of physical situations, the Auger line shape reflects the mutual scattering of undressed final-state holes.

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Riassunto Il modello teorico piú usato negli ultimi anni per le forme di riga di fotoemissione ed Auger di bande quasi completamente occupate si basa su un hamiltoniano di Anderson in cui lo spostamento del livello virtuale dovuto alle interazioni è opportunamente compensato. Finora la teoria ha dato risultati molto migliori per la fotoemissione che per lo spettro Auger. Le ragioni di ciò non sono chiare poiché non si dispone di una soluzione esatta ed è difficile valutare l’attendibilità delle varie approssimazioni note. Pertanto noi proponiamo un formalismo basato sulle funzioni di Green che permette, nel caso di aggregati finiti di atomi, di estendere la soluzione esatta, nota nel caso di bande chiuse, al caso di bande parzialmente occupate. Applicando il metodo a sistemi di 27 e 125 atomi, analizziamo la dipendenza degli spettri dalla repulsioneU tra lacune, per una concentrazione di lacunen _h≤0.25. Abbiamo considerato anche il caso in cui una delle sottobande di spin è completamente occupata come una prima approssimazione al problema di metalli ferromagnetici. Gli effetti di correlazione restringono il continuo nella densità di stati ad una particella e producono una struttura discreta sotto la banda seU è confrontabile con la larghezza della stessa. L’approssimazione di bassa densità è in buon accordo coi risultati esatti pern _h=0.1 ed anche pern _h=0.25 seU è piccolo o moderato. I nostri risultati sulla forma di riga Auger legittimano in qualche modo quanto suggerito da Haak e Bennetet al., e cioè che il picco satellite di fotoemissione deve essere soppresso nel calcolo della forma di riga Auger. Anzi, tutte le correzioni al propagatore ad un corpo, dovute agli effetti di correlazione, debbono essere escluse anche nel caso di spettri di tipo banda, dove, per l’assenza della struttura satellite in fotoemissione, il procedimento di Bennettet al. non è piú applicabile: infatti nella maggior parte dei casi d’interesse fisico, la forma di riga Auger riflette la dinamica di lacune non rinormalizzate.

     

Primary cosmic-ray composition in the energy range of 1014 eV to 1016 eV and high-energy atmospheric cosmic rays observed with emulsion chambers at Mt. Kanbala

Summary We report on the results of the measurements of energy spectra of atmospheric cosmic rays in the energy around 10 TeV measured with emulsion chambers at Mt. Kanbala (5500 m above sea-level, atmospheric depth 520 g/cm²). The power indices of the integral spectra take the values of 2.00±0.08 for gamma-rays and 1.90±0.10 for hadrons, in the energy range from 5 TeV to 20 TeV. Their intensities are compatible with those expected from the primary cosmic rays containing fewer protons than in the lower energy region. The energy spectrum of family events is also discussed with reference to the composition of primary cosmic rays. It is concluded that the portion of protons in the primary cosmic rays gradually decreases in the energy range from 10¹³ eV to 10¹⁵ eV.

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Riassunto Si riportano i risultati delle misurazioni degli spetri di energia dei raggi cosmici atmosferici all'energia di circa 10 TeV misurata con camere d'emulsione a Mt. Kambala (5500 m sul livello del mare, profondità atmosferica 520 g/cm²). Gli indici di potenza degli spettri integrali assumono i valori di 2.00±0.08 per i raggi gamma e 1.90±0.10 per gli adroni, nell'intervallo di energia da 5 TeV a 20 TeV. Le loro intensità sono compatibili con quelle attese dai raggi cosmici primari che contengono meno protoni che nella regione d'energia inferiore. Lo spettro d'energia degli eventi della famiglia è discusso anche con riferimento alla composizione dei raggi cosmici primari. Si conclude che la porzione di protoni nei raggi cosmici primari diminuisce nell'intervallo d'energia da 10¹³ eV a 10¹⁵ eV.

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Резюме Мы приводим результаты измерений энергетических спектров атмосферных космических лучей при энергиях порядка 10 TeB, определенных с помощью змульсионных камер на г. Канбала (5500 м выше уровня моря, атмосферная глубина 520 r/cm²). Степенные показатели интегральных спектров имейт значения 2.00±0.08 для гамма-лучей и 1.90±0.10 для адронов, в области энергий от 5 ТэВ до 20 ТэВ. Полученные интенсивности оказывайтся совместимыми с ожидаемыми интенсивностями от первичных космических лучей, содержащих меньшее число протонов, чем в области меньших энергий. Также обсуждается энергетнческих спектр семейства событий относительно соства первичных космических лучей. Утверждается, что доля протонов в первичных космических лучах постепенно уменьшается в области энергий от 10¹³ зВ до 10¹⁵ эВ.

     

Cosmic-muon results from the NUSEX experiment

Summary Muon underground data collected in the NUSEX experiment at Mont Blanc have been analysed concerning the following topics: I) vertical muon intensity, II) prompt muon flux, III) muons from the direction of Cygnus X-3. Preliminary results from the analysis of more than 20 000 muons are presented and discussed.

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Riassunto Gli eventi di muoni rivelati sottoterra nell'esperimento NUSEX al Monte Bianco sono stati analizzati per studiare I) l'intensità verticale dei muoni, II) il flusso di muoni pronti, III) l'eccesso di muoni dalla direzione di Cygnus X-3. In questo lavoro sono presentati c discussi i risultati preliminari ottenuti dal'lanalisi di piú di 20.000 eventi.

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Резюме Был проведен анализ данных, собранных в экспеимемнте NUSEX на Мон Блане. Анализировались следующие вопросы: 1) интенсивность вертикальных мюонов, 2) поток мгновенных (быстрых) мюонов, 3) мюоны, движущиеся в направлении от Лебедь X-3. Приводятся и обсуждаются предварительные результаты анализа для более, чем 20 000 муонов.

     

Low-energy muons in extensive air showers (EAS)

Summary A small air shower array of 21 detectors in conjunction with two shielded muon magnetic spectrographs has been operated for detection of muons of momentum in the range (2÷500) GeV/c at a geomagnetic latitude of 26^o 45′ N at North Bengal University Campus. The array is sensitive to air showers initiated by cosmic-ray primaries of energy in the range (10¹⁴÷10¹⁶) eV. The initial results on muons with a comparison of other recent measurements have been given to infer information on the characteristics of high-energy interaction. An evaluation on the Monte Carlo simulation and observational data on muons in air showers have also been given to indicate the present status of the study of muons in air showers.

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Riassunto Si utilizza un piccolo insieme di ventuno rivelatori di sciami cosmici congiunto a due spettrografi muonici magnetici schermati per rilevare muoni con momento nell'intervallo (2÷500) GeV/c ad una latitudine geomagnetica di 26^o 45′ N al North Bengal University Campus. L'insieme è sensibile a sciami cosmici iniziati da primarie con energia nell'intervallo (10¹⁴÷10¹⁶) eV. Si effettua un confronto dei risultati iniziali sui muoni con altre misure recenti per riferire informazioni sulle caratteristiche dell'interazione ad alta energia. Si dà una valutazione della simulazione di Monte Carlo e dei dati osservativi sui muoni negli sciami cosmici per indicare lo stato attuale dello studio dei muoni nei raggi cosmici.

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Реэюме НеболъшАя из 21 детектора атмосферных яяивней, соедненная с двумя мюонными магнитными спектрогафами, используется для детектектирования мюонов с импульсами в области (2÷500) ГзВ/с на геомагнитной широте 26° 45′ N в камрусе Северного ьенгалъского университета. Детектируюшая система чувстви-телъна к атмосферным ливням, образованным космическими частицами с знергиями в интервале (10¹⁴÷10¹⁶) зВ. Сравнение полученных резулътатов с данными других недавних измерений позволяет получитв информациу о характеристиках взаимо-действий при оченъ вюсоких знергиях. Проводится такзе сравнение моделирования по методу Монте Карло с данными наблюдений для мюонов в атмосферных ливнях.