The Andyrchy-BUST experiment: primary spectrum and composition around the knee
Andyrchy-Bust实验的主要目标是研究膝盖周围的初级宇宙射线光谱和成分。膝盖上的实验数据,观察到的电磁和高能量μ子组件,提出。实验中的电磁分量是用“Andyrchy”EAS阵列测量的。高能μ子分量(μ子的阈值能量为230 GeV)使用Baksan地下闪烁望远镜(BUST)测量。“Andyrchy”的位置正好在BUST的上方,这给了我们同时测量两个EAS分量的可能性。
2010-04-14 astro-ph.HE
Properties of secondary components in extensive air shower of cosmic rays in knee energy region
本文用CORSIKA模拟膝区宇宙线广延大气簇射,比较不同次级成分的能量分辨率与原初核素鉴别能力,发现电磁粒子重建能量最优,μ子数密度鉴别能力最佳,为膝区探测器选型和核素鉴别提供依据。
2023-07-05 astro-ph.HE hep-ex
A novel approach for deducing the mass composition of cosmic rays from lateral densities of EAS particles
对KASCADE实验能区宇宙线广延空气簇射进行了蒙特卡罗模拟研究。从模拟EAS的电子和μ子的横向分布特征出发,用一种新的方法提取了一些重要的EAS观测量,并证明了它们的CR质量灵敏度。该研究考虑到EAS电子和μ子的实验横向密度分布的问题后,引入的概念,本地年龄和分段斜率参数,旨在提取信息CR质量组成从观测数据。根据KASCADE数据(KCDC)分析得出的估计侧向簇射年龄和斜率与膝关节周围CR质量组成从轻到重逐渐变化的想法一致。
2019-08-12 astro-ph.HE
Study of longitudinal development of air showers in the knee energy range
本研究利用CORSIKA模拟膝能区广延大气簇射的纵向发展,分析了电子、μ子与切伦科夫光的分布特性,评估了能量测量与成分辨别性能,发现基于μ子密度的成分辨别能力优于簇射最大值变量。
2024-09-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search for gamma-ray induced showers from the lateral distribution of electrons in EAS
利用蒙特卡罗(MC)模拟研究了基于电子横向分布区分$γ$射线和强子引发的广延空气簇射(EAS)。本文探讨了利用EAS的局域年龄参数(α)进行γ-强子分离的可能性。研究发现,在没有可靠的μ子测量设备的情况下,利用双光子散射理论分离出$γ$射线和强子诱导的EAS,对表面探测器实验是有用的。
2015-03-23 astro-ph.HE
Energy spectrum and mass composition of primary cosmic radiation in the region above the knee from the GAMMA experiment
本文根据扩展的Gamma实验数据库(Mt. Aragats,Armenia)。随着统计量的增加,我们证实了我们以前的结果的能量谱。在膝盖以上的光谱指数约为-3.1,但在能量超过20 PeV时,观察到光谱变平。在70 PeV左右的“凸点”的存在被证实具有大于4σ的显著性。在10 - 100 PeV的能量范围内的簇射年龄成为能源独立的,我们观察到的EAS大小的一次能源成正比。这表明在该能量范围内EAS最大值的深度近似恒定。这是一个证据,有利于增加平均质量的初级粒子在能量超过20 PeV。额外的源场景,这是一个可能的解释“颠簸”的频谱,也导致增加的结论,主要宇宙射线的质量。与其他实验的数据进行了比较。
2011-12-31 astro-ph.HE
Lateral distribution of radio signal measured in showers with energy 5*10^16-10^18 eV at the Yakutsk EAS array
我们提出了在2008-2012年进行的频率为32 MHz的EAS无线电发射的测量。阵雨选择的天顶和方位角方向,能源采样。平均横向分布函数拟合到每个间隔的数据。本文利用方程(1)、(2)系数与能量、地磁角的关系,给出了横向分布三个能量区间的统一近似公式。本文还分析了侧向分布形态与最大簇射发展深度Xmax之间的关系。
2013-09-26 astro-ph.HE
Probing the magnitude of asymmetries in the lateral density distribution of electrons in EAS
倾斜宇宙线空气簇射的横向密度分布是不对称的,对应的等密度线是随不同簇射天顶角增大的偏心椭圆。等密度等高线的极性不对称性引入了EAS核心的显著移位,其定量地表示为EAS核心与由几个等密度椭圆组成的修改的密度图案的中心之间的间隙长度(GL)参数。EAS粒子的LDD通常由一种特定类型的横向密度函数(LDF)近似,该密度函数通常被假设为关于EAS轴是极对称的,并且不能准确地描述非对称的LDD。通过考虑EAS粒子在大气中的衰减效应,解析地导出了一个与极角相关的修正EAS横向密度函数。从模拟研究中发现,GL表现出对宇宙线质量成分的敏感性。通过将修正的LDF应用于模拟数据,重新检验了侧射年龄的宇宙线质量敏感性。
2021-11-18 astro-ph.HE
Parametrization for Cherenkov light lateral distribution function in Extensive Air Showers
利用CORSIKA程序对Tunka-25型大范围空气簇射(EAS)阵列在10^13-10^16 eV能量范围内的切伦科夫光横向分布函数(LDF)进行了数值模拟。在此模拟的基础上,我们得到了一组近似函数的原始质子,铁核和伽玛量子的天顶角θ <=20。计算的切伦科夫光LDF与Tunka-25阵列测量的比较表明,初级粒子的识别和定义的“膝盖”周围的能量的机会。
2011-03-26 astro-ph.HE physics.gen-ph
Scaling violation in interaction of cosmic ray hadrons and the nature of the 3 PeV knee in the spectrum of primary cosmic rays
在天山宇宙线站的混合实验HADRON中,研究了大范围空气簇射(EAS)核心区高能强子的能谱与EAS能量$E_0$的关系。在直接测量中首次发现,在$E_0$边界3PeV和20PeV之间,EAS强子的功率能谱的斜率局部减小,强子的平均能量相应地增加。这样的行为同意在EAS的阈值外观,在相同的能量范围内,一个长飞行的穿透组件,这是较早地揭示了在天山站。现在,我们重新考虑这个天山的结果与现代对撞机实验的新数据进行比较。该分析允许明确的状态的天体物理性质的穿透EAS组件,并讨论其可能的连接与起源的著名膝盖的宇宙射线的能谱在$E_0\simeq 3$ PeV。
2021-11-18 astro-ph.HE hep-ex
Cherenkov Light Lateral Distribution Function Estimation as a Function of Zenith Angle
利用蒙特卡罗CORSIKA程序对Tunka-133大范围空气簇射(EAS)Cherenkov阵列的光横向分布函数(CLLDF)进行了模拟。该模拟针对膝区周围的不同初级粒子(e+、e-、p、O、Ar和Fe)在不同的天顶距下以3.10^15 eV的能量进行。通过依赖于Breit-Wigner函数,在此模拟的基础上重建CLLDF的参数化作为天顶距的函数。参数化CLLDF进行了验证,为四个固定的天顶距的模拟进行比较,使用CORSIKA代码为每个初级粒子。
2017-10-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic-Ray Mass Composition around the Knee via Principal Component Analysis
Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary(空间科学研究所 - INFLPR子公司)
本研究利用主成分分析重建KASCADE实验膝区宇宙线质量组成,显著降低对强子模型的依赖,并发现轻组分减少、重组分增加,与LHAASO-KM2A及GSF模型一致。
2025-10-09 astro-ph.HE
The rise of muon content in extensive air showers after the 3 PeV knee of the primary cosmic ray spectrum according to data of the Tien Shan mountain installation
本文综合了在天山台站探测器上用各种技术获得的广延空气簇射(EAS)中μ子分量的实验结果。根据这种比较,在初级宇宙线能量范围(1-100)PeV的EAS μ子含量的问题似乎比通常认为的要复杂得多。一般来说,从核相互作用的模型可以得出,在天山X射线乳胶室中产生γ-强子族的EAS最好是起源于轻宇宙线核的相互作用,这样它们的μ子丰度必须比所有簇射的平均值低1.5倍。相反,在EAS中的实验μ子计数与家庭表现出(1.5-2)倍的平均值以上,这种差异开始在簇射与能量高于3 PeV膝盖的初级宇宙线谱观察。后来,在天山进行的另一项探测宇宙射线μ子相互作用产生的中子的实验证实了膝关节后EAS中μ子产生的增加。因此,这两种完全不同的方法所得到的结果是相互一致的,但与强子相互作用的一般模型是矛盾的。
2021-08-23 astro-ph.HE physics.ins-det
The shape of the electron and muon lateral distribution functions of extensive air showers
针对非垂直广延空气簇射的电子和缪子横向密度分布不对称问题,本文解析修改对称横向密度函数,引入玩具函数预测间隙长度,提出新LDF,可直接用于地面重建。
2023-11-11 astro-ph.HE
The composition of cosmic rays according to the data on EAS cores
这项工作的主要目的是寻找宇宙射线谱在能量为3 PeV处发生断裂的原因,这被称为膝关节。这个问题的解决与膝盖区域宇宙射线的核成分的测定有关。这项工作的结论是基于使用X射线乳胶室获得的EAS核心的特性的分析。根据这些数据,在膝区观察到一些异常效应,如次级强子谱中的标度破坏,在具有γ族的EAS中多余的μ子等。在相当于1-100 PeV的相同能量下,实验室系统对撞机显示出标度行为。因此,对EAS核心数据的分析表明,它们光谱中的膝关节是由非核性质的宇宙射线成分形成的,可能由稳定(准稳定)的假想奇异夸克物质粒子组成,称为奇异夸克。这是唯一的膝盖模型兼容的磁刚度的核谱打破R=100电视。事实上,束流是稳定的重准核,带正电荷Z=30-1000,因此它们的加速机制与核的加速机制一致。宇宙射线谱的破裂可能与奇异质量比原子核大得多有关。
2022-09-26 astro-ph.HE hep-ph
Demonstrating of Cosmic Ray Characteristics by Estimating the Cherenkov Light Lateral Distribution Function for Yakutsk Array as a Function of the Zenith Angle
利用CORSIKA程序,模拟了在不同天顶角下,以膝区为中心,初始能量为3 PeV的雅库茨克广泛空气簇射(EAS)阵列的条件和结构,计算了不同初始粒子(e-,n,p,F,K和Fe)的EAS中的Cherenkov光横向分布函数(CLLDF)。基于CLLDF数值模拟的结果,对不同的初级粒子重构了一组近似函数,作为天顶角的函数。参数化CLLDF与雅库茨克EAS阵列模拟的比较进行了验证。参数化的CLLDF也与雅库茨克EAS阵列上测量的比较。
2016-12-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Local shower age and segmented slope parameters of lateral density distributions of cosmic ray shower particles
本文描述了KASCADE实验能区宇宙线广延空气簇射(EAS)中电子和μ子的横向密度分布。潜在的EAS观测值提取,同时引入一些合适的横向分布函数来描述这些横向密度分布的模拟/观测宇宙线簇射。这些参数的质量灵敏度证明特别是KASCADE电子和μ子分布数据。我们的研究表明,KASCADE数据有利于宇宙线的质量组成的逐渐变化的想法,从较轻的浓度到较重的浓度,在这些参数。
2020-06-03 astro-ph.HE
Approximating the Lateral Distribution Function of Cherenkov Radiation as a Function of the Particle Type for Tunka-133 Array
本文的主要工作是分析广泛空气簇射(EAS)中粒子的切伦科夫辐射的横向分布函数(LDF)。利用CORSIKA程序对Tunka-133阵列条件下的垂直簇射的许多基色在膝区附近的1 PeV初级能量下进行了切伦科夫辐射LDF的模拟。根据切伦科夫光LDF的数值模拟结果,对几个粒子重新设置了参数化多项式函数集,作为初级粒子类型的函数。对垂直EAS级联中的几种初级粒子,用近似的切伦科夫辐射LDF与用CORSIKA程序模拟的Tunka-133阵列的LDF进行了比较。
2018-10-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status of the EAS studies of cosmic rays with energy below 10**16 eV
本文简要地综述了能量低于10**16eV的扩展空气簇射(EAS)实验观测宇宙线的现状和强子相互作用模型的相关研究。根据观测到的尖锐膝结构和膝能附近宇宙线谱的不规则性,加上新发现的电子和正电子过剩,讨论了银河系宇宙射线的起源和单源模型解释,但目前还没有令人信服的证据。对膝能初级宇宙射线的质量组成进行高精度的测量将对解开这个问题非常有用。为了达到这一目标,更好地理解强子相互作用模型是至关重要的。很高兴看到更多专门的加速器和宇宙射线实验将很快进行。μ子分布和μ子电荷比作为强相互作用的一个组成部分,对检验强子相互作用模型具有重要意义。此外,μ子是中微子实验和所有地下超低本底实验的重要本底。它们也是气象研究的一个非常有用的工具。
2009-11-16 astro-ph.HE hep-ph
Measurements of the low energy neutron and gamma ray accompaniment of extensive air showers in the knee region of primary cosmic ray spectrum
在天山宇宙线站对广延空气簇射(EAS)的主粒子锋强延迟辐射通量进行了有目的的研究。有人发现,EAS的通道可以伴随着延迟热中子和软$(30-50)$ keV的伽马射线,主要集中在一个区域内约$(5-10)$米簇射轴周围,其中积分辐射通量可以在$(10^{-4}-1)$厘米$^{-2}$的中子,和$(0.1-1000)$厘米$^{-2}$的γ射线的限制。信号多重性对簇射大小$N_e$的依赖性对于中子和伽马射线分量都具有功率形状,其功率指数在$N_e\approx 10^6$的值附近急剧增加,该值对应于初级宇宙射线谱中$3\cdot10^{15}$ eV膝的位置。在EAS通过之后可检测的辐射信号的总持续时间在中子分量的情况下可以是几十毫秒,并且对于伽马射线可以高达几秒。低能辐射粒子的延迟伴随可以作为研究EAS强子成分相互作用的有效探针。
2019-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Recent measurements of the spectrum and composition of cosmic rays between 10 TeV and 1 EeV from EAS experiments
本文综述了广延大气簇射实验在10 TeV至1 EeV能段对宇宙线全粒子能谱和元素成分的最新测量结果,并比较了EAS与直接探测器在膝区以下重叠能区的一致性,以揭示银河宇宙线加速传播机制及可能的新现象。
2025-09-21 astro-ph.HE
Parametric analysis of Cherenkov light LDF from EAS in the range 30-3000 TeV for primary gamma rays and nuclei
提出了一种简单的“膝状”近似大气中EAS(广泛的空气簇射)发射的切伦科夫光的横向分布函数(LDF),用于解决HiSCORE和其他宽角度地基实验中的各种数据分析任务,这些实验旨在探测能量超过数十TeV的伽马射线和宇宙射线。基于模拟的参数分析的个人LDF曲线显示,在径向距离20-500米的5参数“膝状”近似适合个人LDF以及平均LDF具有非常好的精度。在本文中,我们证明了效率和灵活性的“膝状”LDF近似的各种初级粒子和簇射参数及其应用的优势,以抑制质子背景和选择初级伽马射线。
2017-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
Thinning Energy Effect on the Fluctuations of Charged Particles Lateral Distribution Produced in Extensive Air Showers
在这项工作中,广泛的空气簇射(EAS)的影响进行了描述,通过估计的横向分布函数(LDF)在很高的能量的各种宇宙线粒子。LDF模拟了带电粒子,如电子和正电子对的产生,伽马,μ子和所有带电粒子在非常高的能量10^16,10^18和10^19 eV。使用空气簇射模拟器系统(AIRES)版本2.6.0进行模拟。考虑了初始粒子、能量、减薄能量和天顶角对EAS中产生的带电LDF粒子的影响。将电子和正电子对产生和μ子等带电粒子的估计LDF与Sciutto的模拟结果和雅库茨克EAS天文台的实验结果进行比较,在0和10天顶角的能量为10^19 eV处给出了良好的接受度。
2020-07-23 astro-ph.HE
Theoretical Study of Extensive Air Shower Effects in Atmosphere by Simulating the Lateral structure of Several Cosmic Radiations
广泛空气簇射(EAS)是初级宇宙射线与空气中的原子核相互作用产生大量次级粒子如X射线、电子、中子、μ子、α粒子等在大气中产生的电磁辐射和电离粒子的级联。EAS效应通过估计各种宇宙线粒子在低能处的横向分布函数(LDF)来证明。带电粒子如电子和正电子对的产生,γ和μ子粒子的LDF在电子能量为10^16,10^18和10^19 eV时进行了模拟。使用称为AIRES系统版本2.6.0的空气淋浴模拟器进行模拟。考虑了初始粒子、能量和天顶角对EAS中产生的带电粒子LDF的影响。比较带电粒子的LDF和实验结果,在天顶角为0和10时,电子和正电子对的产生和μ子粒子的产生在10^19 eV处有很好的一致性
2020-07-28 astro-ph.HE
Parametric analysis of the Lateral Distribution Function of Cherenkov light for Yakutsk EAS Array in the Energy Range 1-20 PeV
本研究利用CORSIKA软件对QGSJET和GHEISHA两个强子模型进行了切伦科夫辐射的横向分布函数(LDF)模拟。该模拟是针对几种基本粒子,例如质子、铁核、电子和伽马量子,在能量为1-20 PeV的范围内,针对三个天顶角0、20和30度进行的。利用洛伦兹函数对模拟曲线进行了切伦科夫光LDF的参数化。在距离簇射轴100-1000 m范围内,切伦科夫光的LDF与雅库茨克EAS阵列的测量结果比较,两者吻合较好。
2021-12-16 astro-ph.HE hep-ex
EAS thermal neutron lateral and temporal distributions
在NEVOD-DECOR实验(莫斯科国立物理研究所)的基础上,研制了一种新型的EAS阵列(PRISMA-32),目前正在进行数据采集。它由32个专门设计的闪烁体探测器组成,能够测量两个主要的EAS成分:强子(n)和电子(e)。热中子横向以及时间分布的第一个结果。获得的指数中子横向分布与预期的指数横向动量分布的正常强子产生一致。由于没有关于热中子分布的其他实验数据,因此,为了将结果与其他测量结果进行比较,我们还获得了电子横向分布函数(使用相同的探测器),并将其与NKG函数进行了比较。记录的中子时间分布非常接近我们以前的原型的数据获得的。
2015-12-07 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Background rejection method for tens of TeV gamma-ray astronomy applicable to wide angle timing arrays
一个“膝状”近似的切伦科夫光横向分布函数,这是我们以前开发的,现在被用于高能量(数十和数百TeV)伽马射线天文学的背景抑制方法的实际任务。在这项工作中,我们实现这种技术的HiSCORE广角定时阵列组成的切伦科夫光探测器的间距为100米,覆盖0.2公里$^2$目前和5公里$^2$在未来。然而,它可以应用于其他类似的阵列。我们还表明,应用多变量的方法(其中3个参数的膝盖近似),使我们能够达到高水平的背景拒绝,但它强烈依赖于命中检测器的数量。
2017-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
Parameterisation of lateral density and arrival time distributions of Cherenkov photons in EASs as functions of independent shower parameters for different primaries
用CORSIKA程序模拟了100 GeV ~ 100 TeV能量范围内广泛空气簇射(EASs)中切伦科夫光子的横向密度和到达时间分布。在此基础上,得到了不同观测高度、天顶角从0 $^\circ$到40 $^\circ$入射的初级$γ$射线光子、质子和铁核的近似函数。这样的参数化是重要的初级粒子识别,重建的簇射观测值,从而更有效地解开的$γ$射线簇射的强子簇射。从我们的参数化分析中,我们发现,即使横向密度的几何形状($ρ_{ch}$)和到达时间($t_{ch}$)分布对于特定能量处的不同原色是不同的($E$),在特定的入射角($θ$)和在特定的观察高度在从显示核($H$)到给定距离的距离上,分布分别遵循相同的数学函数$ρ(E,R,θ,H) = a E^{b}\exp[-\{c R + (θ/d)^{2}-f H\}]$和$t(E,R,θ,H) = l E^{-m}\exp(n/R^{p})(θ^q+s)(u {H}^2+v)$,但是具有不同的函数参数值。
2018-07-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
UHECR primary identification using the lateral profile of muons in EAS
探测器技术的新发展使用于宇宙射线空气簇射的大面积表面探测器的成本变得现实,但在粒子识别、能量分辨率、方向信息和动态范围方面存在一些限制。在本文中,我们提出了一个模拟研究使用CORSIKA量化的μ子在地面水平的横向分布,其特征在于它们的能谱和横向扩展,并结合它的深度在簇射最大值(X $_{max}$)的EAS发起的能量$10^{16}$ eV - $10^{19}$ eV。使用不同的原色,我们表明,结合μ子观测值和X $_{max}$可以识别的主要事件的很大一部分,这取决于能量和检测器的性能。这项研究为未来面阵μ子探测器的设计提供了重要的输入参数,这将有助于提高对大气中主粒子和QCD相互作用的认识。
2017-07-29 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Research on the knee region of cosmic ray by using a novel type of electron-neutron detector array
针对现有宇宙线膝区能谱测量结果存在差异、无法验证起源理论的问题,研究优化了作为LHAASO拓展的新型ENDA探测器配置,验证了其热中子探测与成分区分能力,实测结果与模拟一致。
2024-01-23 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Reconstruction of Air-Shower Parameters Through the Lateral Distribution Function of Ultra-High Energy Particles
在这项研究中,探讨了模拟研究探索超高能粒子宇宙射线相互作用的必要性。利用AIRES空气簇射模拟系统(19.04.00版)对SIBYLL、QGSJET和EPOS等强子相互作用模型进行了模拟。同时,通过估算侧向分布函数(LDF),计算了广延空气簇射(EAS)的带电粒子密度。此外,在能量范围(10^17-10^19)eV内,考虑到质子和铁核的初级能量效应和EAS中产生的带电粒子的天顶角,对两种初级粒子进行了LDF模拟。在极高的能量(10^17,10^18和10^19)eV,新的参数作为一次能量的函数,通过使用Sigmoidal函数(Logistic模型)拟合EAS的横向分布曲线获得。结果的比较表明,使用Sigmoidal函数从参数化LDF获得的值与AGASA EAS天文台对初级质子和铁核的实验结果之间具有良好的一致性,产生了(电子正电子)对和带电μ子次级粒子,能量约为10^19 eV和(θ = 0度)。
2022-01-04 astro-ph.HE hep-ph
Lateral Distribution of the Radio Signal in Extensive Air Showers Measured with LOPES
LOPES天线阵安装在德国卡尔斯鲁厄的KASCADE-Grande广泛空气簇射实验的位置,旨在测量和研究广泛空气簇射的无线电脉冲。一致的测量使我们能够重建电场强度在观察水平的一般EAS参数的依赖。本文详细研究了空气簇射中无线电信号的横向分布。研究发现,单个EAS中电场强度的横向分布可以用指数函数来描述。对于约20%的事件的平坦朝向淋浴轴观察到,优先为淋浴与大倾角。描述横向剖面坡度的估计尺度参数R 0在100至200米之间。没有证据表明R 0与方位角、地磁角或初级能量等簇射参数有直接的相关性,这表明在簇射发展过程中,横向剖面是无线电发射的一种内在性质,这使得无线电探测技术适合于大规模应用。
2009-10-26 astro-ph.HE
The lateral shower age parameter as an estimator of chemical composition
通过对地面广泛空气簇射(EAS)侧向年龄参数的研究,探讨了估算超高能初级宇宙线成分的可行性。利用不同类型的侧向分布函数,拟合模拟EAS的粒子密度,得到侧向年龄参数。我们讨论了化学成分,计算每个参数分布的优值因子。分析考虑了三种不同的初级粒子(质子、铁和伽马)、四种不同的天顶角(0°、15°、30°和45°)和三种初级能量(10^{17.25} eV、10^{17.50} eV和10^{17.75} eV)。
2013-09-13 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Results from the GAMMA experiment on Mt. Aragats
描述了由一个扩大的地面EAS阵列(116个1 m^2闪烁探测器)和地下μ子地毯(150 m^2探测器)组成的伽马设施的现状。本文介绍了根据伽马实验数据得到的膝上能区的质量组成和能谱的最新结果。结果表明,幂律在拐点后并不像-3.1那样是不变的。能谱的斜率在E0>20 PeV时变得更平坦。与其他实验相比,在约70-80 PeV的能谱的强不规则性进行了讨论。凸块可以描述的两个组件模型的初级宇宙射线的起源,其中包括额外的(脉冲星)铁组件与一个非常平坦的幂律能谱。
2010-10-29 astro-ph.HE
On the cosmic ray spectrum from type II Supernovae expanding in their red giant presupernova wind
虽然从能量的角度来看,SNR是银河CR的可行来源,但它们是否能将质子加速到PeV的问题仍然没有解决。在这里,我们讨论粒子加速在前向冲击SN和讨论的可能性,逃逸粒子电流可能会激发非共振不稳定性,从而导致形成共振模式限制粒子接近冲击和增加的最大能量。这一机制贯穿于超新星爆发的整个扩展过程,从喷出物主导阶段(ED)到Sedov-Taylor阶段(ST)。由于它们更高的爆炸速率,我们专注于在缓慢,密集的红超巨星风中膨胀的II型超新星。当爆炸发生在这样的风中时,ED和ST阶段之间的转变可能会在几十年内发生。结果,加速粒子的光谱显示在ST阶段开始时达到的最大能量(Em)处斜率的中断。在这个能量之上,频谱变得更陡,但仍然是幂律,而不是指数截止。我们发现,对于II型SNae典型参数,质子EM可以很容易地达到PeV的能量,确认II型SNR是CR在膝关节的最佳候选来源。我们试图用我们的模型拟合KASCADE-Grande、ARGO-YBJ和YAC 1-Tibet阵列数据,但我们找不到任何可以解释所有数据集的参数组合。事实上,最近用ARGO-YBJ和YAC 1-Tibet阵列对膝区质子和氦谱的测量使情况非常混乱。这些测量结果表明,在轻组件的膝盖是在650 TeV,明显低于整体频谱膝盖。这一发现将解决在SNae中达到非常高的能量的问题,但另一方面,它将在银河系和河外CR之间的过渡区打开一个关键问题。
2015-03-10 astro-ph.HE
Lateral Distribution Function of Extensive Air Showers Cherenkov Light and Stable Laws: Fast Modelling Method for the CORSIKA Code
本文提出用二维分数稳定分布近似切连科夫光横向分布函数,基于 CORSIKA 模拟,实现类似 NKG 的快速建模方法。
2024-11-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Performance of the advanced gamma-ray trigger system for the High Energy Cosmic Radiation Detection (HERD) facility
本文针对中国空间站HERD装置,介绍其先进超低能伽马射线触发系统的设计、性能及优化,结合软件模拟与CERN束流测试结果,支撑HERD暗物质间接探测等科学目标。
2025-04-17 astro-ph.HE
Registration of the signal of a star and PCR sources optical radiation by means of the installation, aimed at the investigation of EAS of high energy cosmic rays
利用高能量宇宙射线研究实验装置(天山高山实验室)记录了太阳和恒星光辐射信号。该信号是很好地提供统计,并具有严格表示的最大值的EAS尺寸Ne 1.19 106粒子(初级能量Eo 1.33 1015 eV)的区域。这个信号是来自γ EAS的峰值,由π零介子衰变产生的γ量子产生,由初级宇宙辐射(PCR)核在恒星和PCR源的光子上产生的照片。假设,正是这个过程提供了主要的贡献,在形成所谓的膝盖上的主要频谱。由于该信号的普遍性和独特的最大值,建议将其用于EAS装置的独立和可靠的校准,用于这些装置的相互校准,并且可能用于合并通过这些装置获得的实验数据以增加统计数据。今天,当有必要进一步必要增加所研究的能量范围时,这一点尤其重要。
2013-08-25 astro-ph.HE
A new basic air shower observable sensitive to the cosmic-ray elemental mass
提出由两个径向距离处电子密度定义的新型EAS观测量$η_ρ$,可用于估计侧向簇射年龄和原初宇宙线平均原子质量,且年龄估计几乎与高能相互作用模型无关。
2024-12-07 astro-ph.HE
Mass composition of cosmic rays with energy above 10**17 eV according to surface detectors of the Yakutsk EAS array
本文讨论了雅库茨克EAS阵列表面闪烁探测器测量的能量在$10^{17}$ eV以上的大范围空气簇射中带电粒子的横向分布。分析涵盖了1977年至2013年期间获得的数据。实验值进行了比较与使用CORSIKA代码在不同的强子相互作用模型的框架内获得的理论预测。对于QGSJet 01和QGSJet-II-04模型,观察到理论与实验之间的最佳一致性。在$(1-20) \times 10^{17}$ eV的能量范围内观察到宇宙射线质量组成向质子方向的变化。
2014-11-19 astro-ph.HE
Muons in EAS with E>=10^17eV according to the data from Yakutsk array
在能量E>=10^17 eV的簇射中,研究了阈能e ~ 1*sec(θ)GeV的μ子的横向分布。分析中考虑的数据是从2011年11月至2013年6月收集的。实验值进行比较,得到的预测与使用CORSIKA代码的框架内的各种强子相互作用模型。QGSJETII-04模型的实验结果与理论值吻合最好。在E~10^17 eV时,它符合平均原子序数~3.0+/-0.5的混合宇宙线组成<lnA>。在E>= 4*10^17 eV时,成分在值~0.5附近变化<lnA>。
2013-10-03 astro-ph.HE
Reconstruction of IceCube coincident events and study of composition-sensitive observables using both the surface and deep detector
来自宇宙射线空气簇射的综合信息触发了冰立方中微子天文台的地面和地下部分,允许通过能谱的膝区和以上重建初级粒子的能量和质量。高能μ介子束的性质与初级能量和成分有关,它们是在广泛的空气簇射形成的早期产生的,能够穿透到冰的深处。新的方法重建的方向和成分敏感的性质的μ子束。利用IceCube信号的似然最小化方法,考虑光子的传播、冰的性质以及μ子在冰中的能量损失过程,重建了μ子束的能量损失.深冰中高能μ子束的重建和表面探测器中低能粒子横向分布的重建结果可以结合起来研究初级成分和能量。模拟和实验数据的性能和组成的灵敏度进行了讨论。
2009-12-23 astro-ph.HE
Parametric Analysis of Cherenkov Light LDF from EAS for High Energy Gamma Rays and Nuclei: Ways of Practical Application
在本文中,我们提出了一个“膝状”近似的横向分布的切伦科夫光从广泛的空气淋浴在能量范围30-3000 TeV和研究的可能性,其实际应用在高能量的地面伽玛射线天文实验(特别是在TAIGA-HiSCORE)。该近似对单个簇射具有很好的精度,在触发站数目有限的情况下,该近似可以很容易地简化,以便于HiSCORE广角定时阵的实际应用。
2017-02-27 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
EAS age determination from the study of the lateral distribution of charged particles near the shower axis with the ARGO-YBJ experiment
ARGO-YBJ实验是一个位于高海拔(4300 m a.s.l.)的全覆盖广泛空气簇射(EAS)探测器。自2007年11月至2013年初,中国西藏的数据平稳采集,具有很高的稳定性。该阵列由约7000 m厚的$^2$电阻板室(RPC)组成,这些电阻板室以流光模式运行,并配备有数字和模拟读数,可测量颗粒密度高达每cm $^2$几个颗粒。独特的探测器功能(全覆盖,读出粒度,宽动态范围等)和位置(非常高的海拔)允许详细研究带电粒子在地面非常接近簇射轴的横向密度分布,并通过适当的横向分布函数(LDF)的描述。特别是,在第一个10米从簇射轴收集的信息已被证明提供了一个非常有效的工具,用于确定簇射发展阶段(“年龄”)的能量范围为50 TeV - 10 PeV。还讨论了年龄参数对初级宇宙射线质量组成的敏感性。
2017-07-05 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Study of the chemical composition of high energy cosmic rays using the muon LDF of EAS between $10^{17.25}$ eV and $10^{17.75}$ eV
我们探索的可行性估计初级宇宙线成分在高能量的广泛的空气簇射(EAS)在地面和地下水平的两个参数的研究与Monte Carlo模拟使用新的EPOS和QGSJETII强子模型与LHC数据调整。也就是说,μ子横向分布函数的斜率和密度在给定的距离在这项工作中进行了分析。区分初级质量的能力根据每个参数的优值因子进行量化。该分析考虑了三种不同的初级粒子(质子、铁和伽马)、四种不同的天顶角(0 $^{\circ}$、15 $^{\circ}$、30 $^{\circ}$和45 $^{\circ}$)以及初级能量$10^{17.25}$ eV、$10^{17.50}$ eV和$10^{17.75}$ eV。
2015-01-09 astro-ph.HE
Direct Measurement of the Atmospheric Muon Energy Spectrum with IceCube
冰立方探测器的22弦配置(IC22)的数据被用来直接测量地平线附近的大气μ子能谱。在穿过超过10公里的冰之后,来自空气簇射的μ子束被减少为单个μ子,其能量可以从探测器中记录的光子总数来估计。以这种方式获得的能量分布是敏感的膝盖周围的宇宙射线成分,是补充测量的空气簇射阵列。所描述的方法扩展了中微子望远镜的物理潜力,并且可以容易地应用于类似的探测器。提供的是一个月IC22数据的分析结果。
2009-09-03 astro-ph.HE
Muon puzzle in ultra-high energy EASs according to Yakutsk array and Auger experiment data
本文分析了Yakutsk阵列中能量高于$10^{17}$ eV的宇宙射线广延大气簇射的粒子横向分布,发现Yakutsk测量的muon通量密度与荧光光测量结果一致,但与Auger阵列的muon结果不符,揭示了超高能EASs中的muon puzzle。
2023-04-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Characteristics of EAS neutron component obtained with PRISMA-32 array
本文介绍了利用PRISMA-32阵列进行EAS中子成分研究的结果。该阵列由32个探测器组成,能够记录伴随簇射的缓发热中子。对于热中子的登记,在探测器中使用基于$^{6}Li$同位素作为靶的闪烁体。本文介绍了对长期积累的数据处理的一些结果:EAS中子的横向分布函数,EAS中子多重数谱和簇射在e/n比中的分布的初步结果。
2016-12-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic ray composition measurements and cosmic ray background free gamma-ray observations with Cherenkov telescopes
宇宙线粒子引发的广延空气簇射(EAS)中的μ子分量携带着关于初级粒子身份的信息。我们表明,EAS的μ子含量可以测量在一个广泛的能量范围从10 - 100 TeV的超高能宇宙射线范围内使用宽视场成像大气切伦科夫望远镜观察强烈倾斜或接近水平的EAS从地面或从高空。在这种EAS中,来自μ子的切伦科夫发射形成了望远镜相机中EAS图像的独特分量(晕或尾)。我们表明,μ介子信号的检测可以用来测量组成的宇宙射线光谱的能量范围内的膝盖,脚踝和银河系到河外过渡。它也可以用来否决伽马射线观测中的宇宙射线背景。与KASCADE-Grande相比,该技术提供了在10 PeV以上的能带中对伽马射线通量的灵敏度提高两个数量级的可能性,并且与Pierre Auger天文台相比,在多EeV能带中的灵敏度提高了一个数量级。
2017-01-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sensitivity of EAS measurements to the energy spectrum of muons
我们已经研究了如何在生产的μ子的能谱影响一些最常见的测量相关的μ子在广泛的空气簇射研究,即,在地面上的μ子的数量,μ子的横向分布的斜率,明显的μ子生产深度,μ子在地面上的到达时间延迟。我们发现,通过改变能量谱的数量与当前模型(即EPOS-LHC和QGSjet-II.04)之间的差异一致,μ子表面密度在地面上增加$5\%$在$20^\circ$天顶角和$17\%$在$60^\circ$天顶角。这种效应引入了一个天顶角依赖于重建的μ介子的数量,这可能是实验观察到的。在$40^\circ$处的μ子产生深度分布的最大值增加了在$60^\circ$处的$\sim10\text{ g/cm}^2$和$\sim0\text{ g/cm}^2$,从纯几何考虑,这增加了μ子的到达时间延迟。由于μ子在所有天顶角处的速度为$\sim3$ ns量级,因此对延迟有额外的贡献。最后,在横向密度函数的对数斜率中引入的变化小于2%。
2016-11-24 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Underground neutron events at Tien Shan and the properties of the $10^{14}-10^{17}$ eV EAS muonic component
在海拔3340米的天山宇宙线站,研究了2000 g/cm $^2$厚岩石吸收体的多次中子产生事件。从实验和Geant 4模拟的中子多重性谱的比较,可以看出,这些事件的大部分可以解释为宇宙射线μ子与中子探测器内部材料的相互作用。地下中子监测器与天山簇射探测器系统同步运行时,发现在初级宇宙线能谱拐点的能量范围内,似乎与地下中子事件的产生有关的大范围空气簇射的μ子分量的特性确实发生了明显的变化。当中子信号在簇射粒子阵面通过后仅出现$\sim$(100--1000)\,$μ$ s时,探测到一些特殊的簇射事件,这可能意味着在这些事件中存在相应的μ子通量延迟。
2019-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cherenkov light Extrapolation at Ultra High Energy Cosmic Rays in Extensive Air Showers
用计算机程序CORSIKA模拟了高能宇宙射线(E>=10^16 eV)作用下的广延空气簇射(EAS)粒子的切伦科夫光横向分布函数(LDF)。在此模拟的基础上构建的参数化使我们能够重建事件,也就是说,从Tunka-25设施记录的切伦科夫光信号幅度重建产生EAS的粒子的类型和能量。考虑了切伦科夫光LDF近似在能量范围(10^16-2.10^18 eV)的外推。
2011-03-22 astro-ph.HE physics.gen-ph