وابستگی فاصلة بهینه به هندسه آرایه و مشخصات پرتوهای کیهانی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 هیأت علمی / دانشگاه سمنان

2 دانشجوی دکتری دانشکده فیزیک دانشگاه سمنان

چکیده

یکی از روش‌های متدوال در مطالعة بهمن‌های گستردة هوایی ناشی از پرتوهای کیهانی در سطح زمین استفاده از آرایه‌های آشکارساز سوسوزن است. ابعاد آرایه و فاصلة آشکارسازها از جمله پارامترهایی هستند که در تعیین بازة انرژی قابل آشکارسازی توسط آن آرایه، از اهمیت برخوردارند. علاوه‌براین، هندسة آرایه در تعیین فاصلة بهینه Ropt، یعنی فاصله‌ای از محور بهمن که در آنجا عدم قطعیت در تعیین چگالی عرضی ذرات ثانویه کمینه است نقش مهمی دارد. در کار حاضر وابستگیRopt  به هندسه آرایه و مشخصات پرتوهای کیهانی اولیه برای آرایه البرز-1 مورد مطالعه قرار گرفته است. در کار حاضر نشان داده شده است که Ropt به مشخصات پرتو اولیه یعنی جرم، انرژی و زاویه ورود این ذرات بستگی ندارد و می‌توان آن را مستقل از خصوصیات ذرة اولیه در نظرگرفت. از طرفی Ropt به‌شکل هندسی آرایه و مخصوصاً فاصله آشکارسازها وابسته است. بررسی‌های انجام گرفته در کار حاضر نشان می‌دهد که شکل چیدمان و ابعاد آرایة خوشه‌ای مناسب‌ترین چیدمان برای بازه انرژی قابل رصد توسط آرایة البرز-1 (eV1015) است و فاصلة بهینه برای این چیدمان، برابربا m1±9 به‌دست آمده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Dependence of the optimum distance on array geometry and characteristics of cosmic ray

نویسنده [English]

  • leila Rafezi 2
2 PhD student
چکیده [English]

One of the common methods in the study of cosmic rays induced extensive air shower on the Earth's surface is using an array of scintillation detectors. Dimensions and distances between detectors are among the most important parameters that determine the energy range detectable by the array. Furthermore, the geometry of the array has an important role in determining of optimum distance Ropt, which is defined as the distance from the shower core, where uncertainty in lateral density of secondary particles is minimized. In the present work, dependence of Ropt on array geometry and characteristics of cosmic rays has been studied for the Alborz -1 array. It is shown that the value of ropt is independent on shower characteristics like energy, incident angle and primary mass. On the other hand, according to our results, the ropt value has explicit dependence on array geometry specially distances between detectors. Our investigation shows that the cluster layout is the best layout for the detectable energy range of ALBORZ-1 array (1015 eV). We have found Ropt= 9 ±1m for the ALBORZ-1 array.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cosmic ray
  • extensive air shower
  • Optimum distance
  • Cosmic ray detector array
]1[ ب. نخعی امرودی، س. دوست محمدی، ح .ارجمند کرمانی، س. ج. فاطمی، بررسی پارامتر عمر طولی و عرضی بهمن‌های گسترده هوایی، مجلةپژوهشسیستم‌هایبس‌ذره‌ای،6، 12، (1395)، 70-67.

]2[ گ. رستگازاده، ل. رافضی، ح. عباس‌نژاد، تعیین فاصله بهینه درتوزیع عرضی ذرات ثانویه در بهمن‌های گسترده هوایی در آرایه البرز-1، بیستمین کنفرانس فیزیک ایران، دانشگاه فردوسی مشهد، 1394.

]3[ ل. رافضی، گ. رستگارزاده، تأثیر شکل تابع توزیع عرضی در تخمین انرژی پرتو کیهانی، نوزدهمین گردهمایی پژوهشی نجوم، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، 1395.

]4[ ل. رافضی، ا. دیانی، گ. رستگارزاده، تخمین مقدار انرژی پرتوهای کیهانی از طریق محاسبه چگالی ذرات ثانویه در فاصلة بهینة بهمن، بیستمین کنفرانس فیزیک ایران، دانشگاه فردوسی مشهد، 1394.

 [5] D. Newton, J. Knapp, A.A. Watson,The Optimum Distance at which to Determine the Size of a Giant Air Shower, Astroparticle Physics 26 (2007) 414-419.

]6[ ل. رافضی، گ. رستگارزاده، اثر چیدمان آرایة پرتوهای کیهانی در تعیین فاصله بهینه، بیست و یکمین کنفرانس فیزیک ایران، دانشگاه شیراز، 1395.

 [6] Y. Pezeshkian et al., Scintillation detectors of the Alborz-I experiment, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 773, (2015) 117-123.

]7[ س. عبدالهی، ی. پزشکیان، م. بهمن آبادی، آرایه البرز-1: مطالعة چیدمان خوشه‌ای آرایه و پاسخ آن به شرط‌های راه‌اندازی مختلف در محدوده زانوی پرتوهای کیهانی، نوزدهمین کنفرانس فیزیک ایران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، 1393.