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羊八井宇宙线观测站是目前世界上仅有的运用EAS粒子探测技术的两家(另一家是美国的Los Alamos)观测站之一。利用羊八井高海拔、低域能的优势和EAS阵列宽视场、全天候的特点,获得了大量具有实际意义的观测数据,有助于我们进行广泛而富有特色的物理研究。本论文主要中对羊八井AS<,γ>实验和ARGO实验的月影及其相关课题的探讨。
原初宇宙线粒子在向地球传播的过程中会被月亮遮挡,在相应的方向上造成宇宙线的流量缺失,从而形成地球上可以探测的次级宇宙线流量的缺失。这就是原初宇宙线的月亮阴影效应。而地磁场会使这个“阴影”偏离它的视位置,对月亮阴影的研究,可以检验探测器的角分辨,估计探测器定向的系统误差和对探测器进行能量标定等。
文章介绍了AS<,γ>三期实验阵列的结构、性能、数据等信息,进一步利用等天顶角方法对AS<,γ>实验Tibet-Ⅲ期Phaset的数据进行分析,观测到了 16σ显著性的月亮阴影。拟合月亮阴影可以看到由地磁场调制效应产生的相对于视位置的偏离和展宽,月影中心向西偏移0.27度,向南偏移0.03度。月影的中心向西偏移的大小依赖于原初粒子的不同的能量,利用这种效应我们对宇宙线能量进行了标定,检验了探测器的角分辨,估计了阵列定向能力的系统误差小于0.01度。
对于刚刚建成的ARGO实验,我们在介绍ARGO探测器阵列、RPC结构和工作原理、实验环境和数据采集系统的基础上,提出了ARGO实验的物理目标。对稳定运行了一段时间的42Cluster获取的数据进行分析,得到了显著性为5.48σ的月影。
最后模拟了月亮阴影,做了一些提高月影显著性的尝试。展望了羊八井实验站的美好前景及其独特优势。