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雷暴电场对LHAASO观测面宇宙线次级光子的影响
1
作者 阿西克古 周勋秀 张云峰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期402-410,共9页
LHAASO实验利用到达探测器的宇宙线次级粒子来获取原初宇宙线信息,而次级粒子中成分最多的是光子.雷暴期间,大气电场会影响次级带电粒子,进而改变地面光子信息.本文利用Monte Carlo方法,模拟研究了近地雷暴电场对LHAASO观测面次级光子... LHAASO实验利用到达探测器的宇宙线次级粒子来获取原初宇宙线信息,而次级粒子中成分最多的是光子.雷暴期间,大气电场会影响次级带电粒子,进而改变地面光子信息.本文利用Monte Carlo方法,模拟研究了近地雷暴电场对LHAASO观测面次级光子的影响.模拟中使用了一个厚度均匀、方向垂直于地面的电场模型.结果表明,雷暴电场中光子的数目和能量变化显著,且依赖于电场强度.当电场为-1000 V/cm时,光子数目增加23%,能谱变软,当能量小于2 MeV时,数目增加超过29%.当电场为1700 V/cm时,光子数目呈指数增长,达到279%,能谱相较于-1000 V/cm变得更软,当能量小于2 MeV时,数目增加超过361%,符合相对论电子逃逸雪崩机理.这些变化主要源于电子被大气电场加速,数目增加(-1000 V/cm中增加65%,17000 V/cm中增加992%),能谱变软.同时,高能自由电子通过轫致辐射产生光子,导致光子的数目和能量也发生变化,且变化趋势与电子的一致.本模拟结果有助于理解雷暴期间LHAASO实验数据变化特点,并为大气电场加速宇宙线次级带电粒子的物理机制提供信息. 展开更多
关键词 雷暴电场 宇宙线次级粒子 Monte Carlo模拟 lhaaso实验
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雷暴电场对LHAASO观测面宇宙线次级粒子横向分布的影响
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作者 陈林 周勋秀 +3 位作者 阿西克古 黄代绘 王培汉 陈学健 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期833-839,共7页
在雷暴电场的偏转作用下,宇宙线次级粒子到达探测面的位置将受到影响,其横向分布也将发生变化。本文采用Monte Carlo方法,研究雷暴期间LHAASO观测面(海拔约4400 m)宇宙线次级粒子横向分布的变化。结果表明,雷暴期间次级粒子的横向分布... 在雷暴电场的偏转作用下,宇宙线次级粒子到达探测面的位置将受到影响,其横向分布也将发生变化。本文采用Monte Carlo方法,研究雷暴期间LHAASO观测面(海拔约4400 m)宇宙线次级粒子横向分布的变化。结果表明,雷暴期间次级粒子的横向分布将变宽,其变化幅度与电场强度有关,与天顶角、原初能量也有很强的依赖关系。在–1700 V·cm–1的电场中,次级粒子横向分布的变化幅度在天顶角0°时为3.8%,天顶角50°时为34%;当原初能量约180 GeV时,次级粒子横向分布的变化幅度为9.9%,原初能量约560 TeV时,其变化幅度高达119%。本文的模拟结果可为理解雷暴电场偏转宇宙线次级粒子的物理机制、雷暴期间LHAASO中宇宙线数据的变化规律提供信息。 展开更多
关键词 雷暴电场 宇宙线 横向分布 Monte Carlo模拟 lhaaso实验
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雷暴电场对LHAASO探测面宇宙线次级粒子能量的影响 被引量：2
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作者 闫瑞瑞 黄代绘 +2 位作者 赵兵 阿西克古 周勋秀 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期65-71,共7页
采用Monte Carlo方法,通过模拟研究了不同强度雷暴电场对LHAASO探测面宇宙线次级电子能量的影响.在电场作用下,电子的能量分布发生了变化.在低能段总电子数目增加明显,而在高能段电场的影响不明显.当电场强度为1700 V·cm-1(大于逃... 采用Monte Carlo方法,通过模拟研究了不同强度雷暴电场对LHAASO探测面宇宙线次级电子能量的影响.在电场作用下,电子的能量分布发生了变化.在低能段总电子数目增加明显,而在高能段电场的影响不明显.当电场强度为1700 V·cm-1(大于逃逸电场)时,能量<120MeV的电子被加速,能量<60MeV的总电子数目呈指数增长(增幅高达约2252%),雷暴电场对次级粒子的加速机制与相对论电子逃逸雪崩机制(RREA)相符.当电场强度为1000 V·cm-1(小于逃逸电场)时,能量<70 MeV的电子被加速,其数目明显增加,但是增幅(约86%)远小于逃逸电场时的幅度.对电场强度小于逃逸电场时的雷暴电场加速宇宙线次级粒子的物理机制进行了讨论.研究结果可为理解LHAASO实验数据特点以及研究雷暴期间宇宙线强度的变化等提供参考. 展开更多
关键词 雷暴电场 能量 Monte Carlo模拟 lhaaso实验
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