RECEIVING VECTORS OF MUON TELESCOPE OF COSMIC RAY STATION “NOVOSIBIRSK”
Abstract and keywords
Abstract (English):
The method of receiving vectors allows us to determine cosmic ray anisotropy at each moment. Also, the method makes it possible to study fast anisotropy fluctuations related to the interplanetary medium dynamics. Receiving vectors have been calculated earlier for neutron monitors and muon telescopes. However, the most of muon telescopes of the network of cosmic ray stations for which calculations were made does not operate now. In recent years, new improved detectors appeared. Unfortunately, the use of them is limited because of absence of receiving coefficients. These detectors include the matrix telescope in Novosibirsk. Therefore, components of receiving vector for muon telescopes of observation cosmic ray station “Novosibirsk” have been defined. Besides, design features of the facility, its orientation, and directional diagram depending on zenith and azimuth angles were taken into account. Also, for the system of telescopes, we allowed for coupling coefficients found experimentally using the test detector.

Keywords:
Cosmic rays, muons, telescope, receiving vectors
Text
Publication text (PDF): Read Download

ВВЕДЕНИЕ

Приемные векторы были рассчитаны ранее для нейтронных мониторов [Mori, 1968a; Yasue et al., 1982; Григорьев, Чирков, 1978] и мюонных телескопов [Mori, 1968b; Григорьев и др., 2007]. Большая часть мюонных телескопов сети станций космических лучей (КЛ), для которых были выполнены расчеты приемных векторов, в настоящее время не работает. В последние годы появился ряд новых, более совершенных детекторов, которые, к сожалению, используются ограниченно из-за отсутствия для них приемных коэффициентов. К таким детекторам относится и матричный телескоп в Новосибирске. Многоканальный наблюдательный комплекс КЛ (МНККЛ) в Новосибирске [Янчуковский, 2010] функционально включает в себя нейтронный монитор 24NM-64, спектрограф, использующий эффект локальной генерации нейтронов [Янчуковский, Янчуковский, 1982; Янчуковский, Филимонов, 2000], и матричный мюонный телескоп [Янчуковский, 2006а]. Матричная структура обеспечивает создание в одном пункте целой системы многонаправленных мюонных телескопов. Для наблюдения анизотропии КЛ мюонные телескопы более пригодны, чем нейтронные мониторы, поскольку являются узконаправленными. Определение анизотропии и градиентов КЛ с энергией 1-250 ГэВ необходимо для разработки методов диагностики межпланетной среды по данным наземных наблюдений КЛ. Метод глобальной съемки, разработанный в ИКФИА СО РАН [Крымский и др., 1966], позволяет определять анизотропию КЛ в каждый момент времени и делает возможным исследование быстрых флуктуаций анизотропии, связанных с динамикой межпланетной среды. Он объединяет три метода [Белов и др., 2004]:
- метод коэффициента связи [Дорман, 1957];
- метод траекторных расчетов движения частиц в магнитном поле Земли [Дорман и др., 1971];
- метод сферического анализа, позволяющий выделить сферические гармоники для дальнейшего анализа [Колмогоров, Фомин, 1989].

Коэффициентами гармоник являются коэффициенты приемных векторов детекторов КЛ и вектор, характеризующий анизотропию КЛ в межпланетном пространстве.

References

1. Belov A.V., Eroshenko E.A., Ivanus’ E.G., et al. Real time detection of cosmic ray anisotropy. Trudy 28 Vserossiiskoi konferentsii po kosmicheskim lucham [Proc. 28th National Conference on Cosmic Rays]. Moscow, 2004. DKL2209 (CD-ROM) (in Russian).

2. Chirkov N.P., Altukhov A.M., Krymsky G.F., Krivo-shapkin P.A., Kuz’min A.I., Skripin G.V. Cosmic ray distribution and receiving vectors of detectors. III. Geomagnetizm i Aeronomiya. [Geomagnetism and Aeronomy]. 1967, vol. 7, no. 4, pp. 620–631 (in Russian).

3. Dvornikov V.M., Sdobnov V.E., Sergeev A.A., Sergeev A.V. Opredelenie koeffitsientov svyazi po variatsiyam zhestkostnogo spektra pervichnykh kosmicheskikh luchei [Detemining Correlation Coefficients from Variations of Rigidity Spectrum of Primary Cosmic Rays]: Preprint 14–89. Irkutsk, SibIZMIR Publ., 1989, 5 p. (in Russian).

4. Dorman L.I. Variatsii kosmicheskikh luchei [Cosmic Ray Variations]. Moscow, Gostekhizdat Publ., 1957. 285 p. (in Russian).

5. Dorman L.I., Smirnov V.S., Tyasto M.I. Kosmicheskie luchi v magnitnom pole Zemli [Cosmic Rays in the Earth’s Magnetic Field]. Moscow, Nauka Publ., 1971, 309 p. (in Russian).

6. Grigoryev V.G., Krivoshapkin P.A., Krymsky G.F., Mamrukova V.P., Starodubtsev S.A., D’yachkovsky M.E. Receiving vectors of Yakutsk station complex of muon telescopes. Sbornik dokladov Vserossiiskoi konferentsii “Sovremennye problemy kosmicheskoi fiziki” [Proc. National Conference “Present Problems of Space Physics”]. Yakutsk Scientific Centre SB RAS Publ., 2007, pp. 99–102 (in Russian).

7. Grigoryev V.G., Chirkov N.P. Set’ Stantsii kosmicheskikh luchei Sibiri i Dal’nego Vostoka [Network of Siberian and Far East Cosmic Ray Stations]: Preprint of Yakutsk Affiliated Branch SB AS USSR. Yakutsk, 1978, 32 p. (in Russian).

8. Kolmogorov A.N., Fomin S.V. Elementy teorii funktsii i funktsional’nogo analiza [Elements of the Theory of Functions and Functional Analysis]. Moscow, Nauka Publ., 1989, 624 p. (in Russian).

9. Krivoshapkin P.A., Krymsky G.F., Kuz’min A.I., Skripin G.V. Interplanetary field characteristics from half-daily cosmic ray variations. Geomagnetizm i Aeronomiya [Geomagnetism and Aeronomy]. 1969, vol. 9, no. 2, pp. 228–235 (in Russian).

10. Krymsky G.F., Altukhov A.M., Kuz’min A.I., Krivo-shapkin P.A., Skripin G.V., Chirkov N.P. Cosmic ray distribution and receiving vectors of detectors. Geomagnetizm i Aeronomiya [Geomagnetism and Aeronomy]. 1966, vol. 6, no. 6, pp. 991–996 (in Russian).

11. Kuz’min A.I. Variatsii kosmicheskikh luchei vysokikh energii [Variations of High-Energy Cosmic Rays]. Moscow, Nauka. Publ., 1964, 159 p. (in Russian).

12. Kuz’min A.I. Variatsii kosmicheskikh luchei i solnechnaya aktivnost’ [Cosmic Ray Variations and Solar Activity]. Moscow, Nauka Publ., 1968, 158 p. (in Russian).

13. Mori S. Theoretical calculation of the cosmic ray diurnal variation. 1. Nucleonic component. Nuovo Cimento. 1968a, vol. 58B, no. 10, pp. 1–57. DOI:https://doi.org/10.1007/BF02711778.

14. Mori S. Theoretical calculation of the cosmic ray solar diurnal variation. 2. Meson component. Nuovo Cimento. 1968b, vol. 58B, no. 10, pp. 58–70. DOI:https://doi.org/10.1007/BF02711779.

15. Murzin V.S. Fizika kosmicheskikh luchei [Physics of Cosmic Rays]. Moscow, Moscow State University Publ., 1970, 285 p. (in Russian).

16. Yanchukovsky A.L., Yanchukovsky V.L. Spectrograph of cosmic ray intensity variations for the world network of stations. Izvestiya AN SSSR. Ser. fizicheskaya. [Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR. Physics]. 1982, vol. 46, no. 9, pp. 1746–1748 (in Russian).

17. Yanchukovsky V.L. Registratsiya napravlennoi intensivnosti kosmicheskikh luchei [Registration of Directed Intensity of Cosmic Rays]: Preprint no. 20. Novosibirsk, Institute of Geophysics and Geology Publ., 1986, 24 p. (in Russian).

18. Yanchukovskiy V.L. Large proportional counters for cosmic ray detection. Geomagnetizm i Aeronomiya [Geomagnetism and Aeronomy]. 1994, vol. 34, no. 2, pp. 151–154 (in Russian).

19. Yanchukovskiy V.L., Filimonov G.Ya. Spectrograph of cosmic ray variations based on the effect of local electron generation. Astronomicheskii vestnik [Solar System Research]. 2000, vol. 34, no. 2, pp. 191–192 (in Russian).

20. Yanchukovskiy V.L. Cosmic ray telescope. Solnechno-zemnaya fizika [Solar-Terrestrial Physics]. Novosibirsk, SB RAS Publ., 2006, iss. 9, pp. 41–43 (in Russian).

21. Yanchukovskiy V.L. Estimation of energy diagrams of muon telescopes using the method of probe detector. Trudy Mezhdunarodnoi konferentsii “Vychislitel’nye i informatsionnye tekhnologii v nauke, tekhnike i obrazovanii” [Proc. Intern. Conference “Computational and Informatic Technologies in Science, Engineering and Education”]. Pavlodar State University Publ., 2006, pp. 359–362 (in Russian).

22. Yanchukovskiy V.L. Correlation coefficients for muons at different angles to zenit. Trudy Vserossiiskoi konferentsii “Sovremennye Problemy Kosmicheskoi Fiziki” [Proc. National Conference “Present Problems of Space Physics]. Yakutsk Scientific Centre SB RAS Publ., 2007, pp. 103–106 (in Russian).

23. Yanchukovskiy V.L. Multi-channel complex for cosmic ray observing. Solnechno-zemnaya fizika [Solar-Terrestrial Physics]. Novosibirsk, SB RAS Publ., 2010, no. 16, pp. 107–109 (in Russian).

24. Yasue S., Mori S., Sakakibara S., Nagashima K. Coupling coefficients of cosmic ray daily variations for neutron monitor stations. Rep. of Cosmic Ray Research Laboratory. Nagoya University, 1982, n. 7, 6 р.

25. URL:ftp://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/models/geomagnetic/igrf/fortran_code (accessed November 15, 2015)

Login or Create
* Forgot password?