تخمين دالة التوزيع الجانبية لإشعاع جيرينكوف بدلالة نوع الجسيم

Authors

  • Ahmed Al-Rubaiee Al-Mustansiriyah University

DOI:

https://doi.org/10.23851/mjs.v28i3.46

Keywords:

الاشعاعات الكونية, اشعاع جيرينكوف, دالة التوزيع الجانبية

Abstract

تعتبر دراسة طيف الطاقة والتركيب الكيميائي للأشعة الكونية أحد أكثر المواضيع تحديا وأهمية في مجالي الفيزياء الذرية والفيزياء الفلكية. إذ إن تفاعل الجسيمات الأولية مع نوى ذرات الهواء للغلاف الجوي ينتج عنه وابل هائل من الجسيمات المشحونة ومنها إنبعاث فوتونات جيرينكوف التي تكون منتشرة على سطح الأرض. لذا توجهنا في دراستنا الحالية لدراسة طيف الطاقة وتركيب الكتلة للأشعة الكونية من خلال دراسة منطقة الركبة للأشعة الكونية عند الطاقة 3 PeV وزاوية السقوط 0o حيث تم إجراء محاكاة دالة التوزيع الجانبية لإشعاع جيرينكوف ل8 عناصر والتي أنجزت بإستخدام البرنامج العالمي كورسيكا تبعا لشروط وترتيب منظومة ياكوتسك. وبإجراء المعايرة وتقريب نتائج المحاكاة لدالة التوزيع الجانبية لإشعاع جيرينكوف تم تطوير الدالة المقترحة لدالة التوزيع الجانبية لإشعاع جيرينكوف لأول مرة بجعلها تعتمد على نوع الجسيم وقد أظهرت نتائج المقارنة تطابق جيد بين نتائج المحاكاة والحسابات النظرية التخمينية وبنسبة خطأ ضئيلة جدا. كذلك تم إجراء مقارنة بين النتئج النظرية والنتائج العملية المقاسة لمنظومة ياكوتسك وقد تم الحصول على توافق جيد وبنسبة خطأ ضئيلة. ان لهذا العمل اهمية كبيرة حيث يسمح لنا بإعادة تكوين الأحداث لوابل الجسيمات المشحونة  لتحديد نوع الجسيمات الأولية ويعطينا القدرة على التعرف على طبيعة الجسيمات الأولية في منطقة الركبة لطيف طاقة الأشعة الكونية.

References

I. M. Frank and I. E. Tamm,”Coherent visible radiation passing through matter”, Dokl. Acad. Nauk, SSSR, 14, pp.109–114, 1937.

E. Fermi , “On the origin of cosmic radiation” Physical Review, Vol. 75, No. 8, pp. 1169-1174 ,1949.

V. F. Hess, “Observation of penetrating radiation in seven balloon flights”, Phys.Zeitschr, Vol.13, pp.1084, 1912.

J. V. Jelly,” Cherenkov radiation and its applications”, London: Pergamon Press, 1958.

T.K. Gaisser, “Cosmic rays and particle physics” Cambridge University Press, Cambridge, England, 1990.

Roth M., Ulrich H., Antoni T. et al. Energy spectrum and elemental composition in the PeV region // Proc. 28th ICRC, Tsukuba, July 31-Aug. 7, 2003. P. 139-142.

Ulrich H., Antoni T., W.D. Apel et al. Composition and energy spectra of elemental groups around the knee: Results from KASCADE // Proc. 29 ICRC, Pune, India (Aug. 03-10, 2005). Tata Institute of Fundamental Research, Mumbai, 2005. V. 6. P. 129-132.

A. A. Ivanov, S. P. Knurenko, and I. Y. Sleptsov, “Measuring Extensive Air Showers with Cherenkov light detectors of the Yakutsk array: The energy spectrum of cosmic rays”, New Journal of Physics, Vol. 11, Article ID 065008, 30 pages, 2009.

A. A. Al-Rubaiee, “Extension of Cherenkov light LDF parametrization for Tunka and Yakutsk EAS array”, J. Astrophys. Astr., Vol.35, pp.631-638, 2014.

D. Heck and T. Pierog, Extensive Air Shower Simulation with CORSIKA:A User's Guide, Institut fur Kernphysik, Forschungszentrum Karlsruhe, 2007.

D. Heck and T. Peirog, Extensive Air Shower Simulations at the Highest Energies—A User’s Guide, Institut fur Kernphysik, Heidelberg, Germany, 2013.

S. Ostapchenko, “QGSJET-II: towards reliable description of very high energy hadronic interactions,” Nuclear Physics B: Proceedings Supplements, Vol. 151, pp. 143–146, 2006.

Heck D., Engel R. Influence of low-energy hadronic interaction programs on air shower simulations with CORSIKA // Proc. 28th ICRC, Tsukuba, July 31-Aug. 7, 2003. P. 279-282.

L. Alexandrov, S. Cht. Mavrodiev, A. Mishev, and J. Stamenov, In Proc. 27th International Cosmic Ray Conference (ICRC), Hamburg, 1, pp.257 –260,2001.

A. Mishev, “Analysis of lateral distribution of atmospheric Cherenkov light at high mountain altitude towards event reconstruction,” ISRN High Energy Phys. 2012, 12 (2012).

A.A. Al-Rubaiee, O.A. Gress, A.A. Kochanov et al., Proc. 29th International Cosmic Ray Conference (ICRC), Pune , pp. 249–252,2005.

A.A. Al-Rubaiee, U. Hashim, M. Marwah and Y. Al-Douri "Study of Cherenkov Light Lateral Distribution Function around the Knee Region in Extensive Air Showers", Serb. Astron. J., No. 190, 79 - 85 2015.

Published

2018-09-05

How to Cite

[1]
A. Al-Rubaiee, “تخمين دالة التوزيع الجانبية لإشعاع جيرينكوف بدلالة نوع الجسيم”, MJS, vol. 27, no. 4, Sep. 2018.

Issue

Section

Physical Sciences