Развитие метода параметра для спектрометрии мюонов высоких энергий и его применение для исследования мюонов космических лучей
Диссертация
Большинство существующих методов измерения энергии мюонов сталкивается с серьезными трудностями принципиального или технического характера при переходе в область энергий выше 1−10 ТэВ. Так, необходимые размеры детекторов переходного излучения для достижения заданной точности измерений линейно растут с увеличением энергии. Процедура восстановления импульса мюона в магнитных спектрометрах, помимо… Читать ещё >
Список литературы
- И.С.Алексеев, Г. Т. Зацепин. ц-мезоны высокой энергии. Труды Международной конференции по космическим лучам. Т.1: Ядерные взаимодействия при энергиях 1011 -1014 эВ. Москва, 1960, Изд. АН СССР, с.326−329.
- О.В.Веденеев, В. А. Дмитриев, Г. Б. Христиансен. Амплитудное распределение толчков, создаваемых ц-мезонами под большими толщинами фильтра. ЖЭТФ, 44 (1963) 556−560.
- В.А.Астафьев, А Н Грушинский, Ю. Г. Лютов и др. Многорядный детектор электромагнитных каскадов для измерения энергии мюонов (расчет развития каскадов). Изв. АН Арм. ССР, Физика, 15 (1980) 345−353.
- А.Д.Ерлыкин Методы определения энергетического спектра космических мюонов на подземном ионизационном калориметре. Препринт ФИАН СССР № 67, М., 1967, 43 с.
- M.F.Bibilashvili Interaction of muons in substances of high Z in the energy range 1011 eV. Proc. 11th ICCR, Budapest, 4 (1969) 91−94.
- С.Н.Вернов, Г Б. Христиансен, Ю. А. Нечин и др. Группы частиц на глубине 40 м в.э. в составе широкого атмосферного ливня. Изв. АН СССР, Сер. физ., 30 (1966) 1694−1696.
- Н.П.Ильина, Б. А. Хренов, З. В. Ярочкина. Мюоны в составе ШАЛ (взаимодействие с веществом). ЯФ, 18 (1973) 854−864.
- М.Ф.Бибилашвили. Исследование механизмов образования групп проникающих частиц методом искрового калориметра. Изв. АН СССР, Сер. физ., 36(1972) 1767−1770.
- Т.Т.Барнавели, О. И. Левит, Н. Г. Таталашвили и др. О множественных мюонах на глубине 200 м в.э. под различными зенитными углами. Изв. АН СССР, Сер. физ., 44 (1980) 594−596.
- T.Wada, T.Kitamura. A proposal of the method for energy measurements of muons over 10 TeV. Progr. Theor. Phys., 41 (1969) 1587−1589.
- M.K.Moe. Energy measurement of muons above 1 TeV. Nuovo Cim. 66 В (1970)90−96.
- T.Kitamura, K. Mitsui, Y. Muraki etal. The MUTRON Project II. Proc. 13th ICRC, Denver, 4(1973) 2974−2977.
- T.Kitamura, K. Mitsui, Y. Muraki et al. Pair Meter a new muon spectrometer. Proc. 14th ICRC, Munich, 6 (1975) 2145−2149.
- I.Nakamura, T. Kitamura, K. Mitsui et al. A measurement of the high energy muon spectrum by pair meter. Proc. 16th ICRC, Kyoto, 10 (1979) 19−23
- Т.Л.Асатиани, С.В.Тер-Антонян. Исследование мюонов горизонтального потока космических лучей методом искрового калориметра на в/с Арагац. Изв. АН Арм. ССР, Физика, 15(1980) 174−185.
- Т.Л.Асатиани, С.В.Тер-Антонян. Моделирование прохождения мюонов через Арагацкий искровой калориметр. Препринт ЕФИ-469(11)-81, Ереван, 1981, 20 с.
- A.E.Chudakov, D. CIine, W.V.Jones et al. Signatures of high energy neutrino interactions and their detection via Cherenkov light. Proc. 1976 DUMAND Summer Workshop, Honolulu, Hawaii, 1976, p.297−327.
- В.С.Березинский, Г. Т. Зацепин. Возможности экспериментов с космическими нейтрино очень высоких энергий: проект ДЮМАНД. УФК. 122, вып. 1 (1977) 3−36.
- A.Roberts. A Monte Carlo study of the measurement of the energy of muons and of cascades in a DUMAND optical array. Proc. DUMAND-78 Workshop, La Jolla, v. 1, 1978, p.275−282.
- V.J.Stenger, G.N.Taylor, A.Roberts. Angular and energy resolution of the DUMAND optical array. Proc. 16th ICRC, Kyoto, 10 (1979) 373−378.
- C.Goessling, С Zupancic. Unconventional methods for muon momentum measurements. In: «Large Hadron Collider in the LEP tunnel. Vol.1. Proc. ECFA-CERN Workshop». EC FA 84У85, CERN 84−10, Lausanne-Geneva, 1984, p.223−227.
- V.V.Borog, R.P.Kokoulin, A.A.Petrukhin, V.V.Shestakov, V.I.Yumatov. DUMAND as muon detector. Proc. 15th ICRC, Plovdiv, 6 (1977) 289−294.
- Р.П.Кокоулин Исследование каскадных ливней, вызванных взаимодействиями мюонов космических лучей. Дисс. канд. физ.-мат. наук, Москва, МИФИ, 1977.
- H.J.Bhabha. Proc. Roy. Soc. A164 (1938) 257 см. Б.Росси. Частицы больших энергий. М., ГИТТЛ, 1955, ф-ла (6.7).
- A.A.Petrukhin, V V Shestakov. The influence of the nuclear and atomic form factors on the muon bremsstrahlung cross-section. Canad. J. Phys., 46 (1968) S377-S380.
- R.P.Kokoulin. A.A.Petrukhin. Analysis of the cross-section of direct pair production by fast muons. Acta Phys. Acad. Sci. Hung., 29, Suppl.4 (1970) 277−284.
- R.P.Kokoulin, A.A.Petrukhin. Influence of the nuclear form factor on the cross-section of electron pair production by high energy muons. Proc. 12th ICCR, Hobart, 6 (1971) 2436−2444.
- W.Lohmann, R. Kopp, R.Voss. Energy loss of muons in the energy range 1−10 000 GeV. CERN 85−03, Geneva, 1985.
- Ю.М.Андреев, Л. Б. Безруков, Э. В. Бугаев. Возбуждение мишени в процессе тормозногот излучения мюона. ЯФ, 57 (1994) 2146−2154.
- S.R.Kelner, R.P.Kokoulin, A.A.Petrukhin. About cross section for high-energy muon bremsstrahlung. Preprint MEPhl 024−95, Moscow, 1995, 32 p. (SCAN-9 510 048).
- С.P.Кельнер, Р. П. Кокоулин, А. А. Петрухин. О тормозном излучении мюонов на атомных электронах. ЯФ, 60 (1997) 657−665.
- С.Р.Кельнер. Образование пар при столкновении мюона с атомными электронами. ЯФ, 61 (1998) 511−519.
- С.Р.Кельнер, Р. П. Кокоулин, А. А. Петрухин. Радиационный логарифм в модели Хартри-Фока. ЯФ, 62 (1999) 2042−2048.
- V.V.Borog, A.A.Petrukhin. The cross section of the nuclear interaction of high energy muons. Proc. 14th ICRC, Munich, 6 (1975) 1949−1954.
- D.O.Caldwell, J.P.Cumalat, A.M.Eisner et al. Measurement of shadowing in photon-nucleus total cross sections from 20 to 185 GeV. Phys.Rev.Lett., 42 (1979) 553−556.
- Л.Б.Безруков, Э. В. Бугаев. Эффекты затенения нуклонов в фотон-ядерных взаимодействиях. ЯФ, 33 (1981) 1195−1207.
- Р.П.Кокоулин, А. А. Петрухин. Основы теории парметра. Препринт МИФИ 048−86, М, 1986, 32 с.
- R.P.Kokoulin, A.A.Petrukhin. Theory of the pair meter for high energy muon measurements. NIM, A263 (1988) 468−479.
- R.P.Kokoulin. Monte Carlo calculation for pair meter. ICR-Report-102−82−5, University of Tokyo, 1982, 37 p.
- С.Х.Арутюнян, Р. П. Кокоулин, А. А. Чилингарян. О непараметрических методах подавления фона ядерных каскадов при измерении спектра мюонов с помощью парметра. Препринт ЕФИ-940(91)-86, ЦНИИатоминформ, Ереван, 1986, 16 с.
- Р.П.Кокоулин, А. А. Петрухин. О методе восстановления энергии мюонов по многократным взаимодействиям. Сб. «Математич. моделирование физич. установок». М., Энергоиздат, 1981, с.38−48.
- R.P.Kokoulin, A.A.Petrukhin. Muon energy measurements in thick layers of matter. Proc. 17th ICRC, Paris, 10 (1981) 382−385.
- Р.П.Кокоулин, А. А. Петрухин. Парметр новый тип мюонного спектрометра. ЭЧАЯ, 21, вып. З (1990) 774−811.
- Д.Худсон. Статистика для физиков. Изд. 2-е., М., «Мир», 1970, 296 с.
- Review of Particle Physics. Eur. Phys. Journ. C, 3 (1998).
- R.P.Kokoulin. Possibilities of multi-TeV cosmic ray muon spectrum measurements by using large scale pair meter detector. ICR-Report-103−82−6, University of Tokyo, 1982, 18 p.
- Р.П.Кокоулин. О возможностях измерения спектра мюонов с помощью парметра. Сб. «Элементарные частицы». М., Энергоатомиздат, 1983, с. 108−115.
- V.D.Ashitkov, T.M.Kirina, A.P.KIimakov et al. Energy spectrum of cascade showers induced by cosmic ray muons in the range from 50 GeV to 5 TeV. Proc. 19th ICRC, La Jolla, 8 (1985) 77−80.
- S.Matsuno, F. Kajino, Y. Kawashima et al. Cosmic-ray muon spectrum up to 20 TeV at 89° zenith angle. Phys. Rev. D29 (1984) 1 -23.
- O.C.AIIkofer, G. Bella, W.D.Dau et al. Cosmic ray muon spectra at sea-levei up to 10 TeV. Nucl. Phys. B259 (1985) 1−18.
- R.P.Kokoulin, A.A.Petrukhin. Comparative analysis of possibilities of various techniques of muon spectrum measurements. Proc. 18th ICRC, Bangalore, 7 (1983) 17−20.
- Р.П.Кокоулин, А. А. Петрухин. Перспективы применения парметра в экспериментах на ускорителях и в космических лучах. Препринт МИФИ 054−88, М., 1988, 20 с.
- G.Battistoni, C. BIoise, Р. Сатрапа et al. Single muon intensity and prompt muon contribution at depth 5000 10 000 hg/cm2. Proc. 20th ICRC, Moscow, 9 (1987) 195−198.
- H.Adarkar, S. RDugad, M.R.Krishnaswamy et al. Study of prompt muon production by angular distribution of muons recorded in KGF nucleon decay experiment. Proc. 21st ICRC, Adelaide, 9(1990) 310−313.
- Yu.M.Andreev, A.E.Chudakov, V.I.Gurentsov, I.M.Kogai. Muon intensity at great depth in zenith angle intervals 50−70° and 70−85° obtained by Baksan underground scintillation telescope. Proc. 21st ICRC, Adelaide, 9 (1990) 301−304.
- M.Ambrosio, R. Antolini, G. Auriemma et al. Vertical muon intensity measured with MACRO at the Gran Sasso laboratory. Phys. Rev. D52 (1995) 3793−3802.
- Коллаборация LVD. Изучение мюонов высоких энергий на установке LVD. Изв. РАН, Сер. физ., 61 (1997) 580−583.
- Г. Т.Зацепин, Е. Д. Михальчи. Кривая поглощения и энергетический спектр мюонов в области высоких энергий. Изв. АН СССР, Сер. физ., 30 (1966) 1679−1681.
- В.И.Гуренцов, Г Т Зацепин, Е. Д. Михальчи. Прохождение мюонов через толстые слои вещества. ЯФ, 23 (1976) 1001−1010.
- Э.В.Бугаев, В. А. Наумов, С. И. Синеговский. Энергетические спектры мюонов космических лучей на больших глубинах. Препринт ИЯИ АН СССР П-0347, М, 1984, 20 с.
- В.И.Гуренцов. Поглощение мюонов высокой энергии в стандартном грунте и океанской воде. Препринт ИЯИ АН СССР П-0380, М., 1984, 15 с.
- P.Lipari, T.Stanev. Propagation of multi-TeV muons. Phys. Rev. D44 (1991) 3543−3554.
- А.А.Лагутин, А. Г. Прокопец, В. В. Учайкин. Характеристики мюонной компоненты космических лучей в грунте и воде. Изв. РАН, Сер. физ., 58, № 12 (1994) 159−163.
- R.P.Kokoulin, A A.Petrukhin. What do we know about muon energy spectrum above 10 TeV? Proc. 22nd ICRC, Dublin, 4 (1991) 536−539.
- R.P.Kokoulin. Uncertainties in underground muon flux calculations. Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.), 70 (1999) 475−479.
- R.M.Stemheimer, M.J.Berger, S.M.Seltzer. Density effect for the ionization loss of charged particles in various substances. Atomic Data and Nuclear Data Tables, 30 (1984)261−271.
- C.Castagnoli, A. Castellina, T.M.Kirina et al. Description of cascade showers in a digital calorimeter. Proc. 23rd ICRC, Calgary, 4 (1993) 171−174.
- C.Castagnoli, A. Castellina, T.M.Kirina et al. Electromagnetic interactions of high energy muons in the NUSEX detector. Proc. 23rd ICRC, Calgary, 4 (1993) 415−418.
- К.Кастаньоли, А. Кастеллина, Т. М. Кирина и др. Исследование взаимодействий мюонов в счетчиковом калориметре на глубине 5000 гг/см2 Изв. РАН, Сер. физ., 58, № 12 (1994) 138−141.
- C.Castagnoli, A. Castellina, O. Saavedra et al. Observation of electromagnetic interactions of high energy muons deep underground. Phys. Rev. D52 (1995) 2673−2683.
- C.Castagnoli, A. Castellina, T.M.Kirina et al. Multiple interactions of muons and muon energy spectrum deep underground. Proc. 24th ICRC, Roma, 1 (1995) 601−604.
- К.Кастаньоли, А. Кастеллина, Т. М. Кирина и др. Измерение средней энергии мюонов космических лучей на глубине 5000 гг/см2. Изв. РАН, Сер. физ., 61, № 3(1997) 571−574.
- C.Castagnoli, A. Castellina, O. Saavedra et al. Multiple interactions of muons in the NUSEX detector and muon energy spectrum deep underground. Astroparticle Physics, 6 (1997) 187−195.
- G.Battistoni, E. Bellotti, C. BIoise et al. The NUSEX detector. NIM, A245 (1986) 277−290.
- Р.П.Кокоулин. Простая аналитическая модель для описания каскадных ливней в счетчиковом калориметре. Препринт МИФИ 018−93 (019−93 англ.), М., 1.993, 12 с.
- R.P.Kokoulin, A.A.Petrukhin. Influence of the superposition of cascade showers on the measurement of the muon interaction cross-section at high energies. Preprint MEPhl 020−93, Moscow, 1993, 12 p.
- W.K.Sakumoto, P. de Barbara, A. Bodek et al. Measurement of TeV muon energy loss in iron. Phys. Rev. D45 (1992) 3042−3050.
- LVD Collaboration. Study of muon energy losses in the LVD experiment. Proc. 25th ICRC, Durban, 6 (1997) 345−348.
- M.N.Mazziotta et al. (MACRO Collaboration). Measurement of underground muon energies using a TRD in MACRO. Proc. 25th ICRC, Durban, 6 (1997) 385−388.
- C.Castagnoli, G. Navarra, F.Vaio. Energy measurement of TeV cosmic ray muons by means of the massive digital calorimeter. In:"Proc. of the 3rd Cosmic-Physics National Conference". Ed. C.Castagnoli. Ital. Phys. Soc. Conf. Proc., Vol.7, 1986, p.317−328.
- M.Aglietta, G. Badino, G. Bologna et at. Study of high energy interactions of cosmic ray muons in the Mont Blanc NUSEX detector. Proc. 22nd ICRC, Dublin, 4(1991) 548−551.
- Т.Л.Асатиани, С.В.Тер-Антонян. Учет спектра при определении энергии мюонов многослойными установками. Препринт ЕФИ-653(4)-83, Ереван, 1983,12 с.
- LVD Collaboration. Upper limit on the prompt muon flux derived from the LVD data. Proc. 25th ICRC, Durban, 6 (1997) 341−344.
- Г. Т.Зацепин, М. А. Иванова, И. П. Иваненко и др. Характеристики вертикального потока мюонов космических лучей. Изв. АН СССР, Сер. физ., 55(1991)740−743.
- Г. Т.Зацепин, Н. П. Ильина, Н. Н. Калмыков и др. Энергетический спектр нуклонов ПКИ в области 20 400 ТэВ и генерация чарма по результатам мюонного эксперимента МГУ. Изв. РАН, Сер. физ., 58, № 12 (1994) 119−122.
- Г. Т.Зацепин, Н. П. Ильина, Н. Н. Калмыков, И. В. Ракобольская. О результатах исследования спектра первичных нуклонов и генерации чарма по данным мюонного эксперимента МГУ. Изв. РАН, Сер. физ., 61 (1997) 559−561.
- S.V.Belikov, S.N.Gurzhiev, Yu.E.Gutnikov et al. On the use of the LA spectrometer BARS for horizontal muon spectrum measurements. Preprint IHEP 96−65, Protvino, 1996, 11 p.
- S.V.Belikov, S.N.Gurzhiev, Yu.E.Gutnikov et al. Energy loss measurements of cosmic ray muons in the LA calorimeter BARS. Proc. 6th Intern. Conf. on Calorimetry in HEP. Frascati, 1996, p. 125−132.
- С.В.Беликов, С. Н. Гуржиев, Ю. Е. Гутников и др. Возможности исследования горизонтального потока мюонов космических лучей на большом жидкоаргоновом спектрометре БАРС. Изв. РАН, Сер.физ., 61, № 3 (1997) 575−579.
- S.V.Belikov, A.G.Denisov, S.P.Denisov et al. Cosmic ray muon investigations with big liquid argon spectrometer. Proc. 25th ICRC, Durban, 6 (1997) 329 -332
- V.B.Anikeev, S.V.Belikov, S.N.Gurzhiev et al. Use of the Big Liquid Argon Spectrometer BARS for neutrino and cosmic ray studies. NIM, A419 (1998″ 596−601.
- В.Б.Аникеев, С. В. Беликов, С. Н. Гуржиев и др. Измерения спектра мюонов космических лучей с помощью калориметра БАРС. Изв. РАН, Сер. физ., 63, № 3(1999) 577−580.
- V.B.Anikeev, S.V.Belikov, G. Conforto et al. First results of muon energy spectrum studies with big liquid-argon spectrometer BARS. Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.), 75A (1999) 327−329.
- R.P.Kokoulin, V.B.Anikeev, S.V.Belikov et al. Horizontal cosmic ray muon energy spectrum measurements by means of the pair meter technique. Proc. 26th ICRC, Salt Lake City, 2 (1999) 28−31.
- В.Б.Аникеев, С. В. Беликов, Ю. В. Гилицкий и др. Большой жидкоаргоновый спектрометр БАРС. Препринт ИФВЭ 97−32, Протвино, 1997, 25 с.
- F.Sergiampietri (Pisa Serpukhov Collaboration). BARS, the liqu: d-argon detector-target for tagged neutrino beams at the IHEP of Serpukhov. Proc. 4th Int. Conf. on Calorimetry in HEP. La Biodola, Italy, 1993, p.357−365.
- С.В.Беликов, С. Н. Гуржиев, В. И. Кочетков, В. С. Старцев. Сцинтилляционная триггерная система жидкоаргонового нейтринного детектора. Конструкция. ПТЭ, 1993, № 6, 56−65.
- С.В.Беликов, С. Н. Гуржиев, Ю. Е. Гутников и др. Сцинтилляционная система запуска жидкоаргонового нейтринного детектора. ПТЭ, 1995, № 2, 43−55.
- Л.В.Волкова. Расчет потоков и угловых распределений атмосферных мюонов высокой энергии на уровне моря. Препринт ФИАН СССР № 72, М., 1969,43 с.
- Т.П.Аминева, В. А. Астафьев, А. Я. Варковицкая и др. Исследование мюонов сверхвысоких энергий. М., «Наука», 1975, 216 с.
- Б.Росси. Частицы больших энергий. М., ГИТТЛ, 1955, 636 с.
- GEANT Detector Description and Simulation Tool. CERN Program Library Long Writeup. W5013, Geneva, October 1994.
- O.G.Ryazhskaya. Muons and neutrinos in the cosmic radiation. Nuovo Cim., 19C, No. 5 (1996) 655−670.
- F.James. RANLUX: a Fortran implementation of the high-quality pseudorandom number generator of Luscher. Comput. Phys. Commun., 79 (1994) 111−114- erratum: ibid., 97 (1996) 357.
- A.P.Chikkatur et al. (NuTeV/CCFR Collaboration). Tests of a calorimetric technique for measuring the energy of cosmic ray muons in the TeV energy range. Z. Phys. C74 (1997) 279−289.
- E.C.Andres, P. Askebjer, S.W.Barwick et al. The AMANDA Neutrino Telescope Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.) 77 (1999) 474−485.
- F.Halzen et al. (AMANDA Collaboration). From the first neutrino telescope, the Antarctic Muon and Neutrino Detector Array AMANDA, to the IceCube Observatory. Proc. 26th ICRC, Salt Lake City, 2 (1999) 428−431.
- V.A.Balkanov, I.A.Belolaptikov, L.B.Bezrukov et al. The Lake Baikal Experiment. Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.) 77 (1999) 486−491.
- O.Streicher (BAIKAL Collaboration). Muon energy determination with the Baikal neutrino telescope NT-96. Proc. 26th ICRC, Salt Lake City, 2 (1999) 192−195
- J.R.Hubbard (ANTARES Collaboration). Status of the ANTARES Project Proc 26th ICRC, Salt Lake City, 2 (1999)436−439.
- L.Moscoso (ANTARES Collaboration). Expected performance of the ANTARES experiment. Proc. 26th ICRC, Salt Lake City, 2 (1999) 440−443.
- R.P.Kokoulin, L. Moscoso, A.A.Petrukhin. KM3 as a detector of atmospheric muons. Proc. 24th ICRC, Roma, 1 (1995) 746−749.
- A.A.Belyaev, I.P.Ivanenko, V.V.Makarov. Cherenkov radiation of electron-photon showers developing in water. Proc. 1978 DUMAND Summer Workshop, La Jolla, 1 (1978) 337−348.
- L.Eyges, Phys. Rev., 76 (1949)264- см. также Б. Росси 102., с. 292.
- T.K.Gaisser. Cosmic rays and particle physics. Part 1: Cosmic rays. Camb. Univ. Press, 1990, 280 p.
- Т.В.Данилова, А. М. Дунаевский, А. Д. Ерлыкин и др. Проект эксперимента по исследованию взаимодействий адронов в области энергий 103−105 ТэВ (эксперимент «АНИ»). Изв. АН Арм. ССР, Физика, 17 (1982) 129−232.
- В.В.Авакян, К. М. Авакян, С. Х. Арутюнян и др. Парметр эксперимента АНИ. Препринт ЕФИ-1099(62)-88, ЦНИИатоминформ, Ереван, 1988, 38 с.
- А.П.Климаков, Р. П. Кокоулин, А. А. Петрухин. Перспективы применения парметра для исследования энергетического спектра мюонов космических лучей. «Материалы Всесоюзной конференции по космическим лучам (сентябрь 1988, часть 2)». Алма-Ата, 1989, с.16−24.
- С.Х.Арутюнян, А. Д. Ерлыкин, Р. П. Кокоулин, А. А. Чилингарян. Сравнение железного и свинцового вариантов установки «Парметр» эксперимента АНИ. Препринт ЕФИ-1137(14)-89, Ереван, 1989, Юс.
- N.Y.Agafonova, M. Ambrosio, M. Amelchakov et al. (MONOLITH Collaboration). A massive magnetized iron detector for neutrino oscillation studies. Experiment proposal. LNGS P26/2000, CERN/SPSC 2000−031, SPSC/M657, August 15, 2000.
- A.A.Petrukhin. About a possibility to search for heavy particles in cosmic rays. Talk at Xlth Rencontres de Blois «Frontiers of Matter», Blois, France, June 28 -July 3, 1999.