Chuyển đến nội dung chính

STUDY OF MUONS PRODUCED IN EXTENSIVE AIR SHOWERS DETECTED IN HANOI USING A WATER CHERENKOV DETECTOR

 STUDY OF MUONS PRODUCED IN EXTENSIVE AIR SHOWERS DETECTED IN HANOI USING A WATER CHERENKOV DETECTOR


Ph.D: Nguyen Phuong Thao - Pierre Darriulat


 A detailed study of the performance of the VATLY Cherenkov detector, a  replica of one of the 1660 detectors of the ground array of the Pierre Auger  Observatory, is presented. The emphasis is on the response to low signals down  to a tenth of the signal produced by a vertical feed - through muon (VEM),  implying a dynamical range in excess of 104. The method is to look for decays of  muons stopping in the water volume of the detector, of which only a few produce  sufficient Cherenkov light to be detected before stopping. The subsequent muon  decay produces an electron (or positron) that carries an average energy of only  ~35 MeV. The experimental set - up detects the signals produced by both the  stopping muon and the decay electron. Such pairs have been detected under  various experimental conditions and the amplitude of the electron signal has been  recorded together with the time separating the two signals. A scintillator  hodoscope that brackets the Cherenkov detector from above and below provides
a precise calibration. A large sample of data has been collected that give very  clear evidence for muon decays with the expected time dependence. The  amplitude of the electron signal is observed at the level of a fraction of a VEM,  and only the upper part of its distribution can be detected. The muon distribution  requires the additional contribution of a soft electron/photon component, which  appears particularly important in the present experimental set - up due to the large  sensitive volume of the Cherenkov detector. A model of the physics mechanism  at play and of the detection process has been constructed, giving good  descriptions of the measured charge and time distributions. This allows for  obtaining useful evaluations of the number of photoelectrons per VEM, 13. 0±0. 9,  and of the mean muon energy, 4. 0 ±0. 4 GeV. The detection efficiency of  electrons implies an effective electron shower size, ~36±6 cm, at the scale of the  radiation length in water. The end point of the electron charge distribution,  corresponding to a kinetic energy of 53 MeV, is measured to be  Eend=0. 275±0. 018 VEM in agreement with expectation. The measured event  rates are found in good agreement with predictions and the occurrence of muon  pairs from a same shower is measured with a rate of 7. 0±0. 5 Hz. A simulation of the light collection mechanism suggests the presence of a small zenith angle  dependence of its efficiency, which is found consistent with observation. At the  same time as this study contributes useful information to the detailed  performance of large Cherenkov detectors in general, and particularly of the  ground array of the Pierre Auger Observatory, it contributes to the training of  students of experimental particle and nuclear physics by making available to  them a tool particularly well suited to the task.

Abstract - Page: 5
Key to Abbreviations - Page: 7
Acknowledgements - Page: 8
Table of content - Page: 9
1. Introduction - Page: 11
   1.1 Generalities on cosmic rays - Page: 11
   1.2 The Pierre Auger Observatory - Page: 13
   1.3 Cosmic rays in Hanoi - Page: 19
   1.4 The VATLY Cherenkov detectors - Page: 21
   1.5 Overview of the present work - Page: 24
2. Response of the VATLY Cherenkov Detector to feed-through muons - Page: 26
   2.1 The trigger hodoscope - Page: 26
      2.1.1 Description - Page: 26
      2.1.2 High voltages and delays - Page: 27
      2.1.3 Rate - Page: 29
   2.2 Electronics - Page: 30
 2.3 Analysis of hodoscope data - Page: 32
 2.3.1 Charge distributions  - Page: 32
 2.3.2 Time of flight  - Page: 35
 2.3.3 Event selection - Page: 37
  2.3.4 Stability - Page: 38
 2.4 Analysis of Cherenkov data - Page: 40
 2.4.1 Response of the Cherenkov counter to a hodoscope trigger  - Page: 41
 2.4.2 Selection of good muons  - Page: 42
 2.4.3 Conclusion - Page: 43
3. Muon decays in the VATLY Cherenkov tank - Page: 44
 3.1. Basic processes - Page: 44
 3.2. Simulation of the detector and muon signal - Page: 47
4. Auto-correlations: rates and time distributions - Page: 53
 4.1 The problem - Page:53
 4.2 No correlation - Page:54
 4.3 Cosmic rays - Page:54
 4.4 Muon decays and muon captures - Page:55
 4.5 Decays, capture and multi-muons - Page:57
 4.6 Simulation - Page:58
5. Auto-correlations: electronics and data acquisition - Page:61
 5.1 Auto-correlation measurement - Page:61
 5.1.1 Timing considerations - Page:63
 5.1.2 Calibration - Page:65
 5.1.3 Spikes - Page:67
 5.2 Charge measurement - Page:70
6. Auto-correlations: data analysis - Page:72
 6.1 Time spectra - Page:72
 6.1.1 Introduction - Page:72
 6.1.2 Cherenkov detector - Page:73
 6.1.3 Scintillator detector - Page:78
 6.2 Charge spectra - Page:81
 6.2.1 Introduction - Page:81
 6.2.2 Cherenkov detector - Page:81
 6.2.3 Scintillator detector - Page:90
7. Results and interpretation - Page:93
 7.1 A simple model - Page:93
 7.2 Comparison with the data - Page:94
 7.3 Including a soft component - Page:96
 7.4 Threshold cut-off functions - Page:98
 7.5 Dependence on zenith angle - Page:99
 7.6 Comparison between data and simulation - Page: 102
 7.7 Decoherence and shower size - Page: 109
8. Summary and conclusion - Page: 111
References - Page: 115


Nhận xét

Bài đăng phổ biến từ blog này

sách giáo trình công nghệ thông tin pdf doc - sách tham khảo

[-] Mục Lục 1 kế toán doanh nghiệp với visual basic https://ambn.vn/product/35662/ke-toan-doanh-nghiep-voi-visual-basic.html Những kiến thức cơ bản về kế toán như biểu mẫu, báo cáo, sổ sách chứng từ kế toán đã được trình bầy ở những bộ sách trước cùng tác giả, và coi như ở tập sách này là bạn đã nắm rõ về microsoft access và visual basic. Trong sách này, sẽ hướng dẫn bạn thêm khi thiết kế các giao diện nhập dữ liệu, xử lý và báo cáo trong chương trình kế toán, hiểu rõ những kỹ thuật và công cụ lập trình nâng cao và dễ dàng thiết kế thành công một chương trình quản lý kế toán doanh nghiệp bằng Visual Basic 2. lập trình cơ sở dữ liệu visual basic sql server https://ambn.vn/product/35577/lap-trinh-co-so-du-lieu-visual-basic-sql-server.html Cuốn sách này cung cấp cho người học những thông tin chi tiết cảu các công cụ kỹ thuật hiện nay như ADO, ADO MD và ADOX, MSDE, .. SQL Namespace.. Mục tiêu cuốn sách là cung cấp các kiến thức ở mức độ chuyên sâu những công cụ mà kết hợp giữa

Đề tài: Hoạt động marketing của công ty cổ phần bút bi Thiên Long

Đề tài: Hoạt động marketing của công ty cổ phần bút bi Thiên Long Mục Lục Lời mở đầu Chương I : Phân tích kết quả kinh doanh của công ty cổ phần tập đoàn Thiên Long I. Kết quả kinh doanh của công ty cổ phần tập đoàn Thiên Long trong thời gian qua II.Đánh giá hoạt động marketing của công ty cổ phần tập đoàn Thiên Long thời gian qua Chương II : Phân tích môi trường marketing của công ty cổ phần tập đoàn Thiên Long I. Phân tích môi trường marketing vĩ mô II.Phân tích môi trường marketing vi mô III. Phân tích môi trường marketing nội bộ IV. Phân tích swot Chương III. Phân đoạn thị trường của công ty cổ phần tập đoàn Thiên Long với sản phẩm bút bi Thiên Long I. Vị trí hiện tại của doanh nghiệp II. Xác định đối tượng khách hàng hay thị trường cần phân đoạn III. Phân chia thị trường theo những tiêu thức thích hợp IV. Đánh giá tiềm năng của các đoạn thị trường V. Lựa chọn các phương thức marketing nhằm khai thác các đoạn thị trường mục tiêu Chương IV. Xác định chiến lược M

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ HỌC TẬP CỦA HỌC SINH TRƯỜNG PHỔ THÔNG DÂN TỘC NỘI TRỲ TỈNH CAO BẰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ HỌC TẬP CỦA HỌC SINH TRƯỜNG PHỔ THÔNG DÂN TỘC NỘI TRỲ TỈNH CAO BẰNG HỌC VIÊN: BẾ THỊ DIỆP – HƯỚNG DẪN KH: TS. NGUYỄN THỊ TUYẾT CHUYÊN NGÀNH: ĐO LƯỜNG VÀ ĐÁNH GIÁO TRONG GIÁO DỤC MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài 3. Giới hạn nghiên cứu của đề tài 4. Phương pháp nghiên cứu 5. Câu hỏi nghiên cứu, giả thuyết nghiên cứu 6. Khung lý thuyết của đề tài 7. Khách thể và đối tượng nghiên cứu Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1. Các công trình nghiên cứu ở nước ngoài 1.1.2. Các công trình trong nước 1.2. MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CƠ BẢN 1.2.1. Hoạt động học tập trong nhà trường 1.2.2. Loại hình nhà trường PTDTNT 1.2.3. Đặc trưng học sinh THPT DTTS 1.2.4. Các khái niệm công cụ của đề tài 1.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương 2: TỔ CHỨC NGHIÊN CỨU 2.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.1. Tổng thể