论文部分内容阅读
原初宇宙线粒子在向地球传播的过程中会被太阳所遮挡,在相应的方向上造成宇宙线的流量缺失,从而形成地球上可以探测的次级宇宙线流量的缺失。这就是原初宇宙线的太阳阴影效应。受太阳磁场,行星际磁场和地磁场的调制,原初宇宙线的太阳阴影会偏离太阳实际的视方向并展宽。这个偏离的方位和展宽的大小可以反映行星际磁场的结构和强度。因此可以通过研究太阳阴影位置的时间变化,并结合近地卫星测量结果检验行星际磁场的理论模型。
本文用L3+C探测器在1999年和2000年获取的宇宙线μ子事例进行了太阳阴影效应的测量。L3+C探测器可以精确测量能量大于15GeV的宇宙线μ子的动量且具有较好的角分辨,这使得我们可以在分析中通过选择μ子的动量阈值来获得最优化的阴影测量结果。
经过分析,利用各向同性平滑函数,在1999年数据的二维阴影显著性分析中得到了3.3σ显著性的事例缺失(μ子动量大于280GeV/c);在2000年数据的二维阴影显著性分析中得到了4.5σ显著性的事例缺失(μ子动量大于240GeV/c)。从阴影的二维显著性分布中,分别拟合出两年阴影的中心的位置,以这个结果为基础得到了事例密度的一维角分布并从一维分布中估计了可能的缺失事例数。
所获结果的显著性未能达到预期,主要是因为L3+C探测器的接收度有限,用于分析的数据统计量较低;1999年和2000年太阳活动处于峰年,太阳磁场的变化使得行星际磁场的强度和结构都有较大的时变特性,两年的数据难以合并研究;以及L3+C实验探测到的μ子对应的原初宇宙线粒子的动量相对偏低,受磁场的影响较大造成相应的太阳阴影被磁场模糊。最后,根据L3+C实验的条件,用地磁场的IGRF模型和简化的行星际磁场与太阳磁场模型,对原初宇宙线的太阳阴影效应进行了模拟。