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羊八井ARGO实验阵列探测器数目庞大，用人工方法对其标定是不现实的。本文针对整个ARGO实验阵列首次提出两种探测时间离线标定方法，即同心圆法和特征面法。在原初粒子方向重建理论框架下对这两种方法进行探讨，通过大气簇射模拟和ARGO实验探测器模拟对上述方法进行了检验。对特征面法还用模拟数据和小阵列真实实验数据对其修正精度进行了估算并比较了标定前后事例样本方位角的分布。结果表明，同心圆法可对离阵列中心相同距离的探测器进行相对时间标定，而特征面法具有很好的修正精度且操作方便省时，可针对不同实验数据样本做相应实验工作条件下探测器的实时定标，从而有效地解决因阵列探测器数目庞大而带来的标定工作中的困难。
广延大气簇射(EAS)中次级带电粒子在地磁场中偏转，影响次级粒子的横向分布。本文简要分析了羊八井宇宙线观测站不同天顶角的地磁场因子随方位角的变化，表明地磁场对从北方来的宇宙线次级粒子横向分布的影响比对南方来的大。本工作通过蒙特卡罗模拟发现地磁场使次级粒子横向分布拉宽，近簇射轴处粒子密度减小，从而导致阵列对原初事例触发率降低，这种效应对北来的原初粒子效果更大。模拟结果表明在忽略地磁场影响时阵列的触发效率确是各向同性的，有地磁场时触发效率南高于北，且原初粒子天顶角越大，这种南北不对称性越明显。
本文还介绍了当前宇宙线物理的研究现状，对广延大气簇射和ARGO实验作了一定的说明，同时还介绍了广延大气簇射模拟程序CORSIK562和探测器模拟工具ARGOG，并在理论上分析了针对ARGO实验而进行的原初粒子方向重建和芯位重建。