Այլ տեխնիկաներ
Այլ տեխնիկաներ
- Մյուոնային դետեկտորներ
- Ստորգետնյա մյուոնային փորձեր
- Լայն մթնոլորտային հեղեղի գրանցման համակարգեր
- Չերենկովյան դետեկտորներ
- Օդապարիկային դետեկտորներ
- Այլ նյութեր
Մյուոնային դետեկտորներ
Մթնոլորտային կասկադի մյուոնային բաղադրիչը չափվում է մյուոնային դետեկտորների կողմից: Կարևոր է նշել, որ միայն >4 ԳէՎ սկզբնական տիեզերական ճառագայթի նուկլոնները բավականաչափ էներգիա ունեն առաջացնելու համար մյուոններ, որոնք կարող են ներթափանցել մթնոլորտի միջով: Մյուոնների գրանցումը կատարվում է, օրինակ, Գեյգեր-Մյուլլերի հաշվիչների կամ սցինտիլյացիոն հաշվիչների կիրառմամբ: Գեյգեր- Մյուլլերի հաշվիչները բարձր վոլտի տակ են աշխատում, ինչը շատ բարձր էլեկտրական դաշտ է ստեղծում դետեկտորների անոդի շրջակայքում: Երբ տիեզերական մասնիկը մուտք է գործում դետեկտոր, այն հեռացնում է որոշ էլեկտրոններ հաշվիչների գազի մոլեկուլների և հաշվիչի խողովակի պատի միջից: Այս էլեկտրոններն արագացվում են դեպի դրական լիցքավորված լարը և ստանում բավականաչափ էներգիա` հաշվիչի գազի մոլեկուլներից ավելի շատ էլեկտրոններ պոկելու համար: Այս էլեկտրոններն իրենց հերթին ևս արագացվում են և ավելի ու ավելի շատ էլեկտրոններ են դուրս քաշում: Այս էլեկտրական հեղեղը, որը կազմված է ավելի քան միլիարդ բացասական լիցքերից, տեղում է դրական լիցքավորված լարի վրա՝ առաջացնելով հոսանք, որը հոսում է դեպի հեշտ գրանցման շղթա:
Քանի
որ Գեյգերի հաշվիչը, առանձին վերցված, զգայուն է ցանկացած ուղղությունից եկող մասնիկների նկատմամբ, դետեկտորների նման համալիրը հնարավորություն
չի տալիս կատարելնախընտրած ուղղությունների
և մասնիկների ընտանիքի ընտրություն: Երկու կամ ավելի համընկման տեխնիկայով Գեյգերի դետեկտորների ընտրությունը (միաժամանակյա հաշվարկի ազդանշանմեկ կամ երկու հաշվիչ խողովակներում) հնարավորություն
է ընձեռում ավելի բարդ փորձեր ձեռնարկել, օր. նույնականացնել մյունները և որոշել անկման ուղղությունները:
Դա նաևհնարավորություն
է ընձեռում բացառել երկրային ճառագայթման գրանցումը:
Ստորգետնյա մյուոնային փորձեր
Մյունային բաղադրիչի բարձր էներգիայի մասը ուսումնասիրվում է ստորգետնյա դետեկտորների կողմից: Այս դետեկտորները մյուոնների՝ նյութի մեջ լավ ներթափանցման ունակությունը կիրառումեն դրանք ՏՃ-ի այլ բաղադրիչներից, բացառությամբ նեյտրինոներից, հեշտությամբ տարբերելու համար: Ստորգետնյա մյուոնային դետեկտորը կարող է լինել կամ առանձին դետեկտոր կամդետեկտորների փոքր խումբ (նկատի առեք, որ մթնոլորտային, արևային և տիեզերական նեյտրինոները կարող են ևս ուսումնասրվել շատ մեծ խորությունների վրա: Ինչևիցե, դետեկտորի չափսըպետք է շատ մեծ լինի՝ որպես նեյտրինոների փոքր լայնակի կտրվածքի փոխհատուցում):
Մթնոլորտային տարածական հեղեղների գրանցման համակարգեր
Մթնոլորտային տարածական հեղեղները գրանցվում են տարբեր տեսակների մասնիկներ գրանցող դետեկտորների կողմից: Ամենատարածվածը սցինտիլյացիոն հաշվիչներն են, որոնք թույլ են տալիսբարձր ճշգրտությամբ հաշվարկել անկման ժամանակը: Մյուս կիրառվող սարքավորումները ջրային Չերենկովյան հաշվիչները, դրեյֆային խցիկները, ստրիմերային խողովակի դետեկտորները ևԳեյգեր-Մյուլլեր խողովակներն են: Սարքավորումները, որոնց աշխատանքը դիրքազգայուն է, թույլ են տալիս չափել մասնիկների անկման ուղղությունը:
Գրանցելու
համար մի քանի մասնիկներ գրանցող դետեկտորների մթնոլորտային տարածական հեղեղների համընկնումները,
հարկավոր են իրարից 10-30 մ հեռավորությամբ դասավորված տասնյակկամ հարյուրավոր դետեկտորներ: Շատ մեծ՝ միլիարդավոր մասնիկներով հեղեղների համար դետեկտորները պետք է ներգրավված լինեն ցանցի մեջ՝ իրարից մոտավորապես 1 կմ. հեռավորությամբ:
Հետևաբար,
մթնոլորտային
հեղեղների
դետեկտորների
համակարգը
հարյուրավոր
մետրերից տասնյակ կիլոմետրերի է հասնում: Նման համակարգերը թույլ են տալիս ուսումնասիրել սկզբնականտիեզերական ճառագայթները 1012-1021էՎ էներգիաների միջև:
Չերենկովյան դետեկտորներ
Մթնոլորտային
կասկադի մեջ առաջացած ռելատիվիստիկ էլեկտրոնները և պոզիտրոնները ծնում են չերենկովյան ճառագայթումներ տեսանելի լույսի մեջ, երբ տարածվում են ավելի մեծարագությամբ, քան այդ միջավայրում լույսի արագությունն է: Չերենկովյան դետեկտորների շարքը ունի այս լուսային իմպուլսների կուտակման մեծ տիրույթ (հազար խորանարդ կիլոմետր): Նմանատիպ տեխնիկա է կիրառվում նաև հետազոտելու համար նեյտրինոները, որտեղ Չերենկովյան լուսային իմպուլսները ջրի տակ են առաջանում (օր. խոր ստորջրյա մյուոնային և Նեյտրինոդետեկտորների շարք օր. (DUMAND)) կամ սառույցի մեջ (օր. IceCube Նեյտրինո Աստղադիտարան կամ Անտարկտիկական Մյուոնային և Նեյտրինո Դետեկտորների (AMANDA)շարք).
Օդապարիկային դետեկտորներ
Ժամանակակից օդապարիկները դետեկտորները բարձրացնում են մինչև 40-70 կմ: Ավելի վաղ, օդապարիկները օդ էին բարձրացնում բավականին փոքր և պարզ դետեկտորները: Ինչևիցե, այսօրբավականին մեծ և բարդ աստղադիտակներ, ինչպիսիք են BESS (Balloon Borne Experiment with Superconducting Solenoidal Spectrometer) դետեկտորները օդ են բարձրացվում օդապարիկների միջոցով: Այս բարձրությունների վրա մթնոլորտը օդապարիկից վերև տիեզերական ճառագայթների համար չնչին է, և հետևաբար, օդապարիկի դետեկտորները դիտարկում են անմիջապես սկզբանականտիեզերական ճառագայթների մասնիկները: Այս դեպքում դրանք նման են ցածր-ուղեծրային արբանյակների, միայն ավելի էժան են և հեշտ շահագործման համար:
Գեոմագնիսական
կոշտության
հատույթը դեռևս զգալիորեն ազդում է օդապարիկային հետազոտությունների
վրա: Ավելին, մթնոլորտային
ալբեդո մասնիկները (մասնիկներ, որոնք անդրադարձվումեն կամ ետ են մղվում մթնոլորտից դեպի տիեզերք) ևս չափվում են օդապարիկային դետեկտորների կողմից և հետևաբար պետք է հաշվի առնվեն: Օդապարիկային փորձերի միակ թերությունն այն է, որ դրանք իրենցից ներկայացնում են կարճ ժամանակահատվածի
համար ձեռնարկվող փորձեր:
Այլ նյութեր
M.L. Duldig, “Muon observations”, Space Science Review,
vol. 93, pp. 207-226, 2000
http://www.pas.rochester.edu/ pavone/particle-www/telescopes/index.html
