انحراف زاويه‌اي ذرات ثانويه باردار در بهمن‌هاي گسترده هوايي 1014 تا 1016 الكترون ولتي: محدوديت‌هايي در كاربرد هودوسكوپ‌ها

Angular deviation of secondary charge particles in 1014-1016 eV extensive air showers: Constrains on application of hodoscopes

هر پرتوي گاما يا پرتو كيهاني پرانرژي در هنگام ورود به جوّ زمين انبوهي از ذرّات ثانويه توليد مي‌كند كه به آن بهمن هوايي گسترده مي‌گويند. روش متداول مشاهده اين پرتوها، آشكارسازي جبهه ذرات ثانويه بهمن است. يكي از مشخّصه‌هاي بهمن كه با اين روش اندازه‌گيري مي‌شود، جهت ورود پرتو اوليه مولّد بهمن است كه به آن جهت بهمن هم گفته مي‌شود. حركت ذرّات ثانويه بهمن هوايي لزوماً در جهت پرتو اوّليه نخواهد بود. توزيع زاويه انحراف اين ذرّات نسبت به جهت بهمن در اين مقاله مورد بررسي قرار گرفته است. الكترون‌ها و مويون‌هاي ثانويه بهمن‌هاي ناشي از فوتون‌هاي گاما و پروتون‌هايي با انرژي 1014 ، 1015 و 1016 الكترون ولت در اين كار بررسي شدند. توزيع زواياي انحراف اين ذرّات گستردگي قابل توجهي از مرتبه چند ده درجه دارد. با اعمال حد پايين انرژي براي اين ذرّات، مشاهده شد كه پهناي توزيع زواياي انحراف با افزايش انرژي ذرات كاهش مي‌يابد. همچنين بستگي پهناي توزيع زواياي انحراف به انرژي و زاويه سمت الرأسي بهمن، و فاصله از مركز بهمن بررسي شد. نتايج اين مطالعه، محدوديت‌هاي كاربرد ابزارهاي مسيرياب ذرّات (هودوسكوپ‌ها) در رصدهاي بهمن‌هاي هوايي را نشان مي‌دهد.

Deviation angles of secondary electrons and muons in simulated extensive air showers were studied. The angles have wide distribution, whose width depends on energy cuts imposed on shower particles. In this work, variation of deviation angles with the energy of secondary particles, shower energy, primary direction, and core distance was investigated. The results put limitations on application of hodoscopic devices in cosmic ray and gamma ray observations.