基于Geant4的太阳伽马射线研究

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伽马射线因为其不受磁场调制具有较好的方向性等原因一直受到粒子天体物理学家的青睐。众所周知,太阳是非常重要的低能伽马射线源,对太阳伽马射线的研究一直是天体粒子物理学家所热衷的事业。习惯上,将由太阳直接产生或间接产生的伽马射线称之为太阳伽马射线。太阳伽马射线的产生机制主要有三种,逆康普顿散射,太阳耀斑,太阳盘。太阳盘产生伽马射线的方式是宇宙线粒子进入太阳大气并与太阳大气成分发生强相互作用产生强相互作用下的非弹性散射过程产生p ~0介子然后p~0分解成伽马光子。太阳伽马射线主要是由宇宙线与太阳大气中的粒子发生强相互作用产生的,一些理论工作者利用蒙塔卡罗模拟估计过太阳伽马流强。在此工作中本文利用Gean4来模拟这个产生过程用于估计太阳伽马射线。为了更好的验证所做的模型的正确性,本文仿照国外实验组将太阳大气的厚度设置成600 km。宇宙线来自于距离太阳光球层表面600 km的太阳大气层的边界地带,宇宙射线将进入到太阳大气层内并且会被追踪直到它们被完全吸收或逃离太阳大气。而后本文将太阳大气模型进行了两次改进使其模拟的环境更加接近于真实的环境。最后,本文将利用模型所记录的数据对太阳伽马射线流强谱在文章中呈现出来,并将本文的结果与其他实验组的结果进行对比和讨论。
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