YBJ-ARGO实验RPC探测器电流和羊八井大气电场的研究

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电流是RPC这种平板气体带电粒子探测器稳定运行的一个重要指标。利用羊八井ARGO实验的高压Channel电流和大厅内的气象参数,分析计算了RPC探测器的高压Channel电流的变化和受气象参量的影响。发现高压Channel电流随季节而变化,并认为电流的这种变化是由气象的季节性变化引起的。在研究电流和温度、湿度之间的相关性时,发现电流和温度之间有明显的正相关,而和湿度之间的关联很小。这表示温度是电流变化的主要影响因素。这为保证YBJ-ARGO实验的稳定运行提供了基础。 大气电场强度尤其是雷暴天气期间的大气电场与宇宙线之间的关联是一个重要的、有理论和实际意义的交叉学科前沿问题。论文利用大气电场的数据分析了晴天大气电场的日周期变化,结合YBJ-ARGO单粒子计数的数据分析了晴天和雷暴天气期间大气电场的变化,以及与宇宙线之间的关联。发现晴天大气电场存在1日周期变化,1日内的变化相位显示大气电场在中午12点左右出现极大值。另外晴天大气电场和宇宙线次级粒子之间几乎没有相关性,在做宇宙线气象效应修正时可不考虑。而在雷电期间,大气电场和低能宇宙线次级粒子之间有很密切的相关性。在闪电发生前后或闪电期间,大气电场有快速剧烈的变化,并且观测到了期间低能宇宙线次级粒子数目的几次增多。这些结果对研究宇宙线与云的形成等系列复杂问题具有一定参考价值。 对观察到的雷电期间大气电场和宇宙线的变化,还没有很好的物理解释,需要做进一步的研究。
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