|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Восстановление направления прихода широких атмосферных ливней по отраженному от снега черенковскому светудипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Бонвеч Е.А.
- Автор: Азра К.Ж.,
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2024
- Аннотация: Целью настоящей работы является разработка алгоритма восстановления направления прихода ШАЛ по отраженному от снега черенковскому свету. Для этого необходимо решить несколько задач: восстановить фронт ливня на снегу и реализовать алгоритм, восстанавливающий направление по фронту. Метод основан на параболической аппроксимации фронта света. В настоящей работе представлена поэтапная разработка алгоритма определения направления прихода широких атмосферных ливней, зарегистрированных по отраженному от снега черенковскому свету телескопами СФЕРА–2 и СФЕРА–3. На первом этапе сформирован банк искусственных событий фотонных ливней первичных ядер и соответствующих им событий после прохождения через электронику детектора для установок СФЕРА–2 и СФЕРА–3. Этот набор событий использовался для разработки и тестирования алгоритма. На втором этапе реализована процедура выделения события черенковского света ШАЛ в отклике. В качестве промежуточного результата посчитаны длины выделенного импульса. Их длительность находится в пределах диапазона от 100 до 1000 нс. После отбора ливня определено положение его оси. Ось ливня определяется в среднем с точностью от 5 до 12 м в зависимости от установки и высоты. Для СФЕРА–3 ось ливня определяется в два раза лучше, чем для СФЕРА–2. На третьем этапе для отобранных ливней рассмотрен каждый канал по отдельности. Разработана процедура выделения сигнала в каждом канале, и сформированы три критерия отбора каналов. Приведена трансляция на снег пространственно-временных координат фронта черенковского света ШАЛ, построены пространственно-временное и трехмерное представления фронта ливня. Алгоритм, восстанавливающий направление, аппроксимирует полученный фронт взвешенным методом наименьших квадратов с помощью параболической функции. На выходе алгоритма получены зенитные и азимутальные направления ливня и параметры фронта, являющиеся коэффициентами параболической аппроксимации фронта. В разработанном алгоритме сформированы шесть критериев отбора ливней. Разработанный алгоритм протестирован на выборках искусственных событий. Для выборки чистого сигнала СФЕРА–2 получены ошибки определения направления в среднем размере 1.4±0.6◦. Этот показатель ухудшился на 15% при прохождении ливней через электронику, достигнув 1.9±1.1◦. Для событий чистого сигнала СФЕРА–3 результаты на 5% лучше по отношению к чистому сигналу СФЕРА–2. Проанализированы экспериментальные события, полученные в 2012 и 2013 гг установкой СФЕРА–2. После применения критериев отбора ливней, для рассмотрения осталось 338 событий. Получены параметры фронта экспериментальных ливней. Основная часть отобранных ливней (∼90%) пришли с зенитных направлений от 0 до 40◦, с максимумом распределения в районе 20◦, тогда как азимутальные углы распределены равномерно. Найдены зависимости зенитного направления от разных параметров. Полученные результаты подтверждают работоспособность разработанного алгоритма восстановления направления прихода первичных частиц КЛ и определения характеристик ливней. Его нужно продолжать развивать для новой разрабатываемой установки СФЕРА–3.
- Добавил в систему: Бонвеч Елена Алексеевна