ОЦЕНКА ИНТЕНСИВНОСТИ ВТОРИЧНЫХ НЕЙТРОНОВ В ВЕРХНЕЙ ТРОПОСФЕРЕ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАЗЕМНОЙ СЕТИ НЕЙТРОННЫХ МОНИТОРОВ И ВЕРОЯТНОСТНО-КАСКАДНОЙ МОДЕЛИ

Наземная сеть нейтронных мониторов

Глобальная сеть нейтронных мониторов была основана в конце 1950-х гг. с целью отслеживания ядерных испытаний. В 1957-1958 гг. исследования проводились по плану IGY, и только в 1959 г. возникла программа IGC (International Geophysical Collaboration) как продолжение IGY. 15 сент. 1957 г. Всемирный центр данных (WDC-B2) был создан в ИЗМИР АН, Москва (NIZMIR) [85]. В 1960-х гг. международная научная активность в исследовании космических лучей продолжала увеличиваться, в особенности в рамках Международного года Солнца. В 1964 г. новый тип нейтронных мониторов (NM64) был создан Хаттоном и Кармигелем (Hatton and Carmichael), с увеличенными счетчиками для получения улучшенной статистической точности. Эволюция числа станций, оборудованных в рамках IGY нейтронными мониторами NM 64, и эволюция скорости счета отображена на рис. 18.

Впервые данные нейтронных мониторов (со станции Москвы) были размещены в Интернете для консультирования в режиме реального времени в 1997 г., это привело фактически к новой эре сбора, обработки и представления данных в режиме реального времени. В 2010-х гг. всемирная сеть состояла из 50 действующих нейтронных мониторов (рис. 19) с различными значениями жесткости обрезания (энергии) и чувствительностью к различным компонентам космических лучей. Все нейтронные мониторы работают непрерывно со сбором данных в одно- или пятиминутные интервалы. С января 2008 г. разрабатывается база данных нейтронных мониторов с высоким разрешением (NMDB) как часть проекта e-Infrastructures при поддержке Европейской Комиссии в рамках программы Seventh Framework Programme. Эта инициатива направлена на развитие базы данных нейтронных мониторов высокого разрешения в режиме реального времени, включает данные наибольшего числа нейтронных мониторов. Основная цель - развитие цифрового репозитория с данными о потоках космических лучей, которые будут доступны через Интернет для большого числа организаций с помощью прямого доступа к базам данных через стандартизированные веб-интерфейсы [86].

Эволюция числа станций и скорости счета [85]

Рис. 18. Эволюция числа станций и скорости счета [85]

Глобальная сеть нейтронных мониторов [85, 87]

Рис. 19. Глобальная сеть нейтронных мониторов [85, 87]

Нейтронные мониторы расположены в различных точках земного шара. Это обеспечивает очень высокую интенсивность счета по сравнению с детекторами, расположенными в космосе, являет их неоспоримое преимущество и позволяет станциям наблюдать множество небольших изменений интенсивности космических лучей (до 0,5 %), которые невозможно зарегистрировать детекторами. Одним из преимуществ нейтронных мониторов является их долговременная надежность и автоматическая регистрация данных.

Наличие геомагнитного поля приводит к двум эффектам, которые характерны для каждого местоположения на Земле:

  • а) низкий порог по жесткости обрезания (2.3), ниже которого частицы не могут достигнуть данного места в атмосфере над нейтронным монитором;
  • б) узкий конус обзора, в соответствии с которым космические лучи, для того чтобы достигнуть нейтронного монитора, должны проникнуть в магнитосферу.

Из-за этих особенностей необходимо располагать станции в точках с различными географическими координатами, для того чтобы охарактеризовать как направления потока частиц, так и их жесткость или энергию. Следовательно, совокупность глобальной сети нейтронных мониторов можно рассматривать как уникальный инструмент с разрешением по направлению и энергии. Использование глобальной сети нейтронных мониторов как единого детектора позволяет увеличить точность измерений до 0,1 % для почасовых данных по сравнению с отдельной станцией. На рис. 19 показана карта расположения нейтронных мониторов по всему миру.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >