Геофизические эффекты космических лучей и экспериментальные методы их исследования

Янчуковский, Валерий Леонидович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геофизические эффекты космических лучей и экспериментальные методы их исследования
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геофизические эффекты космических лучей и экспериментальные методы их исследования"

На правах рукописи

□□3445445

ЯНЧУКОВСКИИ ВАЛЕРИЙ ЛЕОНИДОВИЧ

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

25.00 10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

25.00 29 - физика атмосферы и гидросферы

автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

РГБ ОД

Новосибирск2008 2 £ АВГ 2008

003445445

Работа выполнена в Институте нефтегазовой геологии и геофизики им А А Трофимука и Геофизической службе Сибирского отделения Российской академии наук

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, академик РАН

Крымский Гермоген Филиппович доктор физико-математических наук, профессор

Базилевская Галина Александровна доктор физико-математических наук Плоткин Валерий Викторович

Ведущая организация Институт земного магнетизма,

ионосферы и распространения радиоволн Российской академии наук (ИЗМИРАН, г Москва)

Защита состоится 14 ноября 2008 г в 10 час на заседании диссертационного совета Д 003 068 03 в Институте нефтегазовой геологии и геофизики им А А Трофимука СО РАН, в конференц-зале.

Адрес пр-т Ак Коптюга, 3, Новосибирск-90,630090 Факс (383)333-25-13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНГГ СО РАН Автореферат разослан "¿>У" июля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета канд геол -мин наук

Неведрова Н Н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объектом исследования являются геофизические эффекты космических лучей (КЛ), возникающие в результате модуляции потока КЛ в околоземном космическом пространстве, в магнитосфере и атмосфере Земли, а также методы их экспериментальных исследований Актуальность проблемы. Экспериментальное и теоретическое изучение механизмов взаимодействия солнечного ветра (СВ) с околоземным космическим пространством в период спорадических возрастаний солнечной активности является важнейшим направлением солнечно-земной физики и геофизики Спорадическими процессами на Солнце, сопровождающимися выбросами в межпланетное пространство высокоскоростной плазмы СВ, электромагнитным излучением в широком диапазоне частот и генерацией частиц в широком диапазоне энергий, обусловлены возмущения в межпланетном пространстве, магнитосфере и атмосфере Земли Изучение спорадических явлений необходимо для решения как фундаментальных задач, связанных с передачей энергии СВ в оболочки Земли, накоплением и освобождением энергии, так и для разработки методов мониторинга в обеспечении прогнозов явлений в атмосфере и околоземном Космосе (космическая погода) Большое значение в этом аспекте имеют исследования вариаций космических лучей (КЛ) галактического и солнечного происхождения, так как они реагируют на процессы в космическом пространстве, в магнитосфере и атмосфере Земли Эта реакция обусловлена взаимодействием КЛ с магнитными полями и веществом, наполняющем пространство Указанные процессы взаимодействия приводят к изменениям интенсивности, энергетического спектра, ядерного состава и пространственного распределения КЛ

Космические лучи, играя определяющую роль в ионизации воздуха на высотах менее 25 км атмосферы, создают проводимость, обеспечивающую работу глобальной токовой электрической цепи В связи с этим результаты наземного мониторинга КЛ в широком энергетическом диапазоне могут быть непосредственно привлечены при интерпретации данных электромагнитных зондирований Земли

Геофизические эффекты КЛ представляют собой реакцию потока КЛ на процессы в магнитосфере и атмосфере Земли К сожалению, ряд вопросов геофизического аспекта КЛ решен недостаточно полно Совершенно недостаточно изучены атмосферные эффекты КЛ в

различных энергетических интервалах вторичных компонент КЛ До сих пор не проверено экспериментально теоретически рассчитанное распределение температурных коэффициентов мюонной компоненты КЛ в атмосфере

Одним из важных факторов, характеризующих связь первичных и вторичных КЛ, являются коэффициенты связи и интегральные атмосферные кратности генерации вторичных компонент КЛ Однако они известны только для интегральной интенсивности вторичных компонент КЛ

Результаты КЛ-мониторинга параметров магнитосферных токовых систем возмущений могут быть использованы при электромагнитном зондировании литосферы и мантии Земли

При исследовании процессов, происходящих в межпланетном пространстве, магнитосфере и атмосфере Земли, с помощью КЛ кроме наземных методов используются также ракеты, спутники и космические аппараты К сожалению, эти измерения эпизодичны и локализованы в пространстве Поэтому наземные методы исследований модуляционных эффектов КЛ являются определяющими Однако станции КЛ наземной сети не позволяют получать информацию о вариациях КЛ в различных областях энергий

Для решения проблемы, связанной с диагностикой состояния внешних оболочек Земли, с помощью КЛ наряду с теоретическими исследованиями крайне необходимо широкое использование экспериментальных методов исследований и методов численного моделирования При изучении модуляционных эффектов КЛ обязательна непрерывная регистрация интенсивности вторичных компонент КЛ с различных направлений, в различных областях энергий и применение специальных методов обработки данных

Представленная работа посвящена решению перечисленных вопросов и, в силу их фундаментальной и практической значимости, является актуальной

Цель исследований - повышение достоверности результатов и увеличение полноты извлечения информации из модуляции потока космических лучей путем создания многоканального наблюдательного комплекса, разработки механизмов связей потока КЛ с процессами в атмосфере и магнитосфере, количественной интерпретации данных наблюдений КЛ с широким использованием методов численного анализа модуляции потока КЛ На основе геофизических эффектов КЛ, метода коэффициентов связи реализовать мониторинг параметров

энергетического спектра вариаций первичных КЛ, изменений жесткости геомагнитного обрезания, давления и температуры атмосферы по данным наземных наблюдений КЛ в одном пункте

Задачи исследовании:

1 Создать многоканальный наблюдательный комплекс КЛ в различных энергетических интервалах Комплекс должен обеспечить систему уравнений вариаций соответствующим числом независимых каналов синхронной регистрации интенсивности КЛ

2 Установить механизмы связей атмосферных вариаций интенсивности КЛ в различных интервалах энергий с параметрами первичного спектра КЛ, жесткостью геомагнитного обрезания, давлением и температурой атмосферы

3 Найти атмосферные кратности генерации частиц и коэффициенты связи для различных интервалов энергий вторичных КЛ с помощью теоретических расчетов и экспериментально по результатам исследований геомагнитных эффектов (исходя из широтной зависимости интенсивности КЛ в различных энергетических интервалах)

4 Реализовать мониторинг параметров энергетического спектра вариаций КЛ в межпланетном пространстве, изменений жесткости геомагнитного обрезания (для определения параметров магнитосферных токовых систем в период спорадических возмущений), изменений давления и температуры атмосферы на базе данных регистрации КЛ в одном пункте

Фактический материал, методы исследований, аппаратура. Основой решения поставленной проблемы являются теория взаимодействия и теория модуляции КЛ, метод коэффициентов связи и спектрографический метод исследования вариаций КЛ Разработка способов и аппаратуры выполнена с использованием математического моделирования, эксперимента, численных методов

При проведении разработок, положенных в основу системы многоканальной регистрации КЛ, использованы в качестве исходных материалы, которые были получены экспериментально с помощью стационарных и полевых установок регистрации КЛ Для изучения атмосферного и широтного эффекта КЛ автором выполнен мониторинг интенсивности КЛ в различных энергетических интервалах При этом использовались монитор-телескоп кубической геометрии, нейтронный монитор МГГ, монитор ЫМ-64, детектор со счетчиками ионизующей компоненты СГМ-14

При проведении высотного мониторинга КЛ (и анализе полученных данных) в районе Саянского высокогорного спектрографа КЛ ИСЗФ СО РАН автором использованы материалы наблюдений стационарных станций спектрографа, которые принимались за базовые, а при высотных измерениях в Заилийском Алатау - данные высокогорной (3400 м) станции КЛ Алма-Ата

В эксперименте по широтному эффекту КЛ привлечены данные станций КЛ сети Тикси, Якутск, М Шмидта, Норильск, Иркутск, Новосибирск, Хабаровск, Алма-Ата, Ташкент

Для исследования вариаций КЛ создана база данных, которая содержит результаты непрерывных наблюдений в Новосибирске за интенсивностью нейтронной компоненты КЛ с 1971 года и результаты многоканальной регистрации КЛ с 1984 года

Использовалась совокупность экспериментальных методов

- в процессе высотных и широтных измерений осуществлялась сверка стационарных и передвижных станций КЛ,

- с помощью регулирования продолжительности измерений в пунктах задавался уровень значимости и веса в точках измерений,

- временные вариации КЛ в период высотных и широтных измерений учитывались по данным непрерывных наблюдений станций КЛ сети,

- достоверность результатов при исследовании вариаций КЛ, прежде всего, обусловлена кондицией используемых данных станций КЛ сети,

- верификация результатов теоретических расчетов проводилась путем их сопоставления с данными эксперимента,

- с целью повышения качества (статистической точности и надежности) данных системы многоканальной регистрации КЛ предусмотрена избыточность, информационная и функциональная, использованы технические средства диагностики (в том числе тестирование и применение имитаторов), а также специальные алгоритмы контроля качества данных,

непрерывный контроль стабильности эффективности комплекса (в условиях отсутствия возможности контроля с помощью эталонных источников излучений), вычисления мгновенных значений эффективности и факторов нормировки данных,

- анализ полученных данных непрерывных наблюдений выполнен спектрографическим методом с привлечением методов обработки экспериментальных данных фильтрации, интерполяции данных, скользящего среднего, метода синхронного накопления, корреляционного, наименьших квадратов Относительные ошибки искомых параметров также оценивались методом численного моделирования

Защищаемые научные результаты:

1 Многоканальный наблюдательный комплекс KJ1 в различных энергетических интервалах широкой области энергий первичных КЛ, включающий спектрограф KJI на эффекте локальной генерации нейтронов и матричный мюонный телескоп, созданный на базе оригинальных методов измерений и позволяющий получать информацию о модуляции потока КЛ в диапазоне энергий КЛ от 3 до 200 ГэВ (научное обоснование, разработка способов и аппаратуры, оценка параметров системы)

2 Установленная с помощью численных методов анализа экспериментальных данных и модельных расчетов связь атмосферных вариаций КЛ с параметрами первичного спектра вариаций КЛ, изменениями жесткости геомагнитного обрезания, давлением и температурой атмосферы дает более полное представление об атмосферных эффектах в широком интервале энергий КЛ

3 Результаты исследований геомагнитных эффектов КЛ

- широтная зависимость интенсивности нейтронной компоненты в различных энергетических интервалах,

- коэффициенты связи и атмосферные кратности генерации нейтронной компоненты КЛ в различных энергетических интервалах,

- коэффициенты связи общей ионизующей и мюонной компонент КЛ для зенитных углов 0, 30, 40, 50, 60, 67 и 71°

4 Мониторинг параметров спектра первичных вариаций КЛ, изменений жесткости геомагнитного обрезания, параметров атмосферы в период спорадических возмущений в межпланетной среде и магнитосфере Земли на базе данных наземных наблюдений КЛ в одном пункте На основании полученных результатов находятся изменения

давления и среднемассовой температуры атмосферы, осуществляется диагностика температурного режима атмосферы, делается оценка магнитосферных токовых систем в период спорадических возмущений

Новизна работы. Личный вклад.

1 Впервые создан многоканальный наблюдательный комплекс космических лучей, обеспечивающий получение информации о вариациях интенсивности КЛ в различных энергетических интервалах (мониторинг КЛ) одним прибором Его создание базируется на совокупности оригинальных решений

- исходя из временного распределения генетически связанных нейтронов в мониторе КЛ, полученного экспериментально, разработаны адаптивный способ и устройство выделения информации о множественности нейтронов локальной генерации, при этом использован новый способ селекции сигналов по плотности их следования,

- на основании проведенных экспериментов и расчетов пороговых и средних энергий нуклонов в атмосфере, вызывающих образование различных множественностей (кратностей) нейтронов в мониторе КЛ, обоснован и построен спектрограф вариаций интенсивности КЛ, основанный на эффекте локальной генерации нейтронов,

- разработан, экспериментально и теоретически обоснован способ управления коэффициентами связи спектрографа вариаций интенсивности КЛ на локальной генерации нейтронов с помощью одного параметра,

- на основании результатов проведенных экспериментальных исследований и модельных расчетов больших газоразрядных счетчиков частиц в пропорциональном режиме построен телескоп КЛ с большой эффективной площадью сбора частиц,

- впервые предложен и реализован матричный способ организации системы телескопов КЛ, обеспечивающий широкий набор направлений регистрации мюонной компоненты КЛ, достижение высокой статистической точности регистрации, сокращение просчетов и случайных совпадений до величин, которые практически можно не учитывать

2 Установлена связь атмосферных вариаций интенсивности КЛ в различных интервалах энергий с параметрами первичного спектра КЛ, жесткостью геомагнитного обрезания, давлением и температурой атмосферы

- дано объяснение высотной зависимости барометрического

эффекта нейтронной компоненты,

- показано, что наблюдаемые 11 -летние вариации барометрического коэффициента нейтронной компоненты обусловлены изменениями показателя степенного спектра КЛ и жесткости геомагнитного обрезания,

- впервые экспериментально найдены плотности температурных коэффициентов интенсивности мюонов в атмосфере под различными углами к зениту,

- показана и реализована возможность диагностики температурного режима атмосферы по данным КЛ

3 Из экспериментальных данных по широтному эффекту

- получены широтные зависимости для нуклонной компоненты в различных энергетических интервалах,

- рассчитаны коэффициенты связи и интегральные атмосферные кратности генерации нейтронной компоненты в различных энергетических интервалах,

Методом пробного детектора, в качестве которого использован нейтронный монитор с регистрацией множественности нейтронов локальной генерации, экспериментально найдены энергетические диаграммы мюонных телескопов

4 Результатами анализа событий в КЛ (декабрь 1978 г, июль 1982 г, апрель-май 1984 г, сентябрь 1989 г , март-ноябрь 1991 г, ноябрь 2004 г) и данных непрерывной регистрации (1985-2005 гг) доказана состоятельность спектрографического метода на основе многоканальной регистрации КЛ в одном пункте Он позволил впервые по наблюдениям в одном пункте находить величины первичной вариации КЛ, геомагнитной и атмосферной составляющих вариаций КЛ, проводить оценку изменений параметров первичного спектра КЛ, жесткости геомагнитного обрезания, параметров атмосферы

Из результатов анализа вариаций КЛ впервые находятся изменения атмосферного давления, среднемассовой температуры атмосферы и температур на изобарах от 900 до 50мб

По данным об изменении жесткости геомагнитного обрезания и данным о 08,-вариации сделаны оценки параметров токовых систем возмущений в рамках модели нитевидного кольцевого тока и тока распределенного на сфере

Личный вклад автора является определяющим при постановке рассмотренных задач, разработке способов их решения, анализе данных и интерпретации полученных результатов Под руководством и при

непосредственном участии автора впервые в Новосибирске организованы в 1968 году непрерывные наблюдения за вариациями КЛ, разработана и сдана в работу в 1977 году полярная станция КЛ на М Шмидта, создан и пущен в эксплуатацию многоканальный наблюдательный комплекс КЛ, разработан полевой вариант станции КЛ, выполнены высотные и широтные измерения интенсивности КЛ в различных энергетических интервалах

Научная и практическая значимость. Создан многоканальной наблюдательный комплекс КЛ, который обеспечил получение новой качественной информации В комплексе автоматически решается вопрос контроля относительной эффективности каналов регистрации КЛ и полностью снимается проблема синхронизации наблюдений, так как получение информации о вариациях интенсивности КЛ в различных областях энергий обеспечивается не приборами, разнесенными по высоте или широте, либо разными типами приборов, как прежде, а одним прибором При этом не требуется ни дополнительных рабочих площадей, ни массы дорогостоящего свинца, а станция КЛ превращается в спектрограф вариаций интенсивности КЛ, который позволяет получать информацию в разных энергетических интервалах широкой области энергий от единиц до 200 ГэВ

Установленные связи атмосферных вариаций КЛ с параметрами энергетического спектра КЛ, жесткостью геомагнитного обрезания, давления и температуры атмосферы позволили не только корректно учитывать вклад атмосферной составляющей вариаций КЛ, но и по данным наблюдений КЛ определять параметры атмосферы.

По результатам исследований геомагнитных эффектов КЛ определены атмосферные кратности генерации и полярные коэффициенты связи для нуклонной компоненты в различных энергетических интервалах, которые дают возможность находить коэффициенты связи для любого пункта наблюдений КЛ, а при использовании метода пробного детектора для других приборов

Проведен мониторинг параметров энергетического спектра вариаций первичных КЛ, изменений жесткости геомагнитного обрезания, изменений давления и температуры атмосферы по данным наземных наблюдений с помощью многоканального комплекса КЛ Изменения жесткости геомагнитного обрезания позволили провести оценку параметров магнитосферных токовых систем в период спорадических возмущений

Многоканальные наблюдения КЛ, основанные на множественной

локальной генерации нейтронов и синхронной регистрации мюонов с различных азимутальных направлений под различными углами к зениту, расширяют возможности анализа временных вариаций КЛ Разрешающая способность метода, в основном, определяется характеристиками используемых каналов регистрации с одной стороны, разносом коэффициентов связи и, с другой - статистической точностью регистрации интенсивности в каналах Уменьшение темпа счета в каналах с увеличением энергии регистрируемого излучения обусловлено падающим степенным спектром KJI Многоканальные наблюдения позволяют при анализе событий проводить выбор оптимального соотношения между необходимым разносом коэффициентов связи и достаточной статистической точностью регистрации

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 16-ой, 17-ой, 18-ой, 24-ой, 25-ой, 26-ой Международных конференциях по космическим лучам (Киото, 1979, Париж, 1981, Бангалор, 1983, Рим, 1995, Дурбан, 1997, Солт-Лэйк Сити, 1999), на 18-ой, 24-ой, 25-ой, 26-ой, 28-ой, 29-ой отечественных конференциях по космическим лучам (Якутск, 1984, Москва, 1996, 1998, Дубна, 2000, Москва, 2004, Москва, 2006), на Всесоюзном совещании «Долгосрочное прогнозирование гидрометеорологических условий (Новосибирск, 1985), на Совещании рабочей группы по солнечно-земным связям (Оттава, 1992), The Second Soltip Symposium (Накаминато, 1994), на 8-ой Научной Ассамблеи IAGA, IACMA, STP (Упсала, 1997), на YII Симпозиуме по солнечно-земной физике (Троицк, 1998), на II Международном симпозиуме «Активный геофизический мониторинг литосферы Земли» (Новосибирск, 2005), на Симпозиуме «Гелиогеофизические факторы и здоровье человека» (Новосибирск, 2005), на Всероссийской конференции «Экспериментальные и теоретические исследования основ прогнозирования

гелиогеофизической активности» (Троицк, 2005), на YIII Всероссийской конференции «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф» (Кемерово, 2005), на Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» (Павлодар, 2006), на Всероссийской конференции «Современные проблемы космической физики» (Якутск, 2007)

По теме диссертации опубликовано 46 работ Из них статей - 28, в том числе в рецензируемых отечественных и зарубежных изданиях и

журналах - 19 (издательство Наука - 5, ж «Известия РАН Серия физическая» - 6, ж «Геомагнетизм и аэрономия» - 4, ж «Астрономический вестник» - 1, ж «Solar-System Research» - 1, авторских свидетельств - 2), материалов конференций - 15

Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 244 наименований Полный объем диссертации 267 страницы, включая 87 рисунков и 16 таблиц

Благодарности. На продолжении многих лет автор постоянно ощущал поддержку коллег из Института геофизики СО РАН, Института солнечно-земной физики СО РАН, Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН, Института космофизических исследований и аэрономии СО РАН и выражает им благодарность

Автор считает своим долгом выразить особую благодарность Э Э Фотиади, Н Н Пузыреву, В Н Гайскому (фактическим организаторам Комплексной геофизической обсерватории), С В Крылову, Н Д Жалковскому, К А Лебедеву за поддержку на этапе становления и дальнейшего расширения работ, связанных с исследованием модуляционных эффектов космических лучей в Институте геофизики СО РАН

Автор признателен С В Гольдину, М И Эпову, В С Селезневу, А Ф Еманову за поддержку исследовательских работ и сохранение доброжелательной обстановки в геофизической обсерватории, способствующей творческому процессу

Автор выражает благодарность своим коллегам Борисову В Л, Красавину В В (ИГФ СО РАН), Чиркову Н П , Стародубцеву А М (ИКФиА СО РАН), Янчуковскому А Л , Тергоеву В И (ИСЗФ СО РАН) за помощь и участие в экспериментах, связанных с высотными и широтными измерениями КЛ

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулированы цель, задачи исследований, представлены основные защищаемые результаты, определены новизна и ценность работы

Первая глава посвящена разработке методов и комплекса многоканальной регистрации вариаций интенсивности КЛ

Раздел 1 1 посвящен вопросам, связанным с вариациями интенсивности КЛ Рассматриваются методы извлечения информации из данных о вариациях КЛ и комплексы наземной регистрации

КЛ Дается анализ существующих методов наземных наблюдений КЛ

В разделе 1 2 содержатся сведения о детекторах локальной генерации нейтронов, реакции нейтронного монитора на вторичные компоненты КЛ, зависимости множественности нейтронов локальной генерации от энергии «падающих» частиц Нейтронный монитор (NN1-64), являясь практически единственным стандартным прибором мировой сети станций КЛ, будучи чувствительным практически ко всем компонентам вторичных КЛ в большей или меньшей степени, используется для регистрации только общей интенсивности одной компоненты КЛ (нейтронной)

Раздел 1 3 посвящен разработке спектрографа вариаций интенсивности космических лучей на локальной генерации нейтронов

Спектры (по числу частиц) множественности нейтронов локальной генерации рассмотрены для мониторов различной геометрии МГГ, ЫМ-64 и монитора кубической геометрии с центральной свинцовой мишенью Полученные спектры множественности нейтронов в различных мониторах КЛ имеют значительные отличия, обусловленные не только конструкцией приборов, но и способом выделения событий В существующих устройствах регистрации множественности нейтронов в мониторе КЛ отсутствуют стартовый и столовый сигналы, определяющие временной интервал сбора нейтронов Получаемая

при этом информация имеет низкую достоверность, так как начало и конец измерения неопределенны

Показано, что временное распределение плотности р нейтронов,

регистрируемых в мониторе (рис 1), позволяет определять требования к измерительным устройствам, делать оптимальный выбор времени сбора

^сб нейтронов, выбирать необходимый режим измерений, определять разрешающее время устройств

Рис 1 Временное распределение плотности нейтронов в мониторе 1 -режим случайного запуска, 2 - режим группового запуска, 3 - режим запуска от мезонного телескопа

200 400 600 800 1000 мсс

Р (0 = - ехр(- г/г, )]ехр(- 1/т2), (1)

где - 15 ± 4 мкс, Т^ = 300 ± Юмкс Наблюдаемый вид

распределения плотности генетически нейтронов в мониторе объяснен наличием двух одновременно протекающих процессов 1) термолизация нейтронов в среде монитора, 2) поглощение и утечка из монитора Для повышения статистики более высоких множественностей нейтронов следует не увеличивать а повышать разрешающую способность

измерительного тракта монитора, так как с ростом множественности увеличивается плотность сигналов от регистрируемых нейтронов

Полученное распределение плотности генетически связанных нейтронов в мониторе КЛ положено в основу способа измерений множественности нейтронов локальной генерации, когда плотность регистрируемых нейтронов используется в качестве признака достоверного обнаружения событий с различной множественностью генерации нейтронов Это достигается тем, что сигналы о детектируемых нейтронах анализируют по плотности их следования и в зависимости от ее изменения вырабатывают стартовые и стоповые сигналы, определяющие временной интервал измерения Способ сводится к динамическому формированию устройством времени сбора с переменной величиной, непосредственно зависящей от плотности

/}(/) Он обеспечивает выделение кратных нейтронов, образованных

космическим излучением в свинце монитора, и позволяет обрабатывать информацию при относительно высоких скоростях счета, которые могут наблюдаться в случае больших эффективных площадей детектора либо при измерениях на больших высотах в атмосфере, а также в момент

регистрации вспышек КЛ Показано, что параметр 10Ж (максимально

допустимый временной интервал между сигналами о регистрируемых нейтронах) в данном способе определяет как величину пороговой плотности, превышающей плотность случайно распределенных независимых сигналов от одиночных фоновых нейтронов, так и

величину при регистрации нейтронов различной множественности

П{те определяет полноту сбора генетически связанных нейтронов в мониторе)

Максимально допустимое значение этого параметра определяется из соотношения просчетов кратных нейтронов и величины вклада от генетически не связанных нейтронов (случайные совпадения)

Рассматривается предложенный способ формирования стартовых сигналов (см рисунок, на котором 1 Пщр) и 2 - верхние ряды счетчиков — ионизующих частиц, 3 - монитор КМ-64, 4 и 5 - нижние ряды счетчиков ионизующих частиц, 6 -функциональный блок, реализующий операции формирования стартовых

сигналов) Через С1,Ь,С,(1 ,П обозначены сигналы от детекторов Стартовый сигнал (запуск 1), свидетельствующий об образовании нейтронов в мониторе 3 нейтронами вторичных КЛ, формируется в блоке 6 согласно логическому выражению /(п) = ][а+ь)»(с(1)\п Для

сбора нейтронов, образованных медленными [X - мезонами, стартовый сигнал (запуск 2) образуется при выполнении логической операции /(//)= Для случая регистрации нейтронов,

образованных протонами, стартовый сигнал (запуск 3) формируется в результате операции /(р) = [(аЬ) • («/)] п

Энергетическая чувствительность спектрографа на локальной генерации нейтронов находится из анализа данных непрерывных наблюдений Множественности нейтронов локальной генерации рассматриваются как некоторый набор каналов, отличающихся энергетическими порогами Это позволяет в расчетах исходить из положения о подобии коэффициентов связи в двойном логарифмическом масштабе Ожидаемые коэффициенты связи \¥п (/?, к) для различных каналов регистрации множественности

нейтронов перекрывают область жесткостей первичных частиц от единиц до десятков ГВ Коэффициенты связи выражены через

производные экспериментально измеряемой интенсивности

эя

эд

(к,

(2)

При этом отношение коэффициентов связи

> ож 2 ' К)ж 1 ] ПРИ Разных значениях

определяются произведением величины г | /г 2 на

отношения соответствующих производных

а =

о ж 2

ОЛГ // и О* I

Эп (я,?аж.)/эя|

1омс2

омс\

^олЫ

дп{Я,10Ж)/д(0

^ож1!

(3)

3» {Я,1ож)/д[0

Произведение сомножителей (Х,/3,у дает отношение значений

коэффициентов связи при разных в точках с равными

производными, т е

Л,

я?

На основании этого мы можем пользоваться положением, при котором коэффициенты связи детекторов с различными порогами Щ и связаны соотношением

/г,

ту-

Л,

V )

(4)

Так как величине 10Ж\ соответствует пороговая жесткость /?[, а для ^о;ус2 " /?2' то величины С?, уЗ, ^ полностью определяют

коэффициенты связи для если онн известны для ^^

Предложенный способ обеспечивает реализацию спектрографа вариаций интенсивности КЛ с управляемыми коэффициентами связи (те с регулируемой энергетической чувствительностью) через один управляющий параметр

Спектрограф на локальной генерации нейтронов рассматривается с привлечением функциональных схем устройств, их характеристик и временных диаграмм

Раздел 1 4 посвящен разработке системы регистрации направленной интенсивности КЛ Излагается способ комплексной синхронной регистрации вторичных компонент КЛ одним прибором

Делается обоснованный выбор типа детектора (счетчика) Проводится детальный анализ характеристик газоразрядных пропорциональных счетчиков частиц Особое внимание уделено стабильности эффективности детекторов во времени Температурная зависимость эффективности исследуется экспериментально и теоретически, оценка температурного коэффициента эффективности счетчика делается с точностью до тысячной доли процента

Излагается матричный способ регистрации направленной интенсивности КЛ Пропорциональный режим работы газоразрядного счетчика достигается уменьшением в нем внутреннего газового усиления При этом разряд, возникающий в счетчике, не распространяется вдоль его нити, а локализован в месте прохождения ионизующей частицы Линейные размеры счетчика СГМ-14 с1/Ь (диаметр/длина) находятся в

соотношении 1/10 Для счетчика СГМ-14-1 это соотношение составляет 1/14 Если счетчики, в которых обеспечен пропорциональный режим, расположить взаимно перпендикулярно один над другим (см рис 2) и включить их в схему совпадений, то разрешение по координате вдоль нити счетчика будет обеспечено Частица может "засветить" одновременно оба счетчика, только пройдя в месте их пересечения Так

образуется элементарная ячейка детектирования площадью 5 =с1 При числе счетчиков N = 2Ь/(I можно организовать матрицу

детектирования из (Ь/с1)2 ячеек

Рис 2 Матричный телескоп

Функции шин считывания выполняют нити счетчиков (аноды), расположенные взаимно перпендикулярно и образующие координатную сетку Размеры матриц можно менять по координатам X и у

(изменением числа счетчиков), а число матриц - по координате Z После усиления (1) осуществляется амплитудная дискриминация (2) сигналов и формирование по длительности (3) Затем они подаются в дешифратор направлений прихода частиц (4). Если обозначить сигналы с

нитей счетчиков через й(х), Ь{у), с(х) и ¿{у) с учетом их

взаимного расположения и ориентации, положение матричной ячейки будет определяться координатами X, }', Z При этом Л" и у меняются

от 1 до Я, а от А до Тогда операцию дешифрирования можно записать в виде логического выражения

Д 6,<Р) = ЦФ + 0 • Ь(у + ;) • с(* + к) ■ ¿{у + т) (5)

* >'

Здесь 1(в,<р)- направленная интенсивность КЛ, регистрируемая под углами к зениту в и азимуту ф, а I, '] , к , ГП - принимают значения

0,1,2, [п — 1) Соотношение параметров г, у , к , ГП определяют величины азимутального и зенитного углов регистрации частиц КЛ Детектор в виде матриц позволяет на той же площади 5 с М

счетчиками длиной Ь и диаметром (1 обеспечить N направлений регистрации

При этом для каждого из направлений обеспечивается регистрация частиц в виде параллельного пучка Вынесение на последний этап операции суммирования информации в каналах регистрации частиц с одного направления понижает темп счета в каналах на этапе

дешифрирования Это позволяет резко сократить просчеты 1п~Т ' и случайные совпадения / =тт"1~1\\1к Здесь Т-разрешающее время, /72 - кратность совпадений Вклад от этих эффектов при Т~ 4*10"6с и щ= 4 уменьшается до величины < 0,01 %, которую практически можно не учитывать Операция предварительного пересчета информации после ее суммирования совмещена с регистрацией В качестве фильтра (для разделения жесткой и мягкой компонент) используется «тело» нейтронного монитора (рис 3)

Рис 3 Общий вид детектора KJ1

Диаграммы направленности комплекса приводятся для изотропного излучения и с учетом угловой зависимости интенсивности

Энергетические диаграммы установки находятся путем

усреднения коэффициентов связи для узкоугольных телескопов по диаграмме направленности ^{в) Для изотропного л/2

излучения \\у{е,в)1ю{в)с1в

Энергетические диафаммы установки перекрывают область энергий первичных КЛ от единиц до 200 ГэВ (рис 4)

тти"

103 е- ГэВ

Рис 4 Энергетические диаграммы мюонных

телескопов для различных зенитных углов

Для обеспечения достаточной надежности, возможности контроля стабильности эффективности комплекса в течение длительного времени (десятки лет), оценки достоверности получаемой информации в условиях отсутствия возможности калибровки комплекса с помощью эталонных источников излучений введена избыточность информационная и функциональная

Вторая глава посвящена атмосферным эффектам КЛ Совершенствование методов наземного мониторинга КЛ приводит к необходимости дальнейших исследований атмосферных вариаций КЛ, которые обусловлены изменениями интегральной кратности генерации различных компонент под влиянием изменений характеристик земной атмосферы Исследования атмосферных эффектов КЛ необходимы, с одной стороны, для оценок метеорологических поправок при анализе вариаций КЛ, а с другой, для получения информации об изменениях параметров атмосферы из данных о вариациях КЛ

В разделе 2 1 рассматриваются результаты высотных (уровень моря - уровень гор) измерений с помощью передвижной станции КЛ, у которой в качестве датчика использовались три типа монитора монитор кубической геометрии с центральной свинцовой мишенью, монитор МГГ, монитор NN1-64 Получены зависимости интенсивности нуклонной компоненты и спектров множественности (по числу частиц) нейтронов локальной генерации от атмосферного давления Наблюдаются изменения средней эффективной энергии нуклонной компоненты с изменением атмосферного давления По корреляции регистрируемой интенсивности и атмосферного давления рассчитываются барометрические коэффициенты для общего счета монитора и различной множественности нейтронов локальной генерации для уровней моря и гор

В разделе 2 2 на базе экспериментальных данных барометрический эффект рассматривается в зависимости от геомагнитной широты (в

интервале жесткостей геомагнитного обрезания /?с = 0,4-16 ГВ),

высоты (1020 - 790мбар), типа монитора КЛ (монитор кубической геометрии с центральной мишенью, монитор МГГ, монитор ЫМ-64) и

режимов измерений (различных значений параметра toж) При этом

используются результаты стационарных наблюдений и экспедиционных измерений (широтных и высотных), а также привлекаются данные мировой сети станций КЛ Исходя из анализа используемого экспериментального материала, указывается, что барометрический эффект нейтронной компоненты возрастает с ростом энергии частиц

В разделе 2 3 рассматривается наблюдаемое возрастание барометрического эффекта с ростом энергии частиц Превышение

пробега для поглощения Ь, над пробегом для взаимодействия X обусловлено вкладом вторичных частиц Различие между Ь и Л выражают через долю энергии сохраняющихся нуклонов

/{у)~В7~1 \/Ь = {1-{В7~1))/Л Функция /(у) зависит от

показателя степени у энергетического спектра рождающихся

нуклонов Исходя из этого, ожидаемые барометрические коэффициенты для множественности нейтронов локальной генерации находятся как

N 1>03 ЕЛЮ х / £1(лг)

Здесь К(п, ЛГ)

- весовая функция, определяемая относительным

вкладом нуклонов ./V энергетических интервалов в множественность

П нейтронов локальной генерации Для всех значений В (0,2-0,5)

и Л (60-85г/см2) наблюдается возрастание барометрических коэффициентов с увеличением П (см рис 5)

Рис 5 Барометрические коэффициенты множественности нейтронов локальной генерации (слева найденные экспериментально, справа теоретически рассчитанные)

Лучшее согласие с экспериментальными результатами наблюдается для значений В = 0,25 и Л =70 г/см2 Экспериментальный материал и выполненные расчеты для разных моделей взаимодействия показывают, что возрастание барометрического эффекта с ростом множественности нейтронов локальной генерации связано с увеличением показателя степени в спектре регистрируемого излучения с энергией

В разделе 2 4 дается объяснение наблюдаемой зависимости барометрического коэффициента для нейтронной компоненты от атмосферного давления При этом рассматриваются экспериментальные

данные и результаты расчетов Делается вывод, что рост показателя степенного спектра КЛ с энергией приводит к зависимости средней эффективной энергии вторичного излучения от глубины атмосферы, что отражается на пробеге поглощения и вызывает наблюдаемую зависимость барометрического эффекта от величины атмосферного давления

В разделе 2 5 установленный ранее эффект 11- летней модуляции барометрического коэффициента нейтронной компоненты КЛ объясняется изменением параметров спектра первичных КЛ и жесткости геомагнитного обрезания с 11-летним циклом солнечной активности Исходя из этого, проводятся расчеты, результаты которых сопоставляются с экспериментальными данными (см рис 6)

годы

Рис 6 11-летняя модуляция барометрического коэффициента нейтронной компоненты КЛ

В разделе 2 6, исходя из экспериментальных данных, находятся соотношения, описывающие зависимость барометрического эффекта КЛ от параметров спектра первичных КЛ, жесткости геомагнитного обрезания, атмосферного давления Это обеспечивает учет изменений барометрического коэффициента во времени при определении атмосферной составляющей вариаций КЛ При многоканальной регистрации вторичных компонент КЛ в различных энергетических интервалах неизвестные находятся из решения системы интегральных уравнений, описывающих вариации КЛ в Т1 каналах системы синхронной регистрации интенсивности КЛ

В разделе 2 7 с помощью регрессионного анализа данных непрерывных наблюдений делается оценка метеорологических коэффициентов общей ионизующей и мезонной компонент КЛ под различными углами к зениту Находятся барометрические коэффициенты, температурные коэффициенты для приземного слоя (слоя переменной массы) и для средневзвешенной по массе температуры атмосферы, а также плотности температурных коэффициентов интенсивности мюонов в области от 950 до 50 мб Используя полученные метеорологические коэффициенты, анализом вариаций интенсивности общей ионизующей и мюонной компонент КЛ определены изменения температуры (см рис 7) на изобарах 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100, 50 мб (кривые 1-10 на рисунке) и изменения средневзвешенной по массе температуры атмосферы (кривая 11)

V-

<Г ,

Ао

э \

О о0 АЗО1 О 40' 750' <1 60° N7° + 71' 1_10И

и\а

Г5ы

02 04 06 08 1

о >>

а р.

"V' ■.Г1..

;—1-■ д. -*

У V " V

г<а

..е-. .РЛ^уС^Ач )

-I ^

"* к г

Йо\А

2 6 10 14 18 22 26 30 IV 2005

Рис 7 Плотности температурных коэффициентов интенсивности мюонов под различными углами к зениту и изменения температуры атмосферы на изобарах, найденные по данным о вариациях интенсивности КЛ

Показана возможность диагностики температурного режима атмосферы по данным о вариациях интенсивности космических лучей

Третья глава посвящена геомагнитным эффектам КЛ

В разделе 3 1 перечислены основные задачи широтных измерений интенсивности КЛ Передвижная станция КЛ для выполнения широтных измерений приводится в разделе 3 2 В разделе 3 3 излагается методика широтных измерений, методы обработки исходных данных, проводится аппроксимация полученной широтной зависимости интенсивности, делается сопоставление результатов, полученных в разное время, и их объяснение

В разделе 3 4 по результатам широтных измерений рассчитываются коэффициенты связи нейтронной компоненты КЛ Функция аппроксимации зависимости интенсивности / (/? |

нуклонной компоненты КЛ от величины порога жесткости геомагнитного обрезания получена в виде

1(я) = а /0{1-ехр[-Л(Д + £)-сЛ, (9)

где /д - уровень плато широтной зависимости интенсивности, а параметры а, Ь, с, (1 найдены для атмосферного давления ¡1^ -1013мб равными а=1, Ь = 1,2, С= 1,0864, й = 16,0123

6 з

Рис 8 Полюсные коэффициенты связи интегральной интенсивности нуклонной компоненты КЛ

В разделе 3 5,

используя широтных измерений, расчеты интегральной

8 10 12 14 16 гв

результаты проводятся атмосферной кратности генерации нуклонной компоненты КЛ (как для общей интенсивности нуклонной

компоненты, так и для нуклонов в различных энергетических интервалах)

В разделе 3 6 коэффициенты связи для нуклонной компоненты в различных энергетических интервалах находятся из широтного эффекта интенсивности множественности нейтронов локальной генерации

Рис 9 Коэффициенты связи для общего счета монитора £ и множественности нейтронов локальной генерации от П > 1 до п>1

Рассчитывается атмосферная нейтронной сопоставляется полученными

нормированная кратность для компоненты и с результатами, ранее (рис 10)

Наблюдается некоторое расхождение полученных результатов с результатами теоретических расчетов Это связано с определенными трудностями, встречающимися при непосредственном решении уравнений нуклон - мезонного каскада в земной атмосфере

Рис 10 Нормированные атмосферные кратности для монитора NN1-64, полученные в данной работе (кривая 1) и ранее (кривые 2 и 3 соответственно)

Интенсивность, измеренная на глубине /? атмосферы, строго говоря, отражает не только первичный спектр КЛ и атмосферную кратность, но и характеристики используемого прибора. В частности, нейтронный монитор чувствителен не только к нейтронам протонам, но и к К— и ^—мезонам, хотя и в меньшей степени. Тогда атмосферную

кратность следует рассматривать не только в качестве функции выхода атмосферы для данной компоненты КЛ, но и как характеристику конкретного используемого прибора. В связи с этим метод определения от(/?,/г) и по геомагнитным эффектам является более

предпочтительным по сравнению с теоретическим расчетом, поскольку дает непосредственно интегральную атмосферную кратность и коэффициенты связи для данного прибора.

В разделе 3.7, исходя из результатов наблюдений, находятся энергетические диаграммы мюонных телескопов (рис. 11) методом пробного детектора, коэффициенты связи которого были получены экспериментально. В качестве такого детектора использован спектрограф на локальной генерации нейтронов.

Рис. 11. Энергетические диаграммы мюонных телескопов для зенитных углов регистрации от 0° до 71°, полученные методом пробного детектора (сплошные линии) и теоретически рассчитанные (пунктир).

Четвертая глава посвящена анализу вариаций интенсивности КЛ на базе данных многоканального наблюдательного комплекса КЛ.

В разделе 4.1 рассматриваются методы решения системы уравнений вариаций интенсивности КЛ.

10 1М 10М

е.ГзВ

В разделе 4 2 анализируется Форбуш-понижение КЛ, наблюдавшееся в феврале 1978 года Решение системы уравнений вариаций интенсивности КЛ осуществляется с применением метода минимизации функционала Найденные значения показателя спектра.

Форбуш-понижения сопоставлены с результатами, полученными с использованием спутниковых данных и данных комплекса установок

ИКФиА СО РАН (Якутск) Полученные результаты находятся в хорошем согласии

Профиль Форбуш-понижения КЛ по данным регистрации множественности нейтронов локальной генерации, усредненный по 18 событиям за период 1986-2006гг, представлен в разделе 4 3

разделе

рассматриваются июльские события 1982 года на базе данных многоканальной регистрации КЛ

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 07 1982

Рис 12 Результаты анализа возмущений в июле 1982 года

Из решения системы уравнений вариаций КЛ находятся параметры спектра вариаций первичных КЛ, изменения жесткости геомагнитного обрезания Используя полученные результаты и значения р - индекса,

в рамках модели симметрично - ограниченной магнитосферы делается оценка параметров магнитосферных токовых систем возмущений

Результаты многоканальной регистрации в период Форбуш-понижение 20 апреля - 4 мая 1984 года приводятся в разделе 4 5

В разделе 4 6 по данным комплекса проводится анализ вспышки КЛ (29 сентября 1989г) и Форбуш-эффектов в марте и октябре 1991 года Решение системы уравнений вариаций осуществляется с использованием метода последовательных приближений

В разделе 4 7 излагается метод определения изменений атмосферного давления по данным о вариациях КЛ При регистрации различной множественности нейтронов локальной генерации каналы обладают не только коэффициентами связи с достаточным разносом, но и имеют большие различия в величине барометрического коэффициента До сих пор при анализе вариаций интенсивности КЛ рассматривалась система из восьми уравнений, решение которой проводилось относительно трех неизвестных Это давало возможность рассматривать две составляющие вариаций интенсивности КЛ первичную (межпланетную) и магнитосферную Атмосферная составляющая вариаций интенсивности ядерно-активной компоненты вторичных КЛ представляет собой барометрический эффект (т е обусловлена изменениями плотности атмосферы) В связи с этим рассмотрение третьей составляющей вариаций (атмосферного происхождения) обеспечивает получение информации об изменениях атмосферного давления Поэтому при анализе используются непосредственно исходные данные наблюдений, в которые не вводились поправки на вариации атмосферных параметров Решение осуществляется с применением набора стандартных подпрограмм, предназначенных для решения систем алгебраических уравнений Погрешности коэффициентов матриц и левых частей и погрешности округления могут сильно искажать решение, поэтому применен метод регуляции по найденной невязке как для плохо обусловленных систем Невязка должна быть сравнима с погрешностью экспериментальных данных

тЭКСП _ т

-> п п

, где С - регулирующий коэффициент (С > 0),

а - пофешность данных, ]п - наблюдаемые значения, ] -вычисленные значения Сумма квадратов невязок £-С ап\2=/{у,М,В,Р) является функцией п

четырех переменных Решение ищется из условия равенства первых частных производных нулю, когда вторые производные больше нуля При анализе Форбуш-понижения в марте 1991 года вместе с параметрами спектра вариаций первичных КЛ и изменений жесткости геомагнитного обрезания впервые были определены изменения атмосферного давления Полученные результаты сопоставлены с данными прямых измерений, наблюдается хорошее согласие

В разделе 4 8 рассматривается событие (в ноябре 2004 года наблюдалось резкое увеличение солнечной активности), которое по своим параметрам относится к экстремальным Такие явления называют геоэффективнными, так как они приводят к возмущениям в околоземном пространстве, магнитосфере и атмосфере Земли При рассмотрении используются данные непрерывных наблюдений с помощью комплекса многоканальной регистрации КЛ в Новосибирске Анализ рассмотренных выше событий (разделы 4 2-46) проводился путем решения системы нелинейных уравнений При этом использовались различные итерационные методы Как показано, они дают не плохие результаты При анализе данного события используется иной путь, о котором указывалось в разделе 4 1 Он заключается в приведении нелинейных уравнений к линейному виду с помощью замены неизвестных на новые, относительно которых условные уравнения становятся линейны

В период возмущений по данным наземных наблюдений находятся межпланетные вариации интенсивности КЛ для жесткостей первичных частиц 3, 4, 5, 6, 8, 10, 16 ГВ (кривые 1-7 соответственно), изменения жесткости геомагнитного обрезания (обусловленные магнитосферными токовыми системами возмущений), изменения атмосферного давления и среднемассовой температуры атмосферы

Рис 13 Форбуш-понижение в ноябре 2004 года

301104

В разделе 4 8 рассматриваются данные непрерывных наблюдений КЛ в Новосибирске за 20 лет для оценки параметров долговременной модуляции КЛ (рис 14а) Путем спектрографического анализа данных многоканальной регистрации находятся вариации первичного потока КЛ для различной жесткости частиц (рис 146) и изменения жесткости геомагнитного обрезания за весь период

20-, -Г 16 5 12 8 4 О

-4-8-12-16-20

-24-

Шк

1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005

1-1-1------1-----1-------1-------1-г

1988 1992 199« 2000 2004

Рис 14 Результаты непрерывных наблюдений КЛ в Новосибирске за 20 лет

Раздел 4 9 посвящен оценке относительных ошибок определения искомых параметров при анализе путем численного моделирования Относительные ошибки искомых параметров являются обратной функцией амплитуды рассматриваемого эффекта Резкое увеличение ошибок наблюдается, когда амплитуда рассматриваемых вариаций интенсивности КЛ становится по порядку величины соизмеримой со статистической ошибкой исходных данных

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом работы являются выявление связей интенсивности потока космических лучей в широком диапазоне энергий с параметрами атмосферы, магнитосферы и первичного излучения и создание автоматизированного многоканального наблюдательного комплекса КЛ, направленных на повышение достоверности и увеличение полноты извлечения информации из модуляции потока КЛ

В работе на базе оригинальных методов измерений решена задача многоканальной синхронной регистрации всех вторичных компонент КЛ одним прибором, что позволило получать информацию о модуляции потока КЛ в более широком диапазоне энергий КЛ (перекрывающем более трех порядков) Введение в автоматизированной измерительной системе избыточности, функциональной и информационной, позволяет получать более точную и достоверную информацию о модуляционных эффектах КЛ Результаты изучения множественной генерации нейтронов в свинце космическими лучами обеспечили создание нового типа спектрографа КЛ (на локальной генерации нейтронов) Впервые предложенная в данной работе матричная структура реализации системы мюонных телескопов позволила получить широкий набор

направлений регистрации КЛ, охватывающий значительную область небесной сферы

Результаты, полученные в работе экспериментально и путем модельных расчетов, дают более полное представление об атмосферных эффектах в широком интервале энергий КЛ Зависимости атмосферных эффектов КЛ от параметров атмосферы и регистрируемого излучения, с одной стороны, обеспечивают более корректный учет вариаций КЛ атмосферного происхождения при анализе вариаций КЛ, а с другой, позволяют впервые получать информацию об изменениях давления, среднемассовой температуры и температуры различных слоев атмосферы по данным наземных наблюдений КЛ

Наблюдаемый широтный эффект КЛ дал возможность экспериментально оценить коэффициенты связи не только для интегральной интенсивности нуклонной компоненты КЛ, но и для интенсивности нуклонов различных энергетических интервалов Из геомагнитных эффектов КЛ найдены как интегральные атмосферные кратности генерации нуклонной компоненты КЛ, так и атмосферные кратности генерации нуклонов различных энергетических интервалов Метод пробного детектора позволил впервые экспериментально определить коэффициенты связи для интенсивности мюонов в атмосфере под различными углами к зениту

Многоканальность непрерывных наблюдений вариаций интенсивности КЛ (в различных областях энергетического спектра в широком диапазоне энергий с различных направлений) с помощью одного прибора позволила путем решения системы уравнений вариаций КЛ находить величину первичной (межпланетной) вариации КЛ, геомагнитной и атмосферной составляющих вариаций КЛ, проводить оценку изменений параметров первичного спектра КЛ, жесткости геомагнитного обрезания, давления и среднемассовой температуры атмосферы, а также осуществлять диагностику температурного режима атмосферы Данные об изменениях жесткости геомагнитного обрезания и горизонтальной составляющей геомагнитного поля дали возможность проводить оценку магнитосферных токовых систем в период спорадических возмущений в рамках моделей нитевидного кольцевого тока и тока, распределенного на сфере.

Несомненно, исследования по численному анализу вариаций интенсивности КЛ и разработке многоканальных систем наблюдений должны быть продолжены по широкому кругу вопросов Использование полученных результатов значительно увеличит

эффективность методов исследования KJI метода глобальной съемки и метода спектрографической глобальной съемки Для этого необходимо создание сети многоканальных наблюдательных комплексов KJI Совершенно очевидна необходимость дальнейшего развития метода диагностики температурного режима атмосферы с помощью KJI, дающего возможность получать информацию в реальном времени Важным аспектом является развитие теоретико-методической базы мониторинга магнитосферных токовых систем возмущений с помощью КЛ при глобальном электромагнитном зондировании Земли При этом следует учитывать также определяющую роль КЛ в создании проводимости атмосферы, входящей в глобальную электрическую цепь

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Янчуковский В.Л., Янчуковский А Л Спектрограф космических лучей, основанный на эффекте локальной генерации нейтронов // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца М Наука - 1980 - Вып 52 - С 52-56

2 Yanchukovsky V.L., Borisov V L , Chirkov N P To the Problem of Determination of energy Spectrum of Cosmic Ray Variations on Registration Data of Nuclon Component //Proc 16lh Inter Cosmic Rays Conf Kyoto -1979 -V4 -P 347-49

3 Yanchukovsky V.L. Complex Installation Regisatration of Cosmic Ray with Energy 109- 10l4eV //Proc 16th Inter Cosmic Rays Conf Kyoto - 1979 -V4 -P 349-351

4 Янчуковский А Л., Янчуковский В.Л. Устройство регистрации нейтронов множественности // Авторское свидетельство № 80712 Зарегистрировано 20 октября 1980 г

5 Янчуковский А Л , Янчуковский В.Л. О возможности создания спектрографа космических лучей с управляемыми коэффициентами связи // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца М Наука - 1980 - Вып 52 - С 57-59

6 Янчуковский А Л, Янчуковский В.Л. Способ измерения вариаций интенсивности космических лучей // Авторское свидетельство № 867161 Зарегистрировано 21 мая 1981 г

7 Yanchukovsky A L, Yanchukovsky V.L A Cosmic Ray Intensity Variations Spectrograph for the Word Neutwork of Stations // Proc 17th Inter Cosmic Rays Conf Paris - 1981 - V 4 - P 343-346

8 Янчуковский В.Л. Исследование вариаций космических лучей с

использованием эффекта локальной генерации нейтронов // Исследование околоземного пространства Новосибирск ИГиГ СО АН СССР - 1981 -С 57-62

9 Янчуковский A JI, Янчуковский B.JI. Спектрограф вариаций интенсивности космических лучей для мировой сети станций // Известия АН СССР Серия Физическая - 1982 - Т 46 - № 9 -С 1746-1748

10 Chirkov N Р, Filippov А Т, Yanchukovsky V. L. Forbush-decrease and Cosmic ray Fluctuations in july 1982 //Proc 18th Int Cosmic Rays Conf Bangalore India - 1983 -V3 -P 245-248

11 Янчуковский B.JI, Янчуковский А Л Барометрический эффект кратных нейтронов космических лучей // Геомагнетизм и аэрономия -1983 -Т 23 - С 722-726

12 Янчуковский АЛ, Янчуковский В.Л. Адаптивный метод регистрации вариаций космических лучей// Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца М Наука - 1984 - Вып 68 - С 201-210

13 Янчуковский В. Л., Хисамов Р 3 Вариации космических лучей магнитосферного и межпланетного происхождения в июле 1982 г // Долгосрочное прогнозирование гидрометеорологических условий Новосибирск СОВАСХНИЛ - 1985 - Вып 36 - С 42-44

14 Янчуковский В.Л. Регистрация направленной интенсивности космических лучей // Препринт № 20 Новосибирск ИГиГ СО АН СССР - 1986 -24 с

15 Ynchukovsky V.L., Khisamov R Z Cosmic Ray Variations in April and May 1984 according to the Novosidirsk Neutron Multiplicity of Local Generation // Solar-Geophysical Activity Reports for Stip Interval XYI 20 April - 4 May 1984 Fordush Decrease Boulder Colorado/ USA - 1987 -P 237

16 Янчуковский В. Л , Хисамов Р 3 Вариации космических лучей за период 1971 - 1987 гг // Оперативно - информационный материал Новосибирск ИГиГ СО АН СССР - 1988 - 12 с

17 Янчуковский В.Л., Хисамов РЗ Коэффициенты связи нейтронной компоненты космических лучей // Препринт № 7 Новосибирск ИГиГ СО АН СССР - 1989 - 16 с

18 Янчуковский В.Л, Хисамов Р 3 Вариации в кратных нейтронах в период Форбуш - эффектов космических лучей И Препринт № 23 Новосибирск ИГиГ СО АН СССР - 1990 - 17 с

19 Филиппов А Т, Басалаев М Л, Руднев Ю Ф , Янчуковский В.Л.

О солнечных вспышках, сопровождающихся генерацией нейтронов высоких энергий, по данным наземных супермониторов // Геомагнетизм и аэрономия - 1990 -Т 30 - С 381-385

20 Янчуковский B.JI. Температурная зависимость больших пропорциональных счетчиков для регистрации космических лучей // Препринт № 7 Новосибирск ИГиГ СО АН СССР - 1991 - 18 с

21 Янчуковский B.JI. Генетически связанные нейтроны в мониторе космических лучей // Препринт № 1 Новосибирск ОИГГиМ СО РАН - 1992 - 17 с

22 Янчуковский B.JI. Генетически связанные нейтроны в мониторе космических лучей // Препринт № 1 Новосибирск ОИГГиМ СО РАН - 1992 - 17 с

23 Yanchukovsky V.L., Nesterova 11, Yanchukovsky A L The multiple neutrons is the cosmic ray monitor // The Second Soltip Symposium Nakaminato Japan - 13 June - 17 June 1994 - P 76

24 Yanchukovsky V.L. The atmospheric multiplicity of neutron component of cosmic rays // The Second Soltip Symposium Nakaminato Japan -13-17 June 1994 - P 77

25 Янчуковский B.JI. Большие пропорциональные счетчики для регистрации космических лучей //Геомагнетизм и аэрономия - 1994 -Т 34 - №2 - С 151-154

26 Янчуковский В.Л., Филимонов Г Я Вариации нейтронной компоненты космических лучей// Препринт № 1 Новосибирск ОИГГиМ СО РАН - 1994 - 11 с

27 Yanchukovsky V.L., Nesterova 11, Yanchukovsky A L The multiple neutrons is the cosmic ray monitor // Proc of the Second Soltip Symposium Nakaminato - 1995 -V5 -P 263-265

28 Янчуковский В.Л, Филимонов Г.Я Коэффициенты связи и атмосферная кратность нейтронной компоненты вторичных космических лучей //Известия РАН Серия физическая - 1995 -Т 59 -С 125-128

29 Yanchukovsky V.L. The atmospheric multiplicity of neutron component of cosmic rays // Proc of the Second Soltip Symposium Nakaminato - 1995 - V 5 -P 259-261

30 Yanchukovsky V.L Modulation Effect of Barometric Coefficient of Neutron Component of Secondery Cosmic Rays // Proc 24th International Cosmic Ray Conference Roma Italy - 1995 -V 5 -P 1145-1147

31. Янчуковский В.Л., Филимонов Г Я Барометрический эффект вторичных космических лучей // Известия РАН Серия физическая -

1997 -Т 61 -№ 6 -С 1159-1161

32 Yanchukovsky V.L , Philimonov G Ya Barometric Effect of Cosmic Rays as a Function of several Variables // Proc 25lh International Cosmic Ray Conference Durban - 1997 - V 2 - P 445-448

33. Yanchukovsky V.L Investigation of Cosmic Ray Variations by the Multi-Channel Registration in the Different Energetic Ranges // Annales Geophysical Suppl - 1998 -V 16 - Part III -P 869

34. Янчуковскнй B.JI, Филимонов Г Я Спектрограф вариаций космических лучей на эффекте локальной генерации нейтронов // YII Симпозиум по солнечно-земной физике Москва -1998 - С 75-76

35. Янчуковскнй В.Л., Филимонов Г Я Результаты многоканальной регистрации космических лучей нейтронным монитором // Известия РАН Серия физическая - 2000 - Т 63 - № 2 -С 409-412

36. Yanchukovsky V.L, Philimonov G Ya Cosmic Ray Variation Spectrograph Based on the Effect of Local Generation of Neutrons // SolarSystem Research -2000 -V 34 -№2 -P 176-177

37. Янчуковскнй В.Л , Филимонов Г Я Спектрограф вариаций космических лучей на эффекте локальной генерации нейтронов // Астрономический вестник -2000 -Т 34 -№2 - С 191-192

38. Янчуковскнй В.Л., Филимонов Г Я Исследование вариаций интенсивности космических лучей с использованием эффекта локальной генерации нейтронов // Известия РАН Серия физическая -2001 -Т 65 -№ 3 - С 394-396

39 Ермолаев Ю И , Зеленый Л М , Застенкер Г Н, Петрукович А А , Ермолаев М Ю , Панасюк М И , Кузнецов С Н , Мягкова И Н , Муравьева Е А , Юшков Б Ю , Веселовский И С , Кузнецов В Д , Черток И М , Ишков В Н , Белов А В , Ерошенко Е А , Янке В Г , Кузин С В , Житник И А , Игнатьев А П , Слемзин В А , Суходрев Н К , Шестов С А , Богод В М , Котельников В С , Першаков Л А , Белоглазов М И , Власов В И , Чашей И В , Козлов В И , Кугаенко Ю И , Клейменова Н Г , Козырева О В , Пархомов В А , Хисамов Р 3 , Янчуковскнй В.Л. Год спустя Солнечные, гелиосферные и магнитосферные возмущения в ноябре 2004 г // Геомагнетизм и аэрономия - 2005 - № 6 - С 723-763

40 Янчуковскнй В.Л. Долговременная модуляция космических лучей в различных энергетических интервалах // Всероссийская конференция «Экспериментальные и теоретические исследования основ прогнозирования гелиогеофизической активности» Тезисы докладов Троицк ИЗМИРАН -2005 - С 77

41 Янчуковский В.Л. Экстремальное возрастание солнечной активности в ноябре 2004 года по данным мониторинга космических лучей в Новосибирске //Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф Труды УШ Всероссийской конференции Кемерово ИУУ СО РАН - 2005 -С 358-366

42 Янчуковский В.Л. Атмосферные эффекты интенсивности мюонов под различными углами к зениту // Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании Труды Международной конференции Павлодар ПГУ РК - 2006 -С 353-358

43 Янчуковский В.Л. Оценка энергетических диаграмм мюонных телескопов методом пробного детектора // Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании Труды Международной конференции Павлодар ПГУ РК - 2006 -С 359-362

44 Янчуковский В.Л. Телескоп космических лучей// Солнечно-земная физика - Новосибирск Издательство СО РАН, - 2006 - Вып 9 -С 41-43

45 Янчуковский В.Л, Филимонов Г Я., Хисамов Р 3 Атмосферные вариации интенсивности мюонов для различных зенитных углов регистрации // Известия РАН Серия физическая -2007 -Т 71 -№7 - С 1066-1068

46 Янчуковский В.Л., Коэффициенты связи для мюонов под различными углами к зениту // Современные проблемы космической физики Труды Всероссийской конференции Якутск Издательство Якутского научного центра СО РАН - 2007 - С 103-106

_Технический редактор О М Вараксина_

Подписано к печати 04 06 2008 Формат 60x84/16 Бумага офсет №1 Гарнитура Тайме

_Печ л 2,1 Тираж 150 Зак № 14_

ИНГГ СО РАН, ОИТ, 630090, Новосибирск, пр-т Ак Коптюга, 3

Содержание диссертации, доктора физико-математических наук, Янчуковский, Валерий Леонидович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС

КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ (КЛ).

1.1. Вариации космических лучей.

1.2. Детекторы локальной генерации нейтронов.

1.3. Спектрограф вариаций интенсивности космических лучей на локальной генерации нейтронов.

Реакция монитора на вторичное космическое излучение.

Временное распределение генетически связанных нейтронов в мониторе космических лучей.

Способ измерения вариаций интенсивности космических лучей на основе непрерывной регистрации множественности нейтронов локальной генерации.

Устройства непрерывной регистрации множественности нейтронов в мониторе космических лучей.

Энергетическая чувствительность спектрографа на локальной генерации нейтронов.

Спектрограф вариаций интенсивности космических лучей с регулируемыми коэффициентами связи.

1.4. Регистрация направленной интенсивности космических лучей.

Существующие телескопы космических лучей.

Способ синхронной регистрации вторичных компонент космических лучей.

Основные характеристики больших газоразрядных счетчиков в пропорциональном режиме.

Температурная зависимость пропорциональных счетчиков.

Матричный способ регистрации направленной интенсивности космических лучей.

Формирование стартовых сигналов при измерениях множественности нейтронов.

Телескоп космических лучей на газоразрядных счетчиках .82 1.5. Информационно-измерительная система для регистрации космических лучей.

Обеспечение надежности системы и достоверности получаемой информации.

Выводы.

Глава 2. АТМОСФЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ.

2.1. Высотная зависимость интенсивности нуклонной компоненты и множественности нейтронов локальной генерации.

2.2. Барометрический эффект множественности нейтронов, локальной генерации.

Барометрический эффект множественности нейтронов локальной генерации в зависимости от широты и типа монитора.

Барометрический эффект множественности нейтронов локальной генерации в зависимости от высоты.

Барометрический эффект множественности нейтронов локальной генерации в зависимости от режима измерений.

2.3. Связь барометрического эффекта с параметрами энергетического спектра космических лучей.

2.4. Барометрический эффект вторичных космических лучей.

2.5. Эффект модуляции барометрического коэффициента нейтронной компоненты космических лучей.

2.6. Атмосферные вариации нуклонной компоненты вторичных космических лучей.

2.7. Атмосферные вариации общей ионизующей и мюонной компонент космических лучей.

Выводы.

Глава 3. ГЕОМАГНИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ.

3.1. Измерения широтной зависимости интенсивности космических лучей.

3.2. Полевая станция космических лучей.

3.3. Широтный эффект нуклонной компоненты космических лучей.

3.4. Коэффициенты связи для общей интенсивности нуклонной компоненты космических лучей.

3.5. Атмосферные кратности генерации нуклонной компоненты космических лучей.

3.6. Коэффициенты связи для нуклонной компоненты в различных энергетических интервалах и нормированные атмосферные кратности генерации.

3.7. Оценка энергетических диаграмм мюонных телескопов по данным непрерывной регистрации KJI.

Выводы.

Глава 4. АНАЛИЗ МОДУЛЯЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ НА БАЗЕ ДАННЫХ МНОГОКАНАЛЬНОГО НАБЛЮДАТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА.

4.1. Составление и методы решения системы уравнений вариаций интенсивности космических лучей.

4.2. Форбуш-эффект космических лучей в феврале 1978 г.

4.3. Усредненный профиль Форбуш-понижения интенсивности КЛ по данным спектрографа на локальной генерации нейтронов.

4.4. Июльские события 1982 года по данным многоканальной регистрации космических лучей в Новосибирске.

4.5. Форбуш-понижение 20 апреля - 4 мая 1984 года.

4.6. Вспышка космических лучей 29 сентября 1989 года и Форбуш-понижения в марте и октябре 1991 года.

4.7. Метод определения изменений атмосферного давления по данным о вариациях космических лучей.

4.8. Анализ возмущений в околоземном пространстве в период экстремального возрастания солнечной активности (ноябрь 2004 г.) на базе данных комплекса многоканальной регистрации.

4.9. Долговременная модуляция интенсивности космических лучей в различных энергетических интервалах.

4.10. Оценка ошибок искомых параметров методом численного моделирования.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геофизические эффекты космических лучей и экспериментальные методы их исследования"

Актуальность проблемы. Экспериментальное и теоретическое изучение механизмов взаимодействия солнечного ветра (СВ) с околоземным космическим пространством в период спорадических возрастаний солнечной активности является важнейшим направлением солнечно-земной физики и геофизики. Спорадическими процессами на Солнце, сопровождающимися выбросами в межпланетное пространство высокоскоростной плазмы СВ, электромагнитным излучением в широком диапазоне частот и генерацией частиц в широком диапазоне энергий, обусловлены возмущения в межпланетном пространстве, магнитосфере и атмосфере Земли. Изучение спорадических явлений необходимо для

1 "-. ■ ■■'"¿''С* *"■" ч V- ! решения как фундаментальных задач, связанных с передачей энергии СВ в оболочки Земли, накоплением и освобождением энергии, так и для разработки методов мониторинга в обеспечении прогнозов явлений в атмосфере и околоземном Космосе (космическая погода). Большое значение в этом аспекте имеют исследования вариаций космических лучей (КЛ) галактического и солнечного происхождения, так как они реагируют на процессы в космическом пространстве, в магнитосфере и атмосфере Земли. Эта реакция обусловлена взаимодействием КЛ с магнитными полями и веществом, наполняющем пространство. Указанные процессы взаимодействия приводят к изменениям интенсивности, энергетического спектра, ядерного состава и пространственного распределения КЛ.

Космические лучи, играя определяющую роль в ионизации воздуха на высотах менее 25км атмосферы, создают проводимость, обеспечивающую работу глобальной токовой электрической цепи. В связи с этим результаты наземного мониторинга КЛ в широком энергетическом диапазоне могут быть непосредственно привлечены при интерпретации данных электромагнитных зондирований Земли.

Геофизические эффекты КЛ представляют собой реакцию потока КЛ на процессы в магнитосфере и атмосфере Земли. К сожалению, ряд вопросов геофизического аспекта КЛ решен недостаточно полно. Совершенно недостаточно изучены атмосферные эффекты КЛ в различных энергетических интервалах вторичных компонент КЛ. До сих пор не проверено экспериментально теоретически рассчитанное распределение температурных коэффициентов мюонной компоненты КЛ в атмосфере.

Одним из важных факторов, характеризующих связь первичных и вторичных КЛ, являются коэффициенты связи и интегральные атмосферные кратности генерации вторичных компонент КЛ. Однако они известны только для интегральной интенсивности вторичных компонент КЛ.

Результаты КЛ-мониторинга параметров магнитосферных токовых систем возмущений могут быть использованы при электромагнитном зондировании литосферы и мантии Земли.

При исследовании процессов, происходящих в межпланетном пространстве, магнитосфере и атмосфере Земли, с помощью КЛ кроме наземных методов используются также ракеты, спутники и космические аппараты. К сожалению, эти измерения эпизодичны и локализованы в пространстве. Поэтому наземные методы исследований модуляционных эффектов КЛ являются определяющими. Однако станции ЮТ наземной сети не позволяют получать информацию о вариациях КЛ в различных областях энергий.

Для решения проблемы, связанной с диагностикой состояния внешних оболочек Земли, с помощью КЛ наряду с теоретическими исследованиями крайне необходимо широкое использование экспериментальных методов исследований и методов численного моделирования. При изучении модуляционных эффектов КЛ обязательна непрерывная регистрация интенсивности вторичных компонент КЛ с различных направлений, в различных областях энергий и применение специальных методов обработки данных.

Представленная работа посвящена решению перечисленных вопросов и, в силу их фундаментальной и практической значимости, является актуальной.

Цель исследований - повышение достоверности результатов и увеличение полноты извлечения информации из модуляции потока космических лучей путем создания многоканального наблюдательного комплекса, разработки механизмов связей потока КЛ с процессами в атмосфере и магнитосфере, количественной интерпретации данных наблюдений КЛ с широким использованием методов численного анализа модуляции потока КЛ. На основе геофизических эффектов КЛ, метода коэффициентов связи реализовать мониторинг параметров энергетического спектра вариаций первичных КЛ, изменений жесткости геомагнитного обрезания, давления и температуры атмосферы по данным наземных наблюдений КЛ в одном пункте.

Основные задачи исследований:

1. Создать многоканальный наблюдательный комплекс КЛ в различных энергетических интервалах. Комплекс должен обеспечить систему уравнений вариаций соответствующим числом независимых каналов синхронной регистрации интенсивности КЛ.

2. Установить механизмы связей атмосферных вариаций интенсивности КЛ в различных интервалах энергий с параметрами первичного спектра КЛ, жесткостью геомагнитного обрезания, давлением и температурой атмосферы.

3. Найти атмосферные кратности генерации частиц и коэффициенты связи для различных интервалов энергий вторичных КЛ с помощью теоретических расчетов и экспериментально по результатам исследований геомагнитных эффектов (исходя из широтной зависимости интенсивности КЛ в различных энергетических интервалах).

4. Реализовать мониторинг параметров энергетического спектра вариаций КЛ в межпланетном пространстве, изменений жесткости геомагнитного обрезания (для определения параметров магнитосферных токовых систем в период спорадических возмущений), изменений давления и температуры атмосферы на базе данных регистрации КЛ в одном пункте.

Фактический материал, методы исследований, аппаратура.

Основой решения поставленной проблемы являются теория взаимодействия и теория модуляции КЛ, метод коэффициентов связи и спектрографический метод исследования вариаций КЛ. Разработка способов и аппаратуры выполнена с использованием математического моделирования, эксперимента, численных методов.

При проведении разработок, положенных в основу системы многоканальной регистрации КЛ, использованы в качестве исходных материалы, которые были получены экспериментально с помощью стационарных и полевых установок регистрации КЛ. Для изучения атмосферного и широтного эффекта КЛ автором выполнен мониторинг интенсивности КЛ в различных энергетических интервалах. При этом использовались монитор-телескоп кубической геометрии, нейтронный монитор МГГ, монитор КМ-64, детектор со счетчиками ионизующей компоненты СГМ-14.

При проведении высотного мониторинга КЛ (и анализе полученных данных) в районе Саянского высокогорного спектрографа КЛ ИСЗФ СО РАН автором использованы материалы наблюдений стационарных станций спектрографа, которые принимались за базовые, а при высотных измерениях в Заилийском Алатау — данные высокогорной (3400 м) станции КЛ Алма-Ата.

В эксперименте по широтному эффекту КЛ привлечены данные станций КЛ сети: Тикси, Якутск, М.Шмидта, Норильск, Иркутск, Новосибирск, Хабаровск, Алма-Ата, Ташкент.

Использовалась совокупность экспериментальных методов:

- в процессе высотных и широтных измерений осуществлялась сверка стационарных и передвижных станций КЛ;

- между сверками (калибровками) контроль стабильности эффективности мобильной станции осуществлялся по отношениям показаний нескольких идентичных независимых счетчиков, входящих в детектор (датчик) станции; с помощью регулирования продолжительности измерений в пунктах задавался уровень значимости и веса в точках измерений;

- временные вариации КЛ в период высотных и широтных измерений учитывались по данным непрерывных наблюдений станций КЛ сети;

- достоверность результатов при исследовании вариаций КЛ, прежде всего, обусловлена кондицией используемых данных станций КЛ сети;

- верификация результатов теоретических расчетов проводилась путем их сопоставления с данными эксперимента; с целью повышения качества (статистической точности и надежности) данных системы многоканальной регистрации КЛ предусмотрена избыточность, информационная и функциональная, использованы технические средства диагностики (в том числе тестирование и применение имитаторов), а также специальные алгоритмы контроля качества данных;

- комплекс регистрации КЛ организован в виде четырех разнесенных идентичных секций с соблюдением условий их независимости, что повысило точность регистрации КЛ и обеспечило непрерывный контроль стабильности эффективности комплекса (в условиях отсутствия возможности контроля с помощью эталонных источников излучений), вычисления мгновенных значений эффективности и факторов нормировки данных;

- анализ полученных данных непрерывных наблюдений выполнен спектрографическим методом с привлечением методов обработки экспериментальных данных: фильтрации, интерполяции данных, скользящего среднего, метода синхронного накопления, корреляционного, наименьших квадратов. Относительные ошибки искомых параметров также оценивались методом численного моделирования.

Защищаемые научные результаты:

1. Многоканальный наблюдательный комплекс КЛ в различных энергетических интервалах широкой области энергий первичных КЛ, включающий спектрограф КЛ на эффекте локальной генерации нейтронов и матричный мюонный телескоп, созданный на базе оригинальных методов измерений и обеспечивающий получение информации о модуляции потока КЛ в диапазоне энергий КЛ от 3 до 200 ГэВ (научное обоснование, разработка способов и аппаратуры, оценка параметров системы).

2. Установленная с помощью численных методов анализа экспериментальных данных и модельных расчетов связь атмосферных вариаций КЛ с параметрами первичного спектра вариаций КЛ, изменениями жесткости геомагнитного обрезания, давлением и температурой атмосферы дает более полное представление об атмосферных эффектах в широком интервале энергий КЛ.

3. Результаты исследований геомагнитных эффектов КЛ:

- широтная зависимость интенсивности нуклонной компоненты в различных энергетических интервалах;

- коэффициенты связи и интегральные атмосферные кратности генерации нуклонной компоненты КЛ в различных энергетических интервалах;

- коэффициенты связи общей ионизующей и мюонной компонент КЛ для зенитных углов 0, 30, 40, 50, 60, 67 и 71°.

4. Мониторинг параметров спектра первичных вариаций КЛ, изменений жесткости геомагнитного обрезания, параметров атмосферы в период спорадических возмущений в межпланетной среде и магнитосфере Земли на базе данных наземных наблюдений КЛ в одном пункте. На основании полученных результатов находятся изменения давления и среднемассовой температуры атмосферы, осуществляется диагностика температурного режима атмосферы, делается оценка магнитосферных токовых систем в период спорадических возмущений.

Новизна работы. Личный вклад.

1. Впервые создан многоканальный наблюдательный комплекс космических лучей, обеспечивающий получение информации о вариациях интенсивности КЛ в различных энергетических интервалах (мониторинг КЛ) одним прибором. Его создание базируется на совокупности оригинальных решений:

- исходя из временного распределения генетически связанных нейтронов в мониторе КЛ, полученного экспериментально, разработаны адаптивный способ и устройство выделения информации о множественности нейтронов локальной генерации; при этом использован новый способ селекции сигналов по плотности их следования;

- впервые предложен и реализован матричный способ организации системы телескопов КЛ, обеспечивающий широкий набор направлений регистрации мюонной компоненты КЛ, достижение высокой статистической точности регистрации; сокращение просчетов и случайных совпадений до величин, которые практически можно не учитывать.

2. Установлена связь атмосферных вариаций интенсивности КЛ в различных интервалах энергий с параметрами первичного спектра КЛ, жесткостью геомагнитного обрезания, давлением и температурой атмосферы:

- дано объяснение высотной зависимости барометрического эффекта нейтронной компоненты;

- показано, что наблюдаемые 11-летние вариации барометрического коэффициента нейтронной компоненты обусловлены изменениями показателя степенного спектра ЮГ и жесткости геомагнитного обрезания;

- впервые экспериментально найдены плотности температурных коэффициентов интенсивности мюонов в атмосфере под различными углами к зениту;

- показана и реализована возможность диагностики температурного режима атмосферы по данным КЛ.

3. Из экспериментальных данных по широтному эффекту:

- получены широтные зависимости для нуклонной компоненты в различных энергетических интервалах; рассчитаны коэффициенты связи и интегральные атмосферные кратности генерации нейтронной компоненты в различных энергетических интервалах;

4. Результатами анализа событий в КЛ (февраль 1978г., июль 1982г., апрель-май 1984г., сентябрь 1989г., март-ноябрь 1991г., ноябрь 2004г.) и данных непрерывной регистрации (1985-2005гг.) доказана состоятельность спектрографического метода на основе многоканальной регистрации КЛ в одном пункте. Он позволил впервые по наблюдениям в одном пункте находить величины: первичной вариации КЛ, геомагнитной и атмосферной составляющих вариаций КЛ; проводить оценку изменений параметров первичного спектра КЛ, жесткости геомагнитного обрезания, параметров атмосферы.

Из результатов анализа вариаций КЛ впервые находятся изменения атмосферного давления, среднемассовой температуры атмосферы и температур на изобарах от 900 до 50мб.

По данным об изменении жесткости геомагнитного обрезания и данным о Б5Гвариации сделаны оценки параметров токовых систем возмущений в рамках модели нитевидного кольцевого тока и тока распределенного на сфере.

Личный вклад автора является определяющим при постановке рассмотренных задач, разработке способов их решения, анализе данных и интерпретации полученных результатов. Под руководством и при непосредственном участии автора впервые в Новосибирске организованы в 1968 году непрерывные наблюдения за вариациями КЛ; разработана и сдана в работу в 1977 году полярная станция КЛ на М.Шмидта; создан и пущен в эксплуатацию многоканальный наблюдательный комплекс КЛ; разработан полевой вариант станции КЛ, выполнены высотные и широтные измерения интенсивности КЛ в различных энергетических интервалах.

Научная и практическая значимость. Создан многоканальной наблюдательный комплекс КЛ, который обеспечил получение новой качественной информации. В комплексе автоматически решается вопрос контроля относительной эффективности каналов регистрации КЛ и полностью снимается проблема синхронизации наблюдений, так как получение информации о вариациях интенсивности КЛ в различных областях энергий обеспечивается не приборами, разнесенными по высоте или широте, либо разными типами приборов, как прежде, а одним прибором. При этом не требуется ни дополнительных рабочих площадей, ни массы дорогостоящего свинца, а станция КЛ превращается в спектрограф вариаций интенсивности КЛ, который позволяет получать информацию в разных энергетических интервалах широкой области энергий от единиц до 200 ГэВ.

Проведен мониторинг параметров энергетического спектра вариаций первичных КЛ, изменений жесткости геомагнитного обрезания, изменений давления и температуры атмосферы по данным наземных наблюдений с помощью многоканального комплекса КЛ. Изменения жесткости геомагнитного обрезания позволили провести оценку параметров магнитосферных токовых систем в период спорадических возмущений.

Многоканальные наблюдения КЛ, основанные на множественной локальной генерации нейтронов и синхронной регистрации мюонов с различных азимутальных направлений под различными углами к зениту, расширяют возможности анализа временных вариаций КЛ. Разрешающая способность метода, в основном, определяется характеристиками используемых каналов регистрации: с одной стороны, разносом коэффициентов связи и, с другой - статистической точностью регистрации интенсивности в каналах. Уменьшение темпа счета в каналах с увеличением энергии регистрируемого излучения обусловлено падающим степенным спектром КЛ. Многоканальные наблюдения позволяют при анализе событий проводить выбор оптимального соотношения между необходимым разносом коэффициентов связи и достаточной статистической точностью регистрации.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались: на 16-ой, 17-ой, 18-ой, 24-ой, 25-ой, 26-ой Международных конференциях по космическим лучам (Киото, 1979; Париж, 1981; Бангалор, 1983; Рим, 1995; Дурбан, 1997; Солт-Лэйк Сити, 1999); на 18-ой, 24-ой, 25-ой, 26-ой, 28-ой, 29-ой отечественных конференциях по космическим лучам (Якутск, 1984; Москва, 1996, 1998; Дубна, 2000; Москва, 2004; Москва, 2006); на Всесоюзном совещании «Долгосрочное прогнозирование гидрометеорологических условий (Новосибирск, 1985); на Совещании рабочей группы по солнечно-земным связям (Оттава, 1992); The Second Soltip Symposium (Накаминато, 1994); на 8-ой Научной Ассамблеи IAGA, IACMA, STP (Упсала, 1997); на YII Симпозиуме по солнечно-земной физике (Троицк, 1998); на И Международном симпозиуме «Активный геофизический мониторинг литосферы Земли» (Новосибирск, 2005); на Симпозиуме «Гелиогеофизические факторы и здоровье человека» (Новосибирск, 2005); на Всероссийской конференции «Экспериментальные и теоретические исследования основ прогнозирования гелиогеофизической активности» (Троицк, 2005); на YIII Всероссийской конференции «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф» (Кемерово, 2005); на Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» (Павлодар, 2006); на Всероссийской конференции «Современные проблемы космической физики» (Якутск, 2007). По теме диссертации опубликовано 46 работ. Из них статей — 28, в том числе в рецензируемых отечественных и зарубежных изданиях и журналах - 19 (издательство Наука - 5; ж. «Известия РАН. Серия физическая» - 6; ж.

Геомагнетизм и аэрономия» - 4; ж. «Астрономический вестник» - 1; ж. «Solar-System Research» - 1; авторских свидетельств — 2); материалов конференций -15.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 244 наименований. Полный объем диссертации 267 страниц, включая 87 рисунков и 16 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Янчуковский, Валерий Леонидович

Выводы

Спектрографический метод анализа вариаций интенсивности КЛ на основе многоканальной регистрации КЛ одним прибором в одном пункте заключается в составлении и решении (относительно искомых параметров) системы уравнений, описывающих вариации интенсивности для каждого из используемых в анализе каналов данной многоканальной системы регистрации КЛ.

Определен спектр вариаций в минимуме Форбуш — эффекта 14-17 февраля 1978г. по данным многоканальной регистрации. Спектр был также определен по спутниковым данным и данным комплекса установок ИКФиА СО РАН (Якутск). Спектр был представлен степенной функцией, а показатель степени найден равным 1,45. Полученные результаты находятся в хорошем согласии.

С помощью спектрографического анализа данных наблюдений, полученных системой многоканальной регистрации КЛ в Новосибирске рассмотрена мощная вспышка КЛ - солнечное протонное событие (СПС) 29.09.1989г. Найден показатель степени жесткостного спектра КЛ в динамике за весь период. При сопоставлении полученных результатов с результатами работ, полученных по стратосферным данным и данным сети нейтронных мониторов, наблюдается хорошее их согласие. Возрастание интенсивности КЛ наблюдалось и на якутском комплексе подземных мюонных телескопов, что свидетельствует о том, что спектр солнечных КЛ был действительно очень жестким, особенно в максимуме возрастания. Энергетический спектр дополнительного потока в диапазоне 1 < Е < 50 ГэВ описывался законом АЕ г.

Зависимость вторичных КЛ от изменений атмосферного давления до сих пор рассматривалась в качестве отрицательного фактора при исследованиях модуляционных эффектов КЛ наземными методами. При использовании комплекса многоканальной регистрации КЛ зависимость регистрируемого излучения от давления следует рассматривать как положительный фактор, так как позволяет получать непрерывную информацию об изменениях атмосферного давления с высокой точностью из данных о вариациях интенсивности КЛ.

Результатами анализа событий в КЛ (декабрь 1978г., июль 1982г., апрель-май 1984г., сентябрь 1989г., март-ноябрь 1991г., ноябрь 2004г.) и данных непрерывной регистрации (1985-2005гг.) доказана состоятельность спектрографического метода на основе многоканальной регистрации КЛ в одном пункте.

Метод одним прибором позволил по наблюдениям в одном пункте находить величины: первичной вариации КЛ, геомагнитной и атмосферной составляющих вариаций КЛ; проводить оценку изменений параметров первичного спектра КЛ, жесткости геомагнитного обрезания, метеопараметров.

По данным о вариациях КЛ найдены изменения атмосферного давления, среднемассовой температуры и температуры на изобарах от 900 до 50мб.

Результаты спектрографического анализа вариаций интенсивности КЛ совместно с данными П51- вариации геомагнитного поля позволили также сделать оценки (в рамках моделей симметрично -ограниченной магнитосферы, нитевидного кольцевого тока и тока, распределенного на сфере) параметров магнитосферных токовых систем возмущений.

Многоканальная регистрация вариаций интенсивности КЛ может эффективно использоваться при анализе временных вариаций КЛ. Разрешающая возможность метода в основном определяется характеристиками каналов: с одной стороны, разносом коэффициентов связи и, с другой - статистической точностью регистрации интенсивности в каналах. Падение темпа счета с ростом п канала обусловлено в первую очередь падающим степенным спектром регистрируемого излучения. Многоканальность комплекса регистрации КЛ позволяет при анализе конкретного события производить выбор оптимального соотношения между необходимым разносом коэффициентов связи и достаточной статистической точностью регистрации.

Относительные ошибки искомых параметров являются обратной функцией амплитуды рассматриваемого эффекта. Резкое увеличение ошибок наблюдается, когда амплитуда рассматриваемых вариаций интенсивности КЛ становится по порядку величины соизмеримой со статистической ошибкой исходных данных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом работы являются установление связей интенсивности потока космических лучей в широком диапазоне энергий с параметрами атмосферы, магнитосферы и первичного излучения и создание автоматизированного многоканального наблюдательного комплекса КЛ, направленных на повышение достоверности и увеличение полноты извлечения информации из модуляции потока КЛ.

В работе на базе оригинальных методов измерений решена задача многоканальной синхронной регистрации всех вторичных компонент КЛ одним прибором, что позволило получать информацию о модуляции потока КЛ в более широком диапазоне энергий КЛ (перекрывающем три порядка). Введение в автоматизированной измерительной системе избыточности, функциональной и информационной, позволяет получать более точную и достоверную информацию о модуляционных эффектах КЛ. Результаты изучения множественной генерации нейтронов в свинце космическими лучами обеспечили создание нового типа спектрографа КЛ (на локальной генерации нейтронов). Впервые предложенная в данной работе матричная структура реализации системы мюонных телескопов позволила получить широкий набор направлений регистрации КЛ, охватывающий значительную область небесной сферы.

Результаты, полученные в работе с помощью численных методов анализа экспериментальных данных и путем модельных расчетов, дают более полное представление об атмосферных эффектах в широком интервале энергий КЛ. Зависимости атмосферных эффектов КЛ от параметров атмосферы и регистрируемого излучения, с одной стороны, обеспечили более корректный учет вариаций КЛ атмосферного происхождения при анализе вариаций КЛ, а с другой, позволили впервые получать информацию об изменениях давления, среднемассовой температуры и температуры различных слоев атмосферы по данным наземных наблюдений КЛ.

Полученный в работе экспериментально широтный эффект КЛ дал возможность оценить коэффициенты связи не только для интегральной интенсивности нуклонной компоненты КЛ, но и для интенсивности нуклонов различных энергетических интервалов. Из геомагнитных эффектов КЛ найдены как интегральные атмосферные кратности генерации нуклонной компоненты КЛ, так и атмосферные кратности генерации нуклонов различных энергетических интервалов. Метод пробного детектора позволил впервые экспериментально оценить коэффициенты связи для интенсивности мюонов в атмосфере под различными углами к зениту.

Мониторинг космических лучей (в различных областях энергетического спектра в широком диапазоне энергий с различных направлений) одним прибором позволил путем решения системы уравнений вариаций КЛ находить величину первичной (межпланетной) вариации КЛ, геомагнитной и атмосферной составляющих вариаций КЛ, проводить оценку изменений параметров первичного спектра КЛ, жесткости геомагнитного обрезания, давления и среднемассовой температуры атмосферы, а также осуществлять диагностику температурного режима атмосферы. Данные об изменениях жесткости геомагнитного обрезания и горизонтальной составляющей геомагнитного поля дали возможность проводить оценку магнитосферных токовых систем в период спорадических возмущений в рамках моделей нитевидного кольцевого тока и тока, распределенного на сфере.

Несомненно, исследования по численному анализу вариаций интенсивности КЛ и разработке многоканальных систем наблюдений должны быть продолжены по широкому кругу вопросов. Использование полученных результатов значительно увеличит эффективность методов исследования КЛ: метода глобальной съемки и метода спектрографической глобальной съемки. Для этого необходимо создание сети многоканальных наблюдательных комплексов КЛ. Совершенно очевидна необходимость дальнейшего развития метода диагностики температурного режима атмосферы с помощью КЛ, дающего возможность получать информацию в реальном времени. Важным аспектом является развитие теоретико-методической базы мониторинга магнитосферных токовых систем возмущений с помощью КЛ при глобальном электромагнитном зондировании Земли. При этом следует учитывать также определяющую роль КЛ в создании проводимости атмосферы, входящей в глобальную электрическую цепь.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора физико-математических наук, Янчуковский, Валерий Леонидович, Новосибирск

1. Авдюшин С.И., Данилов А.Д. Солнце, погода и климат: сегодняшний взгляд на пробдему (обзор). // Геомагнетизм и аэрономия. -2000. Т. 40. - №5. - С. 3 - 14.

2. Акопян М.Р., Базилевская Г.А., Боровков Л.П., Вашенюк Э.В., Свиржевский Н.С., Стожков Ю.И., Струминский А.Б.,Туманов В.А. Мощные солнечные протонные события начала 22 цикла. // Известия АН СССР. Серия физическая. 1991. - Т. 55. - № 10. - С. 1881 - 1884.

3. Аллен В.Д. Регистрация нейтронов. М.: Госатомиздат, 1962. 196 с.

4. Амелин A.C. Теоретические основы образования тумана. М.: Наука.- 1972.-209 с.

5. Арсенин В.Я. Математическая физика. Основные уравнения и специальные функции. М.: Наука. 1966. - 367 с.

6. Арсенин В.Я. Методы математической физики и специальные функции. М.: Наука. 1974. - 258 с.

7. Асатиани П.Я., Блох Я.Л., Гагуа Т.А.и др. Крупногабаритные нейтронные счетчики типа СНМ-15. // Труды Всесоюзной конференции по космическим лучам. (Ташкент, 1968). М.: Ротапринт ФИ АН СССР. 1969.- Ч. 2. Вып. 3. - С. 101-104.

8. Базилевская Г.А., Махмутов B.C. Определение абсолютных потоков солнечных протонов с Е = 100 МэВ по данным измерений встратосфере и нейтронными мониторами. // Геомагнетизм и аэрономия.- 1983. Т. 23. - № 3. - С. 373 - 377.

9. Барашенков B.C. Сечения взаимодействия элементарных частиц. М.: Наука. 1966.- 510 с.

10. Беленький С.З. Лавинные процессы в космических лучах. М.-Л.: ОГИЗ Гостехиздат. - 1948. - 256 с.

11. Белов A.B., Блох Я.Л., Клепач Е.Г., Янке В.Г. Первичная обработка данных станций космических лучей: алгоритм, вычислительная программа, реализация. // Космические лучи. М.: Наука. 1988. - №25. -С. 113-134.

12. Белов A.B., Гущина Р.Т., Обридко В.Н., Шельтинг Б.Д., Янке В.Г. Связь долговременной модуляции космических лучей с характеристиками глобального поля Солнца. // Геомагнетизм и аэрономия. 2002. - Т. 42. - № 6. - С. 727-735.

13. Белов A.B., Гущина Р.З., Сиротина И.В. Долговременная модуляция жесткостного спектра космических лучей и ее связь с солнечной активностью. // Известия РАН. Серия физическая.- 1995. Т. 59.- № 4. С.71 - 74.

14. Белов A.B., Далгатова Х.И., Ерошенко Е.А., Рерс К. Модуляция барометрических коэффициентов нейтронных мониторов ст. Киль и

15. Москва в 24-м цикле солнечной активности.// Геомагнетизм и аэрономия. 1993. - Т. 33. - С. 37 - 44.

16. Белов A.B., Ерошенко Е.А., Янке В.Г. Исключительно большое возрастание солнечных космических лучей 23 февраля 1956 г. по данным нейтронных мониторов. // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. - Т.45. № 3. С. 359-372.

17. Белоносова О.В., Белов A.B., Борог В.В., Давыдов A.C., Крученицкий Г.М., Перов С.П., Янке В.Г. Мониторинг температуры атмосферы на разных высотах по угловому спектру мюонов.// Известия РАН. Серия физическая.-2005. -Т.69.-№3.-С.440 442.

18. Бережко Е.Г., Петухов С.И., Танеев С.Н. Ускорение солнечных космических лучей ударными волнами в короне Солнца. // Известия РАН. Серия физическая. 2001. - Т. 65. - № 3. - С. 339 - 342.

19. Беркурц К., Виртц К. Нейтронная физика. М.: Атомиздат. 1968. 456 с.

20. Блох Я.Л. Стандартный кубический телескоп. // Космические лучи. М.: Наука. 1961. - № 3. - С. 80-104.

21. Блох Я.Л., Дорман Л.И., Коява В.К. и др. Большие нейтронные счетчики для супермониторов. // Космические лучи. М.: Наука. 1969. -№ 10. - С. 25-29.

22. Блох Я.Л., Бленару Д., Дмитриев А.Б., Леонов В.Х., Мавлобахшев И. Большие пропорциональные счетчики для исследования вариаций космических лучей. // Космические лучи. М.: Наука. 1969. - № 10. - С. 3638.

23. Блох Я.Л., Бленару Д., Дорман Л.И., Леонов В.Х. Пятиканальный азимутальный подземный телескоп космических лучей на пропорциональных счетчиках. // Космические лучи. М.: Наука. 1969. -№ 11. - С. 166-169.

24. Блох Я.Л., Дмитриев А.Б., Ерошенко Е.А., Леонов В.Х., Француз Э.Т. Об использовании счетчиков в пропорциональном режиме для регистрации мюонной компоненты космических лучей. // Космические лучи. М.: Наука. 1974. - № 14. с. 128-131.

25. Блох Я.Л., Капустин И.Н., Устинович В.Т. Влияние «мертвого» времени на спектральную чувствительность супермонитора. // Космические лучи. М.: Наука. 1975. - № 15. - С. 164-165.

26. Борисов В.Л., Янчуковский А.Л., Янчуковский В.Л. Экспериментальные исследования нейтронного супермонитора. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. -1974. -Вып.31. С. 156-160.

27. Борог В.В., Буринский А.Ю., Дронов В.В. Мюонный годоскоп для исследования солнечно-земных связей. // Известия РАН. Сер. Физ. 1995. -Т.59. - № 4. - С. 191-194.

28. Борог В.В., Дронов В.В., Перов С.П., Крученицкий Г.М. Вариации мюонной компоненты во время форбуш-эффектов 1998 г. по данным наземного сцинтилляционного годоскопа ТЕМП. // Известия РАН. Серия физическая.-2001.-Т. 65. -№3.-С. 381 -384.

29. Брандт 3. Анализ данных. М.: Издательство «Мир».- 2003. 686 с.

30. Вашенюк Э.В., Балабин Ю.В., Гвоздецкий Б.Б., Мирошниченко Л.И. Характеристики релятивистских СКЛ в крупных событиях на уровне Земли 1956 2005 гг. // Известия РАН. Серия физическая. - 2007. -Т. 77. -№ 7. - С. 968-971.

31. Вильсон Д. Физика космических лучей. М.: ИЛ. 1956. - 321 с.

32. Витинский Ю.И., Оль А.И., Сазонов Б.И. Солнце и атмосфера Земли. Л.: Гидрометеоиздат. 1976. - 352 с.

33. Власов H.A. Нейтроны. М.: Гостехиздат. 1955. - 456 с.

34. Гинзбург В.Л. Астрофизика космических лучей. М.: Наука. 1990. - 527 с.

35. Горшков Г.В., Зябкин В.А., Лятковская Н.М. и др. Естественный нейтронный фон атмосферы и земной коры. М.: Атомиздат. 1966. - 410 с.

36. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергия. 1988. - 304 с.

37. ГраницкийЛ.В. Приставка к нейтронному монитору для регистрации кратностей в веществе детектора. // Космические лучи. М.: Наука. 1970. - № 12. - С. 170-173.

38. Григоров Н.Л., Акимов В.В., Нестеров В.Е. и др. Изучение космических лучей на искусственных спутниках Земли. М.: Наука. -1973. 172 с.

39. Демидович Б.П., Марон H.A. Основы вычислительной математики. М.: Наука. 1970. - 664 с.

40. Денис Дж., Шнабель Р. Численные методы безусловной оптимизации и решения нелинейных уравнений. М.: МИР. 1988. - 440 с.

41. Дворников В.М., Дорман Л.И., Лузов A.A. и др. Выявление и анализ вариаций магнитосферного и межпланетного происхождения по данным спектрографа. // Известия АН СССР. Сер.Физ. 1972. - Т. 36. -№ 11. - С. 2427-2434.

42. Дворников В.М., Кравцова М.В., Луковникова A.A., Сдобнов В.Е , О возможности прогноза солнечных протонных событий. // Известия РАН. Серия физическая. 2007. - Т. 77. - № 7. - С. 978 - 980.

43. Дворников В.М., Кравцова М.В., Луковникова A.A., Сдобнов В.Е. Вариации жесткостного спектра космических лучей в период событий января 2005 г. // Известия РАН. Серия физическая. 2007. - Т. 77. - № 7. -С. 975-977.

44. Дворников В.М., Крестьянников Ю.Я., Матюхин Ю.Г., Сергеев A.B. Информативность спектрографического метода. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1979. - Вып. 49. -С. 115-122.

45. Дворников В.М., Сдобнов В.Е., Сергеев A.A., Сергеев A.B. Определение коэффициентов связи по вариациям жесткостного спектра первичных космических лучей.// Препринт № 14-89, Иркутск: СибИЗМИР, 1989, 5с.

46. Дворников В.М., Сдобнов В.Е. Природа вариаций жесткостного спектра космических лучей в периоды солнечно-гелиосферных спорадических явлений. // Известия РАН. Серия физическая. 2001. - Т. 65. - № 3. - С. 343 - 346.

47. Дворников В.М., Сдобнов В.Е. Вариации параметров жесткостного спектра космических лучей в период GLE 29 сентября 1989 г. // Известия РАН. Серия физическая. 2003. - Т. 67. - № 4. - С. 459 - 461.

48. Дорман Л.И. Вариации космических лучей. М.: Гостехиздат. -1957. 285 с.

49. Дорман Л.И. Вариации космических лучей и исследование Космоса. М.: Наука. 1963. - 1026 с.

50. Дорман Л.И. Метеорологические эффекты космических лучей. М.: Наука. 1972.-211 с.

51. Дорман Л.И. Геофизические эффекты и вторичные компоненты космических лучей в атмосфере. // Космические лучи. М.: Наука. 1974. -№ 14. - С. 5-28.

52. Дорман JI.И. Экспериментальные и теоретические основы астрофизики космических лучей. М.: Наука. 1975. - 462 с.

53. Дорман Л.И. Вариации галактических космических лучей. М.: МГУ. 1975.-214 с.

54. Дорман Л.И., Гущина Р.Т., Шей М.А., Смарт Д.Ф. Эффективные жесткости обрезания космических лучей. М.: Наука. 1972. - 150 с.

55. Дорман Л.И., Мирошниченко Л.И. Солнечные космические лучи. М.: Наука.- 1968. 468 с.

56. Дорман Л.И., Смирнов B.C., Тясто М.И. Космические лучи в магнитном поле Земли. М.: Наука,- 1971. 309 с.

57. Дорман Л.И., Фейнберг Е.Л. Некоторые вопросы теории вариаций космических лучей. // Вариации космических лучей под Землей, на уровне моря и в стратосфере. М.: Наука. 1959. - С. 49-57.

58. Емельянов H.H., Кравцов Н.Г., Мигунов В.М., Приходько А.Н., Скрипин Г.В., Упольников A.A. Совмещенный мюонно-нейтронный регистратор космических лучей. // Исследования по космофизике и аэрономии. Якутск: ЯФ СО АН СССР. 1975. - С. 149-154.

59. Пархомов В.А., Хисамов Р.З., Янчуковский B.JI. Год спустя: Солнечные, гелиосферные и магнитосферные возмущения в ноябре 2004 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2005. - Т. 45. - № 6. - С. 1 -41.

60. Железнов Н.А. (Под ред.). Использование избыточности в информационных системах. Л.: Наука. 1970. - 363 с.

61. Жданов Г.Б., Стожков Ю.И. Физика космических лучей на пороге XXI века. // Природа. 2001. - № 2. - С. 11 - 19.

62. Зацепин Г.Т. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1949.-Т. 19.-С. 1104- 1108.

63. Зиракашвили В.Н., Птускин B.C., Фелк Г. Галактический ветер с космическими лучами и магнитным полем во вращающейся галактике: влияние лучистых потерь. // Известия РАН. Серия физическая. 2002. — Т. 66.-№11.-С. 1606- 1608.

64. Зусманович А.Г., Шварцман Я.Е. Солнечные космические лучи высоких энергий. // Геомагнетизм и аэрономия. 1989. - Т. 29. - № 3. -С. 353-358.

65. Иноземцева О.И., Капитонов Ю.А. Азимутальный телескоп для исследования вариаций космических лучей в зависимости от прихода первичного излучения.// Космические лучи. М.: Наука.- 1961. №3. -С. 105-121.

66. Ишков В.Н. Космическая погода, ее оценка и прогнозы в Интернете. Экспериментальные и теоретические исследования основ прогнозирования гелиогеофизической активности. Всероссийская конференция. Троицк Московской обл. ИЗМИР АН. 2005. С. 30.

67. Ишков В.Н. Возможности и ограничения прогноза геоэффективных солнечных явлений. Экспериментальные и теоретические исследования основ прогнозирования гелиогеофизической активности. Всероссийская конференция. Троицк Московской обл. ИЗМИРAIT. 2005. С. 30.

68. Калашникова В.И., Козодаев М.С. Детекторы элементарных частиц. М.: Наука. 1966. - 407 с.

69. Калиткин H.H. Численные методы. М.: Наука. 1978. - 512 с.

70. Капустин И.Н. Кандидатская диссертация. Полярный геофизический институт КФ АН СССР. 1970.

71. Капустин И.Н. Регистрация кратностей нейтронной компоненты космических лучей с компенсацией эффекта совпадений. // Геомагнетизм и аэрономия. 1970. - Т. 10. - № 1. - С. 23-27.

72. Капустин И.Н., Радкевич В.А. Об эффекте совпадений при регистрации кратностей нейтронной компоненты космических лучей. // Труды YI Всесоюзной ежегодной зимней школы по космофизике. Апатиты: КФ АН СССР. 1969. - Ч. II. - С. 123 - 124.

73. Капустин И.Н., Радкевич В.А. Устройство для регистрации кратностей нейтронной компоненты космических лучей с исключением эффекта совпадений. А. с. № 335635 с приоритетом от 26 января 1970г.

74. Ковальский Е. Ядерная электроника. М.: Атомиздат.- 1972. 278 с.

75. Коротков В.К. Применение данных по кратным нейтронам в нейтронном мониторе к исследованию энергетического спектра космических лучей.// Известия РАН. Серия физическая. 1999. - Т.63. - № 8. - С. 1653- 1656.

76. Коротков В.К. События в космических лучах в январе 2005 г. по данным измерений кратных нейтронов в нейтронном мониторе. // Известия РАН. Серия физическая. 2007. - Т. 77. - № 7. - С. 981 - 982.11 13

77. Красильников Д.Д. Спектр мезонов в области энергий 10-10" эВ на уровне моря. // Космические лучи и проблемы космофизики. Новосибирск: СО АН СССР. 1965. - С. 117-130.

78. Крашенинников И.С., Курочкин С.С., Матвеев А.В.и др. Современная ядерная электроника. М.: Атомиздат. 1974. - 340 с.

79. Крестьянников Ю.Я. Определение температурных вариаций интенсивности ¡л- мезонов по изменению среднемассовой температуры. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1975. - Вып. 37. - С. 119 - 123.

80. Крестьянников Ю.Я. Метод определения температуры атмосферы по данным интенсивности космических лучей. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1975. - Вып.37. - С. 124 - 127.

81. Крестьянников Ю.Я. Определение температурных вариаций интенсивности /И- мезонов по изменению среднемассовой температуры. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1975. - Вып. 37. - С. 119 - 123.

82. Кривошеин Л.Е. Приближенные методы решения обыкновенных линейных интегрально дифференциальных уравнений. Фрунзе : Академия наук Киргизской ССР. - 1962. - 184 с.

83. Крымский Г.Ф. Модуляция космических лучей в межпланетном пространстве. М.: Наука. 1969. - 152 с.

84. Крымский Г.Ф., Кузьмин А.И., Кривошапкин П.А., Стародубцев С.А., Транский И.А., Филиппов А.Т. Вспышка космических лучей 29 сентября 1989 г. по данным якутского комплекса установок. Доклады АН СССР. 1990. - Т. 314. - № 4. - С. 824 - 826.

85. Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Герасимова С.К., Григорьев В.Г., Мамрукова В. П. Нейтральный слой и дрейф частиц вдолгопериодных вариациях космических лучей. // Известия РАН. Серия физическая.-2001.-Т. 65. -№3.-С. 353-355.

86. Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Григорьев В.Г. Расчет коэффициентов связи для наземных и подземных мюонных телескопов.// Известия РАН. Серия физическая. 2005. - Т. 69. - № 6. - С. 911 - 913.

87. Кузьмин А.И. Вариации космических лучей высоких энергий. М.: Наука. 1964. - 159 с.

88. Кузьмин А.И. Вариации космических лучей и солнечная активность. М.: Наука.- 1968. 158 с.

89. Кузьмин А.И., Крымский Г.Ф., Скрипин Г.В. и др. Известия АН СССР. Сер. Физ.- 1962. Т. 26. - № 6. - С. 808.

90. Ландау Л. Д. О множественном образовании частиц при столкновениях быстрых частиц. // Собрание трудов. М.: Наука. 1969. -Т. 2.-С. 153-171.

91. Либин И.Я., Бакатов В.Н., Блох Я.Л., Воеводский A.B., Дадыкин В.Л., Дорман Л.И. Сцинтилляционный телескоп. // Космические лучи. М.: Наука. 1975. - № 15. - С. 137-140.

92. Логачев В.И., Синицина В.Г., Чукин В.Ф. Собирание света в большом пластическом сцинтилляторе. // Космические лучи. М.: Наука. -1969. -№ 11.-С. 188-191.

93. Мурзин B.C. Введение в физику космических лучей. М.: МГУ. -1988.-319 с.

94. Мурзин B.C. Физика космических лучей. М.: МГУ. 1970. - 285 с.

95. Мурзин B.C., Сарычева Л.И. Космические лучи и их взаимодействия. М.: Атомиздат. 1968. - 391 с.

96. Новиков Ю.В., Калашников O.A., Гуляев С.Э. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера IBM PC. М.: ЭКОМ. 1997.-222 с.

97. Переяслова Н.К., Назарова М.Н., Петренко И.Е. Характеристики солнечных протонных событий вблизи минимума 23-го цикла солнечной активности. // Известия РАН. Серия физическая. 2007. - Т. 77. - № 7. - С. 956-958.

98. Перфилов H.A., Иванова Н.С. Деление ядер урана ивольфрама медленными 7t мезонами. Труды РИАН. М.: Наука. - 1956. -С. 3-5.

99. Птускин B.C., Роговая С.И., Зиракашвили В.Н., Клепач Е.Г. О природе событий с энергиями выше энергии чернотельного обрезания в спектре космических лучей. // Известия РАН. Серия физическая. 2003. -Т. 67.-№ 4.-С. 432-434.

100. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия,- 1977. 376 с.

101. Росси Б. Частицы больших энергий. М.: Гостехиздат. 1955. -231 с.

102. ССОИ-98. 36 (частотная) и 5 (аналоговая) - канальная карта. М. ИЗМИРАН.- 1998.

103. Справочник химика. М.; Л.: Химия. 1963. - Т. 2. - 116 с.

104. Стожков Ю.И., Ермаков В.Н., Покревский П.Е. Космические лучи и атмосферные процессы. // Известия РАН. Серия физическая. 2001. - Т. 65.-№3.-С. 406-410.

105. Томкинс У., Уэбстер Дж. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. М.: МИР. 1992. - 591 с.

106. Тясто М.И. Эмпирическое определение температурного эффекта жесткой компоненты космических лучей на о. Хейса. // Космические лучи. М.: Издательство АН СССР. -1961. №3. - с. 170 - 173.

107. Тясто М.И., Данилова О.А., Вернова Е.С., Дворников В.М., Сдобнов В.Е. Влияние сильно возмущенной магнитосферы на жесткость геомагнитного обрезания космических лучей. // Известия РАН. Серия физическая. 2007. - Т. 77. - № 7. - С. 1031 - 1033.

108. Форсайт Дж., Мальком М., Коулер К. Машинные методы вычислений. М.: МИР. 1980. - 280 с.

109. Француз Э.Т. Телескоп для исследования вариаций космических лучей высоких энергий на пропорциональных газоразрядных счетчиках. // Космические лучи. М.: Наука. 1974. - № 14. - С. 157-161.

110. Харгривс Дж.К. Верхняя атмосфера и солнечно-земные связи. Л.: Гидрометеоиздат. 1982. - 351 с.

111. Хаякава С. Физика космических лучей. Ч. 2. Астрофизический аспект. М.: МИР. 1974. - 342 с.

112. Хаякава С. Физика космических лучей. Ч. 1. Ядерно-физический аспект. М.: МИР. 1973. - 701 с.

113. Хетагуров Я.А., Руднев Ю.П. Повышение надежности цифровых устройств методами избыточного кодирования. М.: Энергия. 1974. - 271 с.

114. Чиннери (Chinnery М.). Geomagnetic indices // Solar-Geophysical Data. Boulder. Colorado. USA. 1992. - № 572. - Pt 1. - P. 149 - 150.

115. Чирков Н.П. Вариации ионизационных толчков.//Космические лучи и проблемы космофизики. Новосибирск: СО АН СССР. 1965. -С. 201-205.

116. Чирков Н.П., Янчуковский B.JI. Временное распределение плотности нейтронов, регистрируемых в нейтронном супермониторе. Геомагнетизм и аэрономия. 1974. - Т. 14. - № 1. - С. 152-154.

117. Шеннон К. Работы по теории информатики и кибернетики. М.: ИЛ. 1963. - 828 с.

118. Шепли А.Х. Руководство по международному обмену данных в солнечно-земной физике. Будапешт. 1969.

119. Щиголев Б.М. Математическая обработка наблюдений. М.: Наука. 1969.-344 с.

120. Эллиот X., Хинде Р., Квенби Ж., Венк Г. Временные вариации космических лучей и солнечное магнитное поле.// Труды международной конференции по космическим лучам. М.: Наука. 1960. -С. 319-327.

121. Яноши Л. Теория и практика обработки результатов измерений. М.: МИР. 1968. - 462 с.

122. Янчуковский А.Л., Лузов A.A., Сергеев A.B. Спектрографический комплекс приборов для исследования вариаций интенсивности космических лучей. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. Иркутск: Наука. 1971. - Вып. 20. - С. 383-395.

123. Янчуковский А.Л. Автоматический ртутный цифровой барограф с повышенной точностью измерений. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1979. - Вып. 49. - С. 153-160.

124. Янчуковский А.Л., Тергоев В.И. Устройство для регистрации информации. Авт. св. № 497581. Опубл. в Б.И. 1975. - № 48.

125. Янчуковский A. JL, Янчуковский B.JI. Устройство регистрации нейтронов множественности. // Ав. св. №807812 с приоритетом от 6 июля 1979 г. Зарегистрировано 20 октября 1980 г.

126. Янчуковский А.Л., Янчуковский В. Л. О возможности создания спектрографа космических лучей с управляемыми коэффициентами связи. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1980.-Вып. 52.-С 57-59.

127. Янчуковский А.Л., Янчуковский В.Л. Адаптивный метод регистрации вариаций космических лучей. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука.- 1984. Вып. 68. С. 201-210.

128. Янчуковский А.Л., Янчуковский В.Л. Спектрограф вариаций интенсивности космических лучей для мировой сети станций. // Известия АН СССР. Сер.Физ. 1982. - Т. 46. - № 9. - С. 1746-1748.

129. Янчуковский А. Л., Янчуковский В. Л. Способ измерения вариаций интенсивности космических лучей. // Ав. св. №867161 с приоритетом от 21 мая 1980 г. Зарегистрировано 21 мая 1981 г.

130. Янчуковский В. Л. Большие пропорциональные счетчики для регистрации космических лучей. // Геомагнетизм и аэрономия. М.: Наука. -1994. Т. 34. - №2. - С 151 - 154.

131. Янчуковский В. Л. Генетически связанные нейтроны в мониторе космических лучей. // Препринт №1. Новосибирск: ОИГГиМ СО РАН. -1992. 17с.

132. Янчуковский В.Л. Интегральная атмосферная кратность нейтронной компоненты космических лучей. // Препринт № 7. Новосибирск: ОИГГиМ СО РАН. 1993. - 11с.

133. Янчуковский В. Л. Исследование вариаций космических лучей с использованием эффекта локальной генерации нейтронов. // Исследование околоземного пространства. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР. 1981. - С 57 -62.

134. Янчуковский В. Л. Регистрация направленной интенсивности космических лучей. // Препринт №20. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР. -1986. 24с.

135. Янчуковский В.Л. Телескоп космических лучей.// Солнечно-земная физика. Новосибирск: Издательство СО РАН - 2006. - Вып. 9. -С. 41 -43.

136. Янчуковский В. Л. Температурная зависимость больших пропорциональных счетчиков для регистрации космических лучей. // Препринт №13. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР. 1990. - 12 с.

137. Янчуковский В.Л. Атмосферные эффекты интенсивности мюонов под различными углами к зениту. // Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании. Труды Международной конференции. Павлодар: ПГУ РК. 2006. - С. 353 - 358.

138. Янчуковский В.Л. Оценка энергетических диаграмм мюонных телескопов методом пробного детектора. // Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании. Труды Международной конференции. Павлодар: ПГУ РК. 2006. - С. 359 - 362.

139. Янчуковский B.JI. Коэффициенты связм для мюонов под различными углами к зениту. // Современные проблемы космической физики. Труды Всероссийской конференции. Якутск: Издательство Якутского научного центра СО РАН. 2007. - С. 103 - 106.

140. Янчуковский В.Л., Борисов В.Л., Красавин В.В. и др. Комплексная установка для регистрации вариаций космических лучей. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука.-1973.-Вып. 26.-С. 236-242.

141. Янчуковский В.Л., Борисов В.Л., Красавин В.В. и др. Некоторые вопросы регистрации нейтронов в мониторе. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1973. - Вып. 26. -С. 243-250.

142. Янчуковский В.Л., Борисов В.Л., Красавин В.В. Измерения нуклонной компоненты с помощью экспедиционного супермонитора. // Известия АН СССР. Сер.Физ. 1976. - Т. 40. - № 3. - С. 668-670.

143. Янчуковский В.Л., Борисов В.Л., Красавин В.В., Сагалаев Е.Ф. Исследование космических лучей на станции Новосибирск за период 1971 1975 гг. // Исследование околоземного пространства. Новосибирск: СО АН СССР. - 1976. - С. 102 - 116.

144. Янчуковский В. Л., Борисов В. Л., Красавин В. В., Чирков Н. П. Комплексная установка для регистрации космических лучей в области энергий 109- 1014 эВ. // Препринт №7. Якутск: ЯФ СО АН СССР. 1976. -14 с.

145. Янчуковский В.Л., Борисов В.Л., Чирков Н.П. Барометрические коэффициенты высотная зависимость регистрируемых множественностей нейтронов в мониторе. // Исследования по космофизике и аэрономии. Якутск: ЯФ СО АН СССР. 1975. - С. 155 -166.

146. Янчуковский В. Л., Филимонов Г. Я. Вариации нейтронной компоненты космических лучей. // Препринт №1. Новосибирск: ОИГГиМ СО АН СССР. 1994. - 11 с.

147. Янчуковский В. Л., Филимонов Г. Я. Коэффициенты связи и атмосферная кратность нейтронной компоненты вторичных космических лучей. // Известия РАН, Сер. Физическая. 1995. - Т.59. - №4. - С 125 -128.

148. Янчуковский В.Л., Филимонов Г.Я. Барометрический эффект вторичных космических лучей. // Известия РАН. Серия физическая. -1997.-Т.61.-№6.-С. 1159-1161.

149. Янчуковский В.Л., Филимонов Г.Я. Результаты многоканальной регистрации космических лучей нейтронным монитором.// Известия РАН. Серия физическая. 2000. - Т. 64. - № 2. - С. 385 - 388.

150. Янчуковский В.Л., Филимонов Г.Я. Спектрограф вариаций космических лучей на эффекте локальной генерации нейтронов.// Астрономический вестник РАН. 2000- Т. 34. - № 2. - С. 191 - 192.

151. Янчуковский В.Л., Филимонов Г.Я. Исследование вариаций интенсивности космических лучей с использованием эффекта локальной генерации нейтронов.// Известия РАН. Серия физическая. -2001. Т. 65. - № з. - С. 394 - 396.

152. Янчуковский В.Л., Филимонов Г.Я., Хисамов Р.З. Атмосферные вариации интенсивности мюонов для различных зенитных углов регистрации. // Известия РАН. Серия физическая. 2007. -Т.71. - № 7. С.1066- 1068.

153. Янчуковский В.Л., Хисамов Р.З. Коэффициенты связи нейтронной компоненты космических лучей. // Препринт № 7. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР. 1989. - 16 с.

154. Янчуковский В.Л., Чирков Н.П., Янчуковский А.Л. и др. Результаты измерений нейтронных множественностей в супермониторе. //

155. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. -1974.-Вып. 31.-С. 150-155.

156. Янчуковский B.JL, Янчуковский A.JI. Барометрический эффект кратных нейтронов космических лучей. // Геомагнетизм и аэрономия. -1983. Т. 23. - № 5. - С. 722 - 726.

157. Янчуковский В.Л., Янчуковский А.Л. Кратные нейтроны в мониторе космических лучей. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1992. - Вып. 99. - С. 181-191.

158. Янчуковский В.Л., Янчуковский А.Л. Спектрограф космических лучей, основанный на эффекте локальной генерации нейтронов. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1980. - Вып. 52. - С. 52-56.

159. Янчуковский В.Л., Янчуковский А.Л., Красавин В.В. и др. Нейтронный монитор множественности. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. Иркутск: Наука. 1971. -Вып. 20. - С. 396-404.

160. Янчуковский В.Л., Янчуковский А.Л., Красавин В.В. и др. Некоторые результаты измерений распределения множественностей нейтронов в мониторе. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. Иркутск: Наука.- 1971. Вып. 20. - С. 377-387.

161. Янчуковский В. Л., Янчуковский А. Л., Тергоев В.И. Устройство регистрации генетически связанных нейтронов. // Ав. св. №508138 с приоритетом от 27 апреля 1973 г. Зарегистрировано 11 ноября 1975 г.

162. Янчуковский В. Л., Янчуковский А. Л., Тергоев В.И. Способ регистрации нейтронов множественности. // Ав. св. №551931 с приоритетом от 27 апреля 1973 г. Зарегистрировано 29 ноября 1976 г.

163. Agrawal S.P., Ray S.K., Rao U.R. Multiplicity Measurements at Ahmedabad. // Acta Physica Acad. Sei. Hung. 1970. - V. 29. - Suppl. 2. -P. 597-601.

164. Anderson H.L., Hineks E.P., Johnson C.S. et al. Energy Spectra of Neutrons Emitted Follwing Capture in C, Cd, Pb and U. // Phys. Rev. 1964. -V. 133.- № 2B. - P. 392-403.

165. Bachelet F., Balata P., Dyring E. Et et al. Effect of multiplicity in the cosmic ray standard neutron monitor. Nuovo Cimento. 1964. - V. 31. -P. 1126-1128.

166. Bachelet F., Dyring E., Iucci N. Multiplicity measurements on the IGY and NM-64 neutron monitors. // Canad. J. of Phys. 1968. - V. 46. - № 10. - Part 4. - P. 1057-1060.

167. Bachelet F., Dyring E., Iucci N., Villoresi G. Canadian Journal of Physics. 1968. - V. 46. - № 10. - P. 1041 - 1043.

168. Bachelet F., Balata P., Iucci N. Some Properties of the Radiation Recorded by the IGY Cosmic Ray Neutron Monitors in the Lower Atmosphere.//Nuovo Cimento. 1965. - A. 40. - № 1. - P. 250-253.

169. Borog V., Burinskiy A., Gvozdev A., Dronov V., Petrukhin A. LargeiLaperture muon hodoscope for studies in solar-terrestrial physics. Proc. 24 ICRC. Rome. 1995. - V. 4. - P. 1291-1295.

170. Borog V., Burinskiy A., Gvozdev A., Dronov V., Petrukhin A. Large aperture muon hodoscope for studies in solar-terrestrial physics. Proc. 24th ICRC. Rome. 1995. V.4. P. 1291-1295.

171. Carmichael H. NM-64 neutron monitor specification. Deep River Laboratory. Canada. 1962.

172. Carmichael H., Bercovitch M. Analysis of IQSY cosmic ray survey measurements. // Canad. J. of Phys. - 1969. - V. 47. - № 19. - P. 2073 -2093.

173. Carmichael H. IQSY Instruction Manuel. № 7. London. 1964.

174. Chirkov N. P., Filippov A. T., Yanchukovsky V. L. Forbush-decrease and Cosmic ray Fluctuations in july 1982. // Proc. 18th Int. Cosmic. Rays Conf. Bangalore. India. 1983. - V.3. - P 245 - 248.

175. Cocconi G., Tongiorgi V.C., Willdorf M. Cascades of nuclear disintegrations induced by the cosmic radiation. Phys. Rev. 1950. - V. 79. -№5.-P. 768-771.

176. Cocconi G., Cocconi-Tongiorgi V. Nuclear disintegrations induced by //-mesons. Phys. Rev. 1951. - V. 84. - № 1. - P. 29-33.

177. Cocconi Tongiorgi V., Edwards D.A. Neutron Produsted in the Absorption of Negative n - mesons at Rest. Phys. Rev. - 1952. - V. 88. - № 1. -P. 145-146.

178. Debrunner H., Walter U. Multiplicity measurements on the 1GY neutron monitor at Jungfraujoch. Canad. J. of Phys. 1968. - V. 46. - Part 4. -№ 10. - P. 1140-1144.

179. Debrunner H., Fluckiger E. Calculation of the multiplicity yield function of the NM 64 neutron monitor.//Proc. 12th Int. Conf. Cosmic Rays. -1971. - P. 911-915.

180. Debrunner H., Schlappi M. Einfluss der //- Mesonenkomponente auf IGY- Neutronenmonitor Messungen. // Helv. Phys. Acta. 1969. - V. 42. -№4. - P. 637-638.

181. Dorman L.I., Sergeev A.V., Krestiannikov Yu.Ja. Estimates of the parameters of the magnetospheric ring current during magnetic storms on the basis of cosmic rays data. // Proc. 16th ICRC. Kyoto. 1979. - V. 3. - P. 535 -538.

182. By Eric Dyring and Bert Sporre. Arkiv for geofysik. 1966. - V. 5. -№ 1. - P. 67-69.

183. Dyring E., Sporre B. Multiplicity measurements an the Uppsala IGY-neutron monitor. Arkiv for geofysik. 1966. - V. 5. - № 1. - P. 79-85.

184. Fieldhous P., Hughes E.B., Marsden P.L. Multiple neutron production in an IGY neutron monitor. J. Phys. Soc. Japan. 1962. - V. 17. - Suppl. A-II. -P. 518-520.

185. Geiger K.W. Evaporation neutrons from cosmic ray nuclear interactions in varions eltments. Canad. J. of Phys. 1956. - V. 34. - № 3. -P. 288-303.

186. Griffiths W.K., Harman C.V., Hatton C.J. et al. The intensity variations of selected multiplicities in the Leads NM-64 neutron monitor. Canad. J. of Phys. 1968. - V. 46. - № 10. - Part 4. - P. 1044-1047.

187. Groetzinger G., McClure G.W. Production of Neutron by the Capture of Cosmic Ray Mesons at Sea Level. Phys. Rev. 1948. - V. 74. - № 3. - P. 341342.

188. Hatton C.J., Carmichael H. Experimental invectigation of the NM-64 Neutron monitor. Canad. J. of Phys. 1964. - V. 42. - P. 2443-2472.

189. Hess W.N., Patterson H.W., Wallace R. Phys. Rev. 1959. - V. 116. -P. 445-448.

190. Hughes E.B., Marsden P.L. Journal Phys. Soc. Japan. 1962. - V. 17.- Suppl. A-ll. P. 516-518.

191. Hughes E.B., Marsden P.L., Brooke G. et al. Neutron production by cosmic ray protons in lead. Proc. of the Phys. Soc. London. 1964. - V. 83. -Part 2.-№ 532. - P. 239-251.

192. Hughes E.B., Marsden P.L. J. of Geophys. 1966. - V. 71. - № 5. -P. 1435-1438.

193. Kawakami S., Aikawa Y., Ikeda N. et al. Observation of cosmic ray modulation and possible detection of the solar flares with GRAPES III muon telescopes at Ooty. Proc. 26th ICRC. Salt like Syty. 1999. - V. 7. - P. 171-174.

194. Kapustin I.N., Radkevich V.A., Ustinovich V.T. Multiplicity measurements. // Acta Phys. Acad. Sei. Hung. 1970. - V. 29. - Suppl.2. - P. 631 -633.

195. Kent D.W., Coxell H., Pomerantz M.A. Latitude survey of the frequency of multiple events in an airborne neutron monitor. Canad. J. of Phys.- 1968. V. 46. - Part 4. - № 10. - P. 1082-1086.

196. Kodama M., Ioshida Y. Multiplicity measurements of cosmic ray neutron monitors in low latitude. Rep. Ionosphere and Space Res. Japan. 1967. - V. 21. - № 1-2.-P. 55-58.

197. Kodama M., Ohuchi T. Latitude survey of neutron multiplicity usung a shipborne NM 64 neutron monitor. Canad. J. of Phys. - 1968. -V. 46. - № 10. - Part 4. - P. 1090 - 1093.

198. Lockwood J.A., Webber W.R. Differential Response and Spesiflc Yield Functions of Cosmic Ray Neutron Monitors. // J. Geophys. Res. -1967. V.72. - № 3. - P. 3395 - 3402.

199. Lockwood J. A., Webber W.R. Comparison of the rigidity dependence of the 11-year cosmic ray variation at the earth in two solar cycles of opposite magnetic polarity. Journal of geophysical research. 1996. - Vol.101. - No. A10. -P. 21,573-21,580.

200. Meyer M.A., Wolfendale A.W., Hughes E.B. et al. The production of neutron by fast comic ray muons. Procedings of the Physical Society. 1964. -V. 83. - Part 2. - № 532. - P. 253-258.

201. Munakato K., Bieber J., Yasue S. Et al. A prototype muon detector network covering a full runge of cosmic ray pitch angles. Proc. 27th ICRC . -2001. -V. 9. P. 3494-3497.

202. Nagashima K., Fuji Z., Sakakibara S., Fujimoto K., Ueno H. Report of cosmic ray research laboratory № 3. Nagoya. 1978.

203. Nobles R.A., Alber R.A., Hughes E.B. et al. Neutron mulriplicity monitor observations during 1965. J. Geophys. Res. 1967. - V. 72. - № 15. -P. 3817-3821.

204. Nobles R.A., Newkirk L., Walt M., Hughes E.B. Neutron multiplicity monitor observations of secondary cosmic radiation at sea level and 3800 meter elevation in 1965. // Trans. Amer. Geophys. Un. 1966. -Y. 41. - № l.-P. 127- 130.

205. Obayashi T. Entry of high energy particles into the solar ionosphere. // Rept. Ionosphere a Space Res. (Japan) 1959. - V. 13. - № 3. - P. 201 - 209.

206. Ohashi Y., Okada A., Mitsuik. et al. New narrow angle muon telescope at Mt. Noricura. Proc. 25th ICRC. South Africa. 1997. - Y. 1. -P. 441-444.

207. Sard R.D., Ittner W.B., Conforto A.M. et al. Evidence for Neutron Associated with the Stopping of Sea Level Mesons in Lead. Phys. Rev. 1948. -Y. 74. -№ l.-P. 97-98.

208. Simpson J.A., Fonger W.H., Treiman S.B. Physical Review. 1953. -V. 90. - P. 984-987.

209. Site: http://CrO.izmiran.rssi.ru/mosc/main.htm

210. Smart D.F. and Shea M.A. World Grid of Calculated Cosmic Ray Vertical Cutoff Rigidities for Epoch 1990.0.// Proc. 25th International Cosmic Ray Conf. Durban. 1997. - V. 2. - P. 401 - 404.

211. Solar-Geophysical Data. USA, Boulder: NOAA. 1982. - Part 1. - №. 456 - 457.

212. Solar-Geophysical Data. Boulder: NOAA. 1994.- № 594 - 599.

213. Shea M.A., Smart D.F. A five degree by fifteen degree world grid of trajectory-determined vertical cutoff rigidities. Canad. J. of Phys. 1968. -V. 46. - № 10.-P. 1098- 1101.

214. Tongiorgi V. On the mechanism of production of the neutron component of the cosmic radiation. // Phys. Rev. 1949. - V. 76. - № 4. - P. 517 -519.

215. Walter U. Multiplizitatsmessungen am IGY Neutron Monitor auf Jungfraujoch. Physikalisches Institut der Universitet Bern. November. 1967.

216. Yanchukovsky A. L., Yanchukovsky V. L. A Cosmic Ray Intensity Variations Spectrograph for the World Neutwork of Stations. // Proc. 17th Inter. Cosmic. Rays Conf. Paris. 1981. - V.4. - P 343 - 346.

217. Yanchukovsky V. L. Complex Installation Regisatration of Cosmic Ray with Energy 109 1014 eV. // Proc. 16th Inter. Cosmic Rays Conf. Kyoto. -1979. -V.4. -P 347 -351.

218. Yanchukovsky V.L. The atmospheric multiplicity of neutron component of cosmic ray. // Proc. of the Second Soltip Simposium.- 1995. -V. 5.-P. 259-263.

219. Yanchukovsky V.L. Modulation Effect of Barometric Coefficient ofiL

220. Neutron Component of Secondery Cosmic Rays. // Proc. 24 International Cosmic Ray Conference. Roma. Italy. 1995. - V. 5. - P. 1145 - 1147.

221. Yanchukovsky V. L., Nesterova I. I., Yanchukovsky A. L. The multiple neutrons is the cosmic ray monitor. // Proceedings of the Second Soltip Symposium. 1995. - V. 5. - P 263 - 265.

222. Yanchukovsky V. L., Borisov V. L., Chirkov N. P. To the Problem of Determination of energy Spectrum of Cosmic Ray Variations on RegistrationiL

223. Data of Nuclon Component. // Proc. 16 Inter. Cosmic Rays Conf. Kyoto. -1979.-V.4.-P 347-351.

224. Yanchukovsky V.L., Philimonov G.J. Barometric Effect of Cosmic Rays a Function of Several Variables.// Proc. 25th International Cosmic Ray Conference. Durban. 1997. - V. 2. - P. 445 - 448.

225. Yanchukovsky V. L., Philimonov G. J. Forbush decreases in cosmic rays for March and October, 1991 for data of spectrograph on the basis of neutron monitor. // Proc. 26th International Cosmic Ray Conference. - 1999. -V. 7. - P 413.

226. Yanchukovsky V. L., Philimonov G. J. Cosmic Ray Variation Spectrograph Based on the Effect of Local Generation of Neutrons. // Solar -System Research. 2000. - V.34. - №2. - P 176 - 177.

Информация о работе

Янчуковский, Валерий Леонидович
доктора физико-математических наук
Новосибирск, 2008
ВАК 25.00.10

Диссертация

Геофизические эффекты космических лучей и экспериментальные методы их исследования - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы