Мюонная диагностика атмосферы и магнитосферы Земли

29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Мюонная диагностика
атмосферы и магнитосферы
Земли
Н.С.Барбашина, В.В.Борог, Р.П.Кокоулин, А.А.Петрухин,
Д.А.Тимашков, В.В.Шутенко, И.И.Яшин
Экспериментальный комплекс НЕВОД
МИФИ
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Мюонная диагностика –
метод удаленного мониторинга, основанный
на одновременной регистрации потока
мюонов с различных направлений с целью
изучения различных динамических процессов
в атмосфере и магнитосфере Земли.
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Физические основы мюонной
диагностики (магнитосфера)
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Физические основы мюонной
диагностики (атмосфера)
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Требования к детекторам
Для практической реализации мюонной диагностики
необходим новый тип детекторов для регистрации мюонов
космических лучей:
мюонные годоскопы




двумерный съем информации
большая площадь детектора (> 10 м2)
о
высокая угловая точность (< 1 )
возможность одновременной регистрации с
большого количества направлений
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Мюонные детекторы ЭК НЕВОД
 Мюонный годоскоп ТЕМП
запуск в 1995 г.
 Координатный детектор ДЕКОР
работа в полной конфигурации в 2002-2004 гг.
 Мюонный годоскоп УРАГАН
первый супермодуль запущен в марте 2005, второй –
в феврале 2006
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Мюонный годоскоп ТЕМП
Угловая точность 2о, площадь ~ 9 м2
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Координатный детектор ДЕКОР
НЕВОД
Угловая
точность 0.3о.
Верхний
ДЕКОР
Площадь 110 м2
Боковой
ДЕКОР
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Мюонный годоскоп УРАГАН
Угловая точность 0.7о.
Площадь 22 м2 (на июль 2006 г.)
• Компаниец К.Г. и др., ГЕО-15
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Предварительные результаты
 Анизотропия потока мюонов во
время форбуш-понижения
 Волновые процессы в атмосфере
 Возмущения темпа счета во время
мощных гроз
 «Мюонная съемка» небесной сферы
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Динамика анизотропии потока
4 ч : 00 м
мюонов
2
0
-2
1.02
4ч 5ч
5 ч : 00 м
1.00
Анизотропия, %
6ч
7ч
0.98
2
0
-2
6 ч : 00 м
2
0
-2
0.96
7 ч : 00 м
0.94
20: 00
00: 00
14 Мая
04: 00
08:00
12: 00
15 Мая
2
0
-2
невозмущенное магнитное поле Земли
2
• Барбашина Н.С. и др., МОД-11 
0
-2
360о
180о
Мониторинг атмосферных
процессов
1,020
N
Pressure
1,015
1,010
1,005
1,000
0,995
0,990
0,985
23.06.2005
24.06.2005
25.06.2005
26.06.2005
27.06.2005
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Вейвлет-образ темпа счета мюонов
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Анализ данных
во время урагана в Дубне (26 июня 2005 г)
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
«Мюонная съемка» небесной
сферы
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Заключение
 Мюонная диагностика является новым перспективным
методов удаленного мониторинга атмосферы и
магнитосферы Земли.
 Изучение динамических процессов в атмосфере над
территорией в десятки тысяч кв. км и в околоземном
пространстве в широком угловом секторе проводится
с помощью одной установки в режиме реального
времени.
 Основной тип детекторов — мюонные годоскопы
большой (> 10 м2) площади с высоким (<1o) угловым
разрешением.
29-я ВККЛ, Москва, 3-7 августа 2006
Первые измерения на мюонных годоскопах
ЭК НЕВОД позволили
 исследовать динамику анизотропии потока мюонов
во время форбуш-понижения
 зафиксировать волновые возмущения в темпе счета
мюонов во время мощных гроз
 зарегистрировать движение локальных возмущений
в потоке мюонов во время прохождения магнитных
облаков около Земли
Спасибо за внимание