ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера
Сибирского отделения Российской академии наук
ИКФИА СО РАН

Мюонные телескопы

С мая 2009 г. мюонные телескопы установлены на новом месте на поверхности земли и в шахте на уровнях 7, 20 и 40 м в.э.

Наземный МТ МТ на глубине 7 м в.э. МТ на глубине 20 м в.э. МТ на глубине 40 м в.э.
данные МТ 0 м в.э. данные МТ 7 м в.э. данные МТ 20 м в.э. данные МТ 40 м в.э.

 

Каждый мюонный телескоп состоит из 52 счетчиков типа СГМ-14, которые установлены в 3 слоя по схеме: 18 счетчиков в верхнем и нижнем рядах и 16 – в среднем. Каждый ряд счетчиков, расположен в горизонтальной плоскости друг под другом. Расстояние между верхним и нижним рядами равно 52 см. Каждая пара счетчиков объединена в лотки. Отбор направления прихода частиц осуществляется с помощью электронной схемы, основанной на тройных совпадениях. Всего регистрируется пять направлений прихода мюонов на телескоп: вертикаль (V), север (N) и юг (S) под углами 30° и 60° относительно зенита, соответственно.
Конструкция счетчика СГМ-14 и используемые для него материалы, за исключением наполняющего его газа, аналогичны нейтронному счетчику СНМ-15. Эффективность счетчика СГМ-14 более 90 % при рабочей длине 111 см. При нормальных физических условиях зависимости протяженности рабочего плато от температуры не наблюдается. Однако под землей, в условиях вечномерзлых грунтов, где температурный режим поддерживается в пределах -2 ± 1оС, плато счетной характеристики может сдвигаться в область высоких напряжений. В результате этого счетчик может работать неустойчиво и генерировать ложные импульсы. Задержка импульса относительно момента прохождения частицы через счетчик обусловлена дрейфом электронов вдоль электрического поля счетчика и составляет 4-5 мкс. В рабочем режиме большинство импульсов имеет амплитуду от 5 до 50 мВ.

Счетчик СГМ-14
Количество, шт. 52
Количество рядом 3
Размер 2.70 м ´ 1.33 м ´ 0.58 м
Диаметр, мм 150±2
Расстояние между счетчиками, см 26.6
Эффективная рабочая длина, см 111
Давление, мб 40
Заполнение Пары циклогексана 6CH2
Анод Вольфрамовая нить
Толщина, мм 0,06
Время сбора заряда, мкс 3-5

Медианные энергии (ГэВ) для мюонных телескопов для различных глубин и направлений регистрации

Телескоп Вертикаль 300 N, S 600 N, S
МТ 0 60 63 82
МТ 7 77 82 98
МТ 20 110 115 130
МТ 40 146 156 168

Статистические характеристики мюонных телескопов на газоразрядных счетчиках СГМ-14.

Уровень
регистрации,
мв.э.
Темп счета, импульс/час Статистическая точность измерений, %
вертикаль N30, S30 N60, S60 вертикаль N30, S30 N60, S60
0 1140000 330 000 26 500 0.09 0.17 0.6
7 550000 165 000 12 500
15 500
0.13 0.25 0.9
0.8
20 263000 78 000 7 800
6 400
0.19 0.36 1.13
1.25
40 113000 36 000 3000 0.3 0.5 1.8
Станция Якутск
Широта 62o02`N
Долгота 129o72`E
Высота над уровнем моря, м 105
Порог геомагнитного обрезания, ГВ 1.65
Тип Мюонный телескоп 0 м в.э.
 

Коэффициент масштабирования

256 для вертикали
128 для N30, S30
16 для N30, S30
Опорное давление, мб 1003
 

Барометрический коэффициент, %/мб
(в 2009)

-0,193 для вертикали
-0,190 для N30
-0,193 для S30
-0,172 для N60
-0,180 для S60
Эффективность регистрации, % 93-98
Рабочее напряжение, В 1700 (при силе тока 0.1 мА)
Паспортная протяженность рабочего плато Не менее 100 В
Наклон плата Не более 3%/100 В
Электрическая емкость, пФ 20
Потребляемая мощность, Вт 300
Толщина перекрытия, г/см2 10
Питание электронных схем +5 В и ±12 В от источника постоянного тока
Температура эксплуатации От -3 до 250С
Влажность, % 80
Диапазон чувствительности к первичным энергиям КЛ > 2 ГэВ
Эффективная энергия регистрируемых КЛ > 35 ГэВ
Общий вес, т 1

Характеристики мюонных телескопов
1. Нормированные коэффициенты связи

2. Зенитные и азимутальные диаграммы направленности: для направления вертикаль, для направления 300, для направления 600
для направления вертикаль
для направления 300
для направления 600

3. Приемные векторы: для первой сферической гармоники функции распределения космических лучей; для второй сферической гармоники функции распределения космических лучей.

для второй сферической гармоники функции распределения космических лучей.
для второй сферической гармоники функции распределения космических лучей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные МТ 0 с января 1971 г. по  декабрь 2003 г.

Данные МТ 7 с января 1972 г. по декабрь 2003 г.