PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Астрономия / Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы.
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы.


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы.


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые п
Описание слайда:

Новые отечественные и зарубежные установки физики космических лучей и решаемые проблемы.

№ слайда 2 Космические лучи Космические лучи были открыты Виктором Гессом в 1912 г. во врем
Описание слайда:

Космические лучи Космические лучи были открыты Виктором Гессом в 1912 г. во время полета на воздушном шаре. Благодаря тому, что Земля обладает атмосферой, они представляют собой альтернативный ускорителям способ наблюдения элементарных частиц и взаимодействий между ними. В 30-х годах прошлого века Пьер Оже открыл широкие атмосферные ливни космических лучей (ШАЛ).

№ слайда 3 Развитие ядерного каскада В ШАЛ происходит развитие ядерного каскада от первично
Описание слайда:

Развитие ядерного каскада В ШАЛ происходит развитие ядерного каскада от первичной частицы высокой энергии, налетающей в атмосфере Земли на ядро атома воздуха. Число частиц в ШАЛ, например на уровне моря в районе Москвы, составляет примерно 2 млн. Схема ШАЛ напоминает треки частиц в камере Вильсона. Четко выделяются 3 составляющих ливня – от электромагнитных взаимодействий (электромагнитный каскад), каскады от сильных и слабых взаимодействий.

№ слайда 4 Существуют 2 основных способа регистрации частиц – 1) регистрация сцинтилляционн
Описание слайда:

Существуют 2 основных способа регистрации частиц – 1) регистрация сцинтилляционными детекторами, когда ливень частиц рождает в веществе-сцинтилляторе электрон-фотонную пару, и 2) регистрацию частиц по черенковскому излучению (ИЧ), излучаемому частицами, движущимися со скоростью, большей скорости света в среде. Длина волны ИЧ лежит в видимой части спектра, поэтому основную часть черенковского детектора образуют зеркала, регистрирующие этот свет. Оба способа регистрации имеют свои плюсы и минусы и должны взаимно дополнять друг друга. Еще один тип детекторов – детекторы типа "глаз мухи" – улавливают излучение атомов азота в атмосфере, возникающее при прохождении ШАЛ, с помощью трубок фотоэлементов. Рис. 2. Сцинтилляционный детектор с фотокатодом, сцинтиллятором и системой промежуточных динодов усиления.

№ слайда 5 Рис. 3 Зеркало черенковского детектора.
Описание слайда:

Рис. 3 Зеркало черенковского детектора.

№ слайда 6 Рис. 4. Конус черенковского излучения частицы в атмосфере.
Описание слайда:

Рис. 4. Конус черенковского излучения частицы в атмосфере.

№ слайда 7 Сети установок В современном мире существуют сети установок с преимущественно сц
Описание слайда:

Сети установок В современном мире существуют сети установок с преимущественно сцинтилляционными и преимущественно черенковскими детекторами, которые либо уже построены, либо находятся в стадии строительства. Сцинтилляционные детекторы установлены в европейской обсерватории Гран Сассо (итальянские Альпы), в Баксанской Нейтринной Обсерватории (БНО), в китайской обсерватории "Тибет", самой высокогорной обсерватории в мире "Чакалтая" (Колумбия – 6200 м над уровнем моря). Черенковские детекторы установлены в Байкальской Нейтринной обсерватории, средиземноморских подводных обсерваториях, на Южном Полюсе (установка "Аманда"), самой большой в мире обсерватории "Пьер Оже" (Аргентина), японской обсерватории "Суперкамиоканда".

№ слайда 8 Рис. 5. Черенковский детектор обсерватории "Пьер Оже". На холме расположен телес
Описание слайда:

Рис. 5. Черенковский детектор обсерватории "Пьер Оже". На холме расположен телескоп типа "глаз мухи".

№ слайда 9 Рис. 6. Принципиальная схема детектирования ШАЛ в обсерватории Всемирная сеть га
Описание слайда:

Рис. 6. Принципиальная схема детектирования ШАЛ в обсерватории Всемирная сеть гамма-телескопов.

№ слайда 10 Все эти установки детектируют черенковский свет от гамма-лучей. Рис. 7. Телескоп
Описание слайда:

Все эти установки детектируют черенковский свет от гамма-лучей. Рис. 7. Телескопы сети расположены в Северной Америке (Коллаборация VERITAS – каньон Китт Пик – обсерватории WHIPPLE), телескоп MAGIK на Канарских островах, коллаборация HESS в Южной Африке, японский телескоп KANGUROO в Австралии.

№ слайда 11 Рис. 8. Принципиальная схема детектирования гамма-лучей телескопами коллаборации
Описание слайда:

Рис. 8. Принципиальная схема детектирования гамма-лучей телескопами коллаборации VERITAS.

№ слайда 12 Рис. 9. Эта обсерватория представляет собой водный многослойный бассейн 8-ми мет
Описание слайда:

Рис. 9. Эта обсерватория представляет собой водный многослойный бассейн 8-ми метровой глубины, оборудованный черенковскими детекторами. Нейтринные телескопы регистрируют нейтрино косвенным образом по продуктам распада этих нестабильных частиц. Наиболее долгоживущей фракцией распада нейтрино являются заряженные мюоны, длина пробега которых в атмосфере Земли достигает сотен метров. Именно их регистрируют детекторы телескопов.

№ слайда 13 Схема слабого распада мюонов Схема слабого распада мюонов опять включает нейтрин
Описание слайда:

Схема слабого распада мюонов Схема слабого распада мюонов опять включает нейтрино, которые не регистрируются непосредственно. Электроны образуют в атмосфере фон, препятствующий регистрации. Время жизни мюона τ ~ 2.2 × 10-6 с. За это время он должен быть зарегистрирован детекторами. Сеть современных нейтринных телескопов, работающих с ИЧ, покрывает весь мир.

№ слайда 14 Рис. 10. Сеть работающих и строящихся черенковских нейтринных телескопов. Телеск
Описание слайда:

Рис. 10. Сеть работающих и строящихся черенковских нейтринных телескопов. Телескопы сети позволяют продвигаться в область высоких энергий и исследовать законы физики в данной области.

№ слайда 15 Нейтринное окно во Вселенную. Человечество открыло новое – нейтринное окно во Вс
Описание слайда:

Нейтринное окно во Вселенную. Человечество открыло новое – нейтринное окно во Вселенную. Основная цель проводимых исследований – фундаментальная физика. Возможная прикладная цель – борьба за новые неизвестные сейчас источники энергии.

№ слайда 16 Другие установки Интенсивно разрабатываются проекты других установок, основанных
Описание слайда:

Другие установки Интенсивно разрабатываются проекты других установок, основанных на принципиально новых методах регистрации. Так, нагретый канал ливня излучает радиоволны (излучение Аскарьяна). Опыты по его регистрации проводятся международной коллаборацией на Южном полюсе. Акустические волны от ШАЛ регистрируются в океане системой гидрофонов, которая была создана в годы "холодной войны" для защиты от подводных лодок. Эти методы не являются сегодня точными методами. Исследования в этом направлении носят поисковый характер.

№ слайда 17 Рис. 13. Схемы установок АМАНДА и Ice Cube на Южном полюсе. Для сравнения привед
Описание слайда:

Рис. 13. Схемы установок АМАНДА и Ice Cube на Южном полюсе. Для сравнения приведен рисунок эйфелевой башни.

№ слайда 18 Обнаружение осцилляций нейтрино
Описание слайда:

Обнаружение осцилляций нейтрино

№ слайда 19 Рис. 14. Механическая модель нейтринных осцилляций на примере системы связанных
Описание слайда:

Рис. 14. Механическая модель нейтринных осцилляций на примере системы связанных маятников.

№ слайда 20 Установка Суперкамиоканде
Описание слайда:

Установка Суперкамиоканде

№ слайда 21 "Суперкамиоканде" Установка "Суперкамиоканде" находится близ местечка Камиока в
Описание слайда:

"Суперкамиоканде" Установка "Суперкамиоканде" находится близ местечка Камиока в Японии. Она представляет собой большой циллиндрический бак с водой, на стенках и торцах которого установлены черенковские детекторы. На этой установке была доказана гипотеза об осцилляциях нейтрино различных ароматов (подобно системе связанных маятников). За это открытие руководитель коллектива экспериментаторов Масатоши Кошиба вместе с классиком физики космических лучей Раймондом Девисом получил в 2002 г. нобелевскую премию по физике.

№ слайда 22 Рис. 16. Гора Андырчи, в районе которой находится БНО ИЯИ РАН.
Описание слайда:

Рис. 16. Гора Андырчи, в районе которой находится БНО ИЯИ РАН.

№ слайда 23 Рис. 17. Установка "Ковер-2" и ее принципиальная схема.
Описание слайда:

Рис. 17. Установка "Ковер-2" и ее принципиальная схема.

№ слайда 24 "Ковер-2" Под установкой "Ковер-2" находится туннель с мюонным детектором, котор
Описание слайда:

"Ковер-2" Под установкой "Ковер-2" находится туннель с мюонным детектором, который предполагается увеличить. Установка "Ковер-3" новой международной коллаборации представляет собой правильный 6-ти угольник площадью 2 кв. км. Расстояние между детекторами нового "Ковра" составит 4 см., тогда как на установке "Пьер Оже" оно составляет 300 м. Это позволит сосредоточить в малом объеме установки мощные современные детекторы, мониторирующие ШАЛ с той же высокой точностью без потери информции о нем за счет пустот между детекторами. Установка предполагается многоэтажной, что еще более повышает ее чувствительность по сравнению с зарубежными аналогами. В ее состав войдут 16 калибровочных черенковских телескопов для точного измерения треков мюонов и детекторы тепловых нейтронов для измерения адронной компоненты ШАЛ. Ориентировочая дата пуска 2011 – 2012 гг.

№ слайда 25 Астрофизические объекты высоких энергий Рис. 18. Активные ядра галактик, ускоряю
Описание слайда:

Астрофизические объекты высоких энергий Рис. 18. Активные ядра галактик, ускоряющие частицы до Е ~ 1021.

№ слайда 26 Космические объекты Космические объекты способны развивать энергетику, порождащу
Описание слайда:

Космические объекты Космические объекты способны развивать энергетику, порождащую излучение ультравысоких энергий. Понять механизм этого излучения – одна из задач современной физики.

№ слайда 27 Черные дыры Рис. 19. Оптическое излучение черных дыр сопровождается излучение не
Описание слайда:

Черные дыры Рис. 19. Оптическое излучение черных дыр сопровождается излучение нейтрино.

№ слайда 28 Рис. 20. Дифференциальный спектр космических лучей при высоких энергиях (зависим
Описание слайда:

Рис. 20. Дифференциальный спектр космических лучей при высоких энергиях (зависимость потока адронов от энергии). Сегодня он содержит большие экспериментальные ошибки. Уточнение спектра – один из ключей к пониманию природы материи и законов физики.

№ слайда 29 Конец
Описание слайда:

Конец

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru