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研究生: 劉明雄
Ming-Hsiung Liu
論文名稱: 宇宙射線中的氦原子核能譜
The Cosmic Ray Helium Spectrum
指導教授: 張元翰
Yan-Han Chang
葉永烜
Wing-Huen Ip
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 天文研究所
Graduate Institute of Astronomy
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 49
中文關鍵詞: 宇宙射線能譜氦原子
外文關鍵詞: cosmic ray, helium, spectrum
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  • 摘要
    本篇論文旨在研究宇宙射線中的氦原子核在地球磁場附近的能
    譜以及同位素3He 與4He 的比例。
    數據來源是1998 年由美國NASA 的發現號太空梭搭載AMS
    (Alpha Magnetic Spectrometer)原型,在高度320∼390km 的地球軌
    道10 天所收集的宇宙射線事件;先由Monte Carlo 的模擬數據資料中
    決定氦原子事件的篩選條件與選取效率,再對AMS 的觀測數據進行
    流量的計算。
    從氦原子各磁緯區的流量在不同動能的分佈,瞭解宇宙射線中氦
    原子核能譜在低動能部分因受到Solar Modulation、地球限制能譜、
    以及受地球磁場偏轉等因素影響而不吻合Power Law;在高動能部
    分,得到的結果是流量與動能的-2.64 次方成正比。
    對動量3∼9GeV 的氦原子質量的Gaussian 分佈進行適切性分
    析,可以將3He 與4He 分別取得Gaussian 函數的參數,並進行函數積
    分計算可以知道3He 與4He 的比例約1/10。


    目錄 第一章簡介…………………………………………………………1 第二章宇宙射線中的氦原子………………………………………3 第一節宇宙中氦原子的來源………………………………….3 第二節宇宙射線之觀測資料………………………………….4 第三節宇宙射線中氦原子能譜理論………………………….6 A、加速機制……………………………………………6 B、地球磁場的影響……………………………………14 第三章AMS探測器介紹………………………………………..16 第一節AMS的永久磁鐵…………………………………...17 第二節矽軌跡追蹤器………………………………………...18 第三節飛行時間記錄器……………………………………...19 第四節反同步事件計數器………..………………………….19 第五節氣膠端雪倫可夫計數器……………………………...19 第六節電子系統……………………………………………...20 第四章氦原子核事件的篩選……………………………………..21 第一節電荷的篩選…………………………………………...21 第二節速度與動量的範圍限制……………………………...21 第三節來自質子的誤判……………………………………...24 第四節系統誤差CHI-square(X2)的截取……………………27 第五節探測器對氦原子核事件的選取率…….…………….31 第五章宇宙射線氦原子核能譜分析…………….………………34 第一節流量的計算…………………………….…………….34 第二節氦原子核能譜分析…………………….…………….35 第三節同位素3He 所佔的比例……………….…………….43 第六章結論………………………………………….……………48 參考書目與文獻

    參考書目與文獻
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