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研究目的背景知识1宇宙射线
一、 研究目的 二、 背景知識 1、宇宙射線2 2、平均生命期3 三、 研究器材 1、閃爍偵測器6 2、NIM Module12 四、 研究過程及數據分析 1、閃爍偵測器的工作電壓量測 (1)方法一:用一般方法量測24 (2)方法二:用 Coincidence 方法量測27 2、宇宙射線通量測定32 3、渺子生命期量測 3.1 量測想法 (1)渺子衰變和閃爍偵測器的作用32 (2)觸發狀況33 (3)取數法37 3.2 量測過程 (1) 取數法一39 (2) 取數法二41 (3) 取數法三45 (4) 量測放鉛片與沒放鉛片渺子的衰變率49 五、 研究結果整理 1、閃爍偵測器的工作電壓50 2、宇宙射線通量50 3、渺子生命期50 六、 參考資料51 七、 附錄51 1 一、 研究目的 1、量測渺子的生命周期。 2、學習一些高能實驗的基本儀器。 二、 背景知識 1.宇宙射線(cosmic ray) 宇宙中的星球演化生成許多不同的粒子,我們稱這些粒子為宇宙射線。 在這些宇宙射線中,質子(proton)和重原子核(heavier nuclei)占大多數約有 98%,剩 下 2%為電子及其他物質,我們稱這些在星際中的粒子為初級宇宙射線(Primary cosmic ray)。初級宇宙射線進入大氣層後,和大氣中粒子碰撞產生粒子簇射(shower of particle)產生其他粒子,包括中子(neutron)、質子(proton)、電子(electron)、正電子 (positron)、光子(photon)、π介子(pion)、K 介子(kaons)、、、等,這些粒子稱為次 級宇宙射線(secondary primary cosmic ray)。次級宇宙射線會在大氣中產生像瀑 布般連續不段的衰變(cascade process),其中帶電的π介子會衰變產生渺子(muon) 和微中子(netutrion);中性的π介子會衰變產生兩個光子: p + ? m+ n m p - ? m- n m p 0 ? g g g ? e+ e- 圖一、粒子衰變 渺子經過弱作用力衰變產生電子、微中子、和反微中子(antineutrion): 2
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