观测宇宙射线μ子

2023-04-21 16:42:37 Karida

北京众星联恒科技有限公司

实验方法

1) 将MiniPIX EDU平放在桌面上（探测面与地面保持水平），进行15分钟的大气背景辐射探测

2) 将MiniPIX EDU探测面垂直于地面放置，同样进行15分钟的大气背景辐射探测。

实验结果

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图1

图2

图1为探测器水平放置的结果，图2为探测器垂直放置观测的结果。

在两图中我们都看到了大气背景中的β和γ辐射。除此之外还看到了许多“线段”形径迹（图2白线圈住的径迹）。相对于水平方向，探测器垂直方向观测到的“线段”数量更多，长度也更长。由于sensor厚度仅为300微米，因此粒子并非来自附近的源。

大多数“线段”在45-90度方向，因此所探测到的粒子可能是来自我们头顶方向的宇宙射线。

天然μ子由宇宙射线与地球大气作用产生，之后以接近光速飞向地面。μ子是一种不稳定的亚原子粒子，平均寿命为2.2微秒。因此我们可以估算出μ子的平均射程（v=0.999c）：

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大气层中距离地表最近的对流层高度约10-15公里。所以μ子是可能到达地面的。但当μ子接近水平方向射向地面，由于大气层很厚，要到达地面需要飞行长于14750m的距离，μ子已在此过程中衰变，所以实验中水平放置的探测器不易观测到μ子。