宇宙射線中的氦原子核能譜

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姓名

劉明雄(Ming-Hsiung Liu) 查詢紙本館藏

畢業系所

天文研究所

論文名稱

宇宙射線中的氦原子核能譜
(The Cosmic Ray Helium Spectrum)

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摘要(中)

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。

關鍵字(中)

★ 宇宙射線
★ 能譜
★ 氦原子

關鍵字(英)

★ cosmic ray
★ helium
★ spectrum

論文目次

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

參考文獻

參考書目與文獻
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指導教授

張元翰、葉永烜
(Yan-Han Chang、Wing-Huen Ip)

審核日期

2003-5-23

推文