一、 研究目的二、 背景知识1、宇宙射线....................................................PDF

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