بررسی نسبت میون به الکترون در بهمن های گسترده پرتوهای کیهانی

از آنجائیکه میون ها و الکترون ها پرشمارترین ذرات ثانویه در بهمن های گسترده هوایی حاصل از پرتوهای کیهانی هستند که به سطح زمین می رسند، از نسبت میون به الکترون جهت تشخیص ذره ی اولیه بهمن استفاده می شود. در این پژوهش برای یافتن ارتفاع و انرژی مناسب به منظور بررسی امکان تشخیص ترکیب جرمی ذرات اولیه بهمن های گسترده پرتوهای کیهانی به بررسی نسبت میون به الکترون در بهمن های شبیه سازی شده با کد شبیه سازی کورسیکا پرداختیم. در این راستا 10500 بهمن هوایی گسترده برای پنج ذره اولیه فوتون، پروتون، هلیوم، آلومینیوم و آهن در بازه انرژی 10^18-10^12 الکترون-ولت و در سه میدان مغناطیسی تهران، تبت و کاسکاده برای زوایای سمتی و سرسویی صفر درجه شبیه سازی شد. میانگین نسبت میون به الکترون را در هر یک از سه میدان مغناطیسی که مربوط به چهار رصدخانه پرتوهای کیهانی هستند، در چهار ارتفاع مربوط به این چهار رصدخانه (تهران، البرز، کاسکاده و تبت) که به ترتیب در ارتفاع های 1200، 2600، 110 و 4300 متری از سطح زمین واقع شده اند به دست آوردیم. نمودارهایی را برای میانگین نسبت مذکور در هر انرژی برای پنج ذره فوق الذکر و در این چهار ارتفاع بر حسب وزن اتمی پنج ذره ی ورودی رسم نمودیم. با مقایسه ی نمودارها قادر به یافتن انرژی و ارتفاع مناسب جهت تشخیص ترکیب جرمی ذره ی اولیه شدیم؛ به گونه ای که در بین ارتفاعات بررسی شده، ارتفاع های بیشتر و محدوده انرژی زانو و اطراف زانو، مناسبترین ارتفاع و انرژی جهت تشخیص ذره اولیه بهمن هستند. بدین ترتیب از بین چهار ارتفاع و هفت انرژی بررسی شده ارتفاع تبت در انرژی 10^16 الکترون-ولت، بهترین حالت برای تفکیک جرمی ذرات اولیه بهمن است.