来自带电宇宙射线原子的直接测量的扩散系数与加速谱

我们讨论了几种用于直接测量带电宇宙射线 (CR) 原子的实验配置潜力。在能量 $\gsim$ 100 GeV/n 的条件下，我们计算了在稳定 CR 的两区域扩散模型中，不同扩散和加速方案下的轻原子和次生原子通量。我们表明，利用长时间和超长时间气球飞行的新探测器可以通过测量氦-碳比率，若系统误差足够小，可将扩散系数幂指数 $\delta$ 的不确定性确定在约 10-15%。只有基于空间的或卫星探测器才能在即使存在重要系统误差的情况下，仍能以极高的精度确定 $\delta$，这得益于更高的能量覆盖以及对暴露的较小限制。我们表明，除 $\delta$ 的不确定性外，不存在其他不确定性影响对加速斜率 $\alpha$ 的确定，因此，采用相同实验进行的轻原子测量（如碳）将提供关于加速机制的宝贵信息。