利用μ子计数器估计μ子数目

宇宙射线的起源与性质仍不确定。然而，近年来由于当前和近期宇宙射线观测站提供的高质量数据，已取得巨大进展。宇宙射线通量随能量极快地下降，以至于对于能量 $\gtrsim 10^{15}$ eV，对这些极高能粒子的研究需借助地面探测器进行。这些探测器能够探测由宇宙射线与地球大气分子相互作用所产生的广延大气簇射。有助于理解宇宙射线起源的最重要观测量之一是作为原初能量函数的成分分布。由于原初粒子无法直接观测，其化学组成必须从对原初质量非常敏感的簇射参数推断。对原初组成最敏感的两个参数是簇射极大处的 atmospheric depth 和簇射的μ子含量。过去和当前的宇宙射线观测站一直使用μ子计数器，主要目的是测量簇射的μ子含量。受此事实启发，本文详细研究击中μ子计数器的μ子数目估计，其受计数器分段数和堆积效应限制。我们考虑的算例是具有对应于 Pierre Auger 天文台当前正在取数的地下μ子探测器分段结构的μ子计数器，以及对应于 AGASA 天文台（2004 年停止取数）μ子计数器的分段结构。