利用缪子断层成像监测大型结构的时间不透明度波动:使用水塔水箱的校准实验
仪器与探测器
2016-03-22 v3 高能物理 - 实验
地球物理
摘要
利用次级宇宙线缪子对地质结构密度分布进行成像的技术在过去十年中得到了显著发展。最近的应用表明,该方法对于监测火山内部的岩浆上升和火山气体运动具有兴趣。缪子射线照相术可用于监测含水层和近地表关键带的密度变化。然而,缪子射线照相术监测所能达到的时间分辨率仍研究不足。它受到目标外部波动源的影响,并在统计上受到实验中探测到的粒子数量有限的影响。本研究在一个简单且约束良好的实验背景下记录了这两个问题:一座水塔。我们利用数据讨论了扰动信号的大气可变性的影响,并提出了校正公式以提取与水位变化相关的缪子通量变化。统计发展确立了缪子射线照相术监测作为目标厚度(即不透明度)函数的可行性域。厚度介于 50 30m 水当量之间的物体对应于最佳时间分辨率。较薄的物体具有退化的时间分辨率,且强烈依赖于天顶角,而较厚的物体(如火山)的时间分辨率则不然。
引用
@article{arxiv.1504.02230,
title = {Monitoring temporal opacity fluctuations of large structures with muon tomography : a calibration experiment using a water tower tank},
author = {Kevin Jourde and Dominique Gibert and Jacques Marteau and Jean de Bremond d'Ars and Serge Gardien and Claude Girerd and Jean-Christophe Ianigro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.02230},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 9 figures. Final version published in Scientific Reports, Nature, 14 march 2016