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太能标下的粒子与物质相互作用:宇宙线经验

高能天体物理现象 2015-06-12 v1 核实验 仪器与探测器

摘要

已观测到能量高达 3×10203\times10^{20} eV 的宇宙线,以及能量高于 1 PeV 的天体物理中微子。在本次报告中,我将讨论能量在 TeV 及以上的粒子与物质相互作用时发生的一些独特现象。重点将放在轻子相互作用上。由于 Landau-Pomeranchuk-Migdal (LPM) 效应,高能下电子韧致辐射和光子对产生的截面受到抑制,从而延长了电磁簇射。在更高能量(高于 102010^{20} eV)下,光核作用和电子核作用占主导地位,簇射主要变为强子性。μ子相互作用弱得多,因此能在固体中穿行很长距离后才损失能量。τ轻子表现类似,尽管其短寿命限制了其行进距离。强子相互作用截面被认为随能量升高而缓慢增加,宇宙线空气簇射的测量结果支持了这一预测。

关键词

引用

@article{arxiv.1212.0274,
  title  = {Particle Interactions in Matter at the Terascale: the Cosmic-Ray Experience},
  author = {Spencer R. Klein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1212.0274},
  year   = {2015}
}

备注

Presented at the 25th International Conference on Atomic Collisions in Solids & 8th International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter. To appear in the Proceedings. 8 pages