Труды КНЦ вып.5. ГЕЛИОГЕОФИЗИКА. 8/2019(10)

Здесь сразу следует сказать, что на сегодняшний день сравнение полученных во время расчетов результатов с данными экспериментальных исследований, наилучшим из которых является упомянутый выше регулярный баллонный эксперимент, является единственным корректным методом верификации модели RUSCOSMICS. При всем этом такой подход позволяет расширить экспериментальную базу, дополняя ее подробной информацией о параметрах потоков вторичных космических лучей в атмосфере Земли не только для локальной точки, но и для всех значений широты и долготы. К особенностям представленной работы можно отнести то, что в качестве входного параметра для задания свойств источника первичных частиц используется реальный энергетический спектр протонов, полученный при помощи аппарата PAMELA [4] (обычно берется некоторое усреднение по 11-и летнему циклу, которое предлагается ГОСТом, например [5, 6]). Также для периода, для которого был выбран спектр, были отобраны и данные, полученные в ходе запуска шара-зонда с установленным на нем счетчиком Гейгера, произведено их сравнение с модельными результатами, при этом получено очень хорошее согласие. 1. Методика Как уже было сказано выше, для проведения моделирования использовался программный комплекс RUSCOSMICS, созданный на станции нейтронного монитора Апатиты при помощи пакета для разработки программ GEANT4 [7]. Такое решение было выбрано по большей мере из-за возможности наследования классов, написанных на объектно-ориентированном языке высокого уровня C++, что, в свою очередь, позволяет реализовывать геометрию, подключать необходимые модели взаимодействий, создавать генераторы первичных частиц с необходимыми энергетическими распределениями и т.д. Модель атмосферы Земли построена на базе NRLMSISE-00 [8] и представляет собой столб воздуха с физическими параметрами, распределенными по слоям, высота каждого из которых определялась, исходя из 5 % содержания массы воздуха от общей массы всего столба. Такое значение было выбрано опытным путем, при этом авторы руководствовались тем, чтобы получить оптимальное соотношение скорости вычислений и корректности получаемого результата. Также одним из параметров, определяющих начальные условия, является спектр протонов, который задает функцию плотности распределения вероятности генератора первичных частиц в модели. В представленной работе расчет производился для протонов галактических KJI (ГКЛ), энергетический спектр которых соответствовал минимуму солнечной активности, данные были получены при помощи аппарата PAMELA, график, полученный по дискретным значениям, представлен на рис. 1. Экспериментальные измерения потока заряженных частиц проводятся при помощи специального шара-зонда, который способен достигать высоты около 30 км. К нему привязан счетчик Гейгера с барометром, электронной частью и батареями, внешний вид этого устройства представлен на рис. 2. 78