Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2023(2))

И н струм ен ты и м етоди ка проведения наблюдений Установленные на обеих станциях нейтронные мониторы имеют стандартную конфигурацию 18-НМ-64. Нейтронный монитор является одним из самых надежных и долговечных детекторов КЛ (Дорман, 1975). Работают десятки лет. Мюонные телескопы установлены всего пару лет назад, собраны по обычной схеме: пара сцинтилляционных пластин, расположенные одна над другой, разделены слоем свинца. Используется органический сцинтиллятор, площадь каждой пластины — 0,25 м2, поле зрения составляет ~ 1 ср. Толщина свинцового — слоя 100 мм, размеры свинцового слоя в несколько раз больше размеров пластин и экранирует прием частиц со всей полусферы: для верхней платины экранируется нижняя полусфера, для нижней пластины — верхняя полусфера. Таким образом, каждая из пластин МТ также является детектором мягких частиц (которые не способны пройти слой свинца) из соответствующей полусферы. МТ имеет три выходных канала: импульсы от верхней пластины, от нижней и от схемы совпадений. Схема совпадений выделяет из общего потока мюоны, попадающие в МТ из зенитной области неба и имеющие достаточно энергии, чтобы преодолеть слой свинца и обе сцинтилляционные пластины, вызвав импульсы в обеих пластинах. Минимальная энергия для таких мюонов составляет ~ 300 МэВ на уровне земли или ~ 2,5 ГэВ в момент рождения в верхней атмосфере. Наличие отдельных выходов от пластин позволяет использовать МТ как детектор мягких частиц: мюонов, электронов и позитронов с энергиями > 10 МэВ. Верхняя пластина регистрирует заряженные частицы, приходящие из верхней полусферы, рожденные в приземном слое атмосферы; нижняя пластина принимает радиацию от почвы и окружающих предметов. В Апатитах в дополнение к МТ в качестве вспомогательного датчика установлен флюксметр. Поскольку МТ чувствителен к заряженным частицам, то электрическое поле в атмосфере, возможно, может быть источником некоторых вариаций счета МТ, прежде всего для заряженных частиц, попадающих в верхнюю пластину. Такой же флюксметр планируется установить в Баренцбурге. Нейтронный монитор чувствителен к частицам КЛ с энергией в единицы ГэВ, которые существенно отклоняются магнитным полем Земли от первоначального направления движения. Для НМ существует понятие — асимптотический конус (АК) приема (Дорман, 1975). Это совокупность таких направлений вхождения в магнитосферу Земли частиц, что после отклонения магнитным полем частицы оказываются над НМ. Направление зависит (при прочих равных условиях) от энергии частицы, так что АК представляет собой растянутую узкую полосу; для некоторых станций АК вытягивается по долготе на 90° и более. В силу особенностей магнитосферы Земли АК Апатитов и Баренцбурга сильно различаются при том, что географически эти станции не так уж далеко друг от друга. На рисунке 1 схематически показаны АК этих станций. Асимптотический конус Апатитов располагается обычно в низких широтах и отклонен к востоку. Приблизительно он находится южнее Индии над океаном, то есть НМ в Апатитах принимает потоки КЛ вблизи плоскости эклиптики. Баренцбург, благодаря расположению около магнитосферного каспа, имеет более короткий АК, располагающийся меридионально в пределах 40-60° широты. Конечно, имеется в виду спокойное состояние магнитосферы, при магнитосферных возмущениях АК начинают деформироваться. Расчет АК для определенной даты и текущего состояния магнитосферы выполняется с помощью различных ее моделей. Современной и соответствующей реальной магнитосфере является модель Цыганенко-01 (Tsyganenko, 2002). На частицы с энергией в десятки ГэВ магнитосфера Земли воздействует слабо, их отклонение от первоначального направления движения небольшое, так что можно принять, что геометрическое поле зрения МТ является также его конусом приема КЛ. Как ранее отмечалось, у мюонных телескопов поля зрения составляют ~ 1 ср, что соответствует конусам с углом при вершинах ~ 60°. В этом случае МТ Баренцбург принимает потоки КЛ из области северного полюса эклиптики, при этом полюс никогда не выходит из поля зрения этого МТ, а МТ Апатиты — из приполярной области с захватом полюса в поле зрения в некоторые части суток и сезоны. Исходные данные требуют коррекции, поскольку потоки КЛ в глубине атмосферы зависят от ее состояния. Нуклонная компонента зависит от атмосферного давления (Дорман, 1972). Методика вычисления барометрического коэффициента и внесения поправок давно разработана и применяется на всех НМ. Мюонная компонента зависит как от атмосферного давления, так и от распределения температуры в диапазоне высот от поверхности земли до 20-30 км (Дорман, 1972). Методика внесения поправок, связанных с температурным эффектом, разработана в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН) (Беркова, 2018). После внесения указанных исправлений можно использовать данные для анализа вариаций КЛ. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2023. Т. 2, № 2. С. 5-12. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2023. Vol. 2, No. 2. P. 5-12. © Балабин Ю. В., Германенко А. В, Маурчев Е. А., Михалко Е. А., Гвоздевский Б. Б., 2023 6