Исследование гелиосферных и магнитосферных процессов по вариациям потока космических лучей, регистрируемых уникальной установкой Экспериментальный комплекс НЕВОД

Проведены измерения пространственно-временных вариаций мюонов космических лучей из верхней полусферы с помощью разнотипных мюонных годоскопов. Оптимизированы структуры данных мюонных годоскопов УСУ НЕВОД и разработаны методики экспресс-анализа, классификации и селекции событий. Разработано техническое задание на разработку новой регистрирующей системы ЧВД НЕВОД, подготовлен план работ по модернизации детектирующей системы. В отчетный период установки и стенды УСУ НЕВОД использовались для проведения совместных работ с представителями ОИЯИ, ИФВЭ, ИЯИ РАН по испытаниям и калибровке сцинтилляционных детекторов различного назначения и выполнения заявок ЗАО «Экран – оптические системы» и НПФ «ФОРМ» по исследованию долговременной стабильности фотоумножителей ФЭУ200 и микросхем F4040.

1. Проведены непрерывные измерения на УСУ НЕВОД,
• Экспресс-анализ данных, обработка и подготовка для дальнейшего физического анализа.
• Изучение корреляционных зависимостей между данными сети нейтронных мониторов и вариациями протока мюонов по данным МГ УСУ НЕВОД во время возмущений магнитосферы.
2. Проведены теоретические расчеты.
• Расчет асимптотических направлений прихода КЛ через магнитосферу Земли.
• Моделирование отклика МГ ТЕМП и УРАГАН, определение зенитно-азимутального распределения пороговых энергий.
3.Проведен конкурс и заключен контракто с поставщиками на закупку кабельных коммуникаций для водного детектора.
4. Модернизированы установки и стенды.
• Модернизация первой части стенда КАЛИФ (20 каналов).
• Дооснащение МГ УРАГАН и ввод его в режим регистрации в полном объеме.
• Разработка новой регистрирующей системы (СНИИП-ПЛЮС).
• Проведение ремонта помещений.
5. Обеспечены исследования в режиме коллективного пользования в соответствии с согласованными планами совместных работ (ОИЯИ, ИЯИ, ИФВЭ, НПФ «ФОРМ», ЗАО «ЭКРАН – оптические системы»).
6. Организована веб-страница “Real time CR data NEVOD” для коллективного доступа к данным по заявкам сторонних организаций.
• Разработка интерфейса и тестовое выставление данных на сайт.
• Создание он-лайн журнала внеатмосферных явлений по данным сети НМ, мюонных телескопов и спутниковых наблюдений.

Проведены непрерывные измерения на УСУ НЕВОД, экспресс-анализ и обработка данных. Исследованы вариации потока космических лучей, вызванные гелиосферными и магнитосферными возмущениями: проведены исследования свойств и особенностей вейвлет-анализа данных мюонных детекторов УСУ НЕВОД; промоделировано прохождение галактических космических лучей через спокойную гелиосферу; исследованы вариации потока мюонов КЛ во время форбуш-понижений; проведена регистрация гелиосферных возмущений по конусу «потерь». Разработана система калибровки экспериментальных данных. Проведены аукционы и заключены контракты с поставщиками по закупкам: системы калибровки для измерительного комплекса водного детектора, глубоководных разъемов и кабельных вводов; заглушек для кабельных вводов. Обеспечены исследования в режиме коллективного пользования в соответствии с согласованными планами совместных работ (ОИЯИ, ИЯИ, ИФВЭ, ЗАО «ЭКРАН – оптические системы», НПФ «ФОРМ»). Обеспечен доступ к данным через веб-страницу “Real time CR data NEVOD” в режиме реального времени. Результаты представлены на международной конференции Европейского геофизического союза (EGU, Австрия).

В ходе выполнения четвертого (заключительного этапа) данного контракта была проведена итоговая непрерывная серия измерений на мюонных годоскопах УСУ НЕВОД по регистрации пространственно-временных вариаций мюонов космических из верхней полусферы. Накопленные данные были обработаны, проанализированы, обобщены и заархивированы. На основе полученных экспериментальных данных были исследованы корреляционные зависимости между вариациями потока мюонов и магнитными бурями; были предложены предикторы магнитных бурь на основе анализа пространственно-временных вариаций мюонов КЛ; рассчитаны температурные коэффициенты для мюонов под различными зенитными углами.
Была создана система калибровки и проведены работы по калибровке экспериментальных данных.
Были закуплены необходимые для развертывания измерительного комплекса водного детектора глубоководные разъемы, кабельные вводы и заглушки; осуществлен ремонт помещений экспериментального комплекса.
Обработаны результаты исследований, выполненных на УСУ НЕВОД совместно с ИЯИ РАН, ОИЯИ, ИФВЭ, НПФ «ФОРМ», ЗАО «Экран – оптические системы». Количество пользователей УСУ НЕВОД на 4-м этапе увеличилось на одного за счет НИИЯФ МГУ и достигло величины, заданной техническим заданием – 8.
Все полученные результаты соответствуют требованиям технического задания
2.2. Исследования проводились на основе экспериментальных данных, полученных на уникальном мюонном годоскопе УРАГАН, не имеющем аналогов в мире. Разработанные в рамках выполнения НИР методы анализа процессов в гелиосфере позволили развить методы заблаговременного обнаружения плазменных облаков по «конусу потерь». Испытанные на стендах УСУ НЕВОД новые нейтронные счетчики ИЯИ РАН дают возможность исследовать первичный спектр космических лучей с помощью новой ливневой установки на основе подобных нейтронных счетчиков.
2.3. Данный этап был посвящен обобщению результатов и подведению итогов проекта. В ходе проведения этапа были представлены доклады на 30-й Всероссийской конференции по космическим лучам и 21-м Европейском симпозиуме по космическим лучам, которые вызвали широкий интерес научной общественности. Основные научные результаты представлены к опубликованию в трудах этих конференций, а также в научных журналах “Приборы и техника эксперимента” и Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.
2.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе.