Bestimmung von oberen Flussgrenzen des diffusen Gamma-Strahlungshintergrunds im Energiebereich von 20-100 TeV:
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INHALT S VERZEICHNIS
\
EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 1
1 GRUNDLAGEN 5
1.1 DIE KOSMISCHE STRAHLUNG . 5
1.1.1 DAS SPEKTRUM DER KOSMISCHEN STRAHLUNG. 6
1.1.2 ZUSAMMENSETZUNG UND EIGENSCHAFTEN .~R~. 7
1.1.3 QUELLEN UND URSPRUNG DER GELADENEN KOSMISCHEN STRAHLUNG. 10
1.2 7-ASTRONOMIE. 11
1.2.1 ENTSTEHUNG HOCHENERGETISCHER 7-STRAHLUNG. 11
1.2.2 WECHSELWIRKUNGEN MIT DEN HINTERGRUNDSTRAHLUNGSFELDERN . 15
1.2.3 BISHERIGE MESSUNGEN UND INTERPRETATION DES DIFFUSEN
7-STRAHLUNGSHIN-
TERGRUNDS. 19
1.3 NACHWEIS DER KOSMISCHEN STRAHLUNG. 28
1.3.1 ELEKTROMAGNETISCHE KASKADEN. 29
1.3.2 HADRONISCHE KASKADEN. 31
1.3.3 ERZEUGUNG VON CHERENKOV-STRAHLUNG. 33
2 DAS HEGRA-EXPERIMENT 39
2.1 AUFBAU UND LAGE. 40
2.2 DIE MATRIX DER SZINTILLATIONSZAEHLER. 42
2.3 DIE MATRIX DER AIROBICC-DETEKTOREN. 44
2.3.1 DIE ELEKTRONIK DER AIROBICC-MATRIX. 45
2.4 DAS DATENAUFZEICHNUNGSSYSTEM. 47
3 SCHAUER- UND DETEKTORSIMULATION 49
3.1 MONTE-CARLO-SIMULATION VON LUFTSCHAUERN.,. 50
3.2 DETEKTORSIMULATION. 52
3.3 DIE MONTE-CARLO-BIBLIOTHEK. 54
3.4 GEWICHTUNG DER MONTE-CARLO-EREIGNISSE. 55
4 REKONSTRUKTION DER SCHAUERGROESSEN 57
4.1 KALIBRATION. 57
4.1.1 TDC-KALIBRATION UND BESTIMMUNG DER ADC-PEDESTALS. 58
4.1.2 BESTIMMUNG DER SIGNALLAUFZEITEN. 58
4.1.3 AMPLITUDENKALIBRATION DER SZINTILLATIONSZAEHLER. 58
4.1.4 AMPLITUDENKALIBRATION DER AIROBICC-DETEKTOREN. 59
4.2 BESTIMMUNG DER SCHAUERGROESSEN. 62
1
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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11
INHALTSVERZEICHNIS
4.2.1 DIE ANPASSUNG DER LATERALEN ABHAENGIGKEIT DER CHERENKOV-PHOTONEN-
DICHTE. 63
4.2.2 DIE GLOBALE AIROBICC-ANPASSUNG. 63
4.2.3 DIE LIKELIHOOD-ANPASSUNG DER LATERALEN ABHAENGIGKEIT DER
ELEKTRONEN-
UND PHOTONENDICHTE. 66
5 VERGLEICH DER EXPERIMENTELLEN DATEN MIT DER SIMULATION 69
5.1 ANPASSUNG DER FEHLER IN DER MONTE-CARLO-SIMULATION. 69
5.2 DEFINITION DER STANDARDSCHNITTE. 70
5.2.1 SELEKTION GUTER DATENSAETZE . 70
5.2.2 AUSWAHLKRITERIEN FUER GUT REKONSTRUIERTE LUFTSCHAUER. 70
5.2.3 EINFUEHRUNG DES SCHNITTS IM HOHEN ENERGIEBEREICH. 73
5.2.4 AUSWIRKUNGEN DER STANDARDSCHNITTE. 74
5.3 VERGLEICH DER VERTEILUNGEN VON EXPERIMENTELLEN DATEN UND SIMULATION
. 74
5.4 UEBERPRUEFUNG DER ABSOLUTEN KALIBRATION. 75
5.5 BEWERTUNG DER SIMULATION. 76
6
BESTIMMUNG DER EIGENSCHAFTEN DER DETEKTORMATRIX 79
6.1 ABSCHAETZUNG DER WINKELAUFLOESUNG .
. .
79
6.2 ABSCHAETZUNG DER GENAUIGKEIT DER POSITIONSBESTIMMUNG DER
SCHAUERZENTREN . 80
6.3 BESTIMMUNG DER MITTLEREN SCHWELLE DER AIROBICC-DETEKTOREN. 81
6.4 ABSCHAETZUNG DER GENAUIGKEIT DER ENERGIESKALA. 82
6.5 BESTIMMUNG DER EFFEKTIVEN DETEKTORFLAECHEN. 83
6.6 BESTIMMUNG DER ENERGIESCHWELLEN. 85
6.7 BESTIMMUNG DER EFFEKTIVEN MESSZEIT. 85
7 UNTERDRUECKUNG DES HADRONISCHEN UNTERGRUNDS 89
7.1 BEURTEILUNGSKRITERIEN FUER DIE EFFIZIENZ EINES
UNTERDRUECKUNGSVERFAHRENS
. 90
7.2 DIE LES-METHODE. 90
7.3 ANWENDUNG DES NEURONALEN NETZES. 92
7.3.1 GRUNDLAGEN KUENSTLICHER NEURONALER NETZE. 92
7.3.2 FUNKTIONSWEISE KUENSTLICHER NEURONALER NETZE. 93
7.3.3 SIMULATION DES NEURONALEN NETZES.'. 96
7.3.4 ERGEBNISSE DER SIMULATION DES NEURONALEN NETZES. 97
7.4 ALTERNATIVE WAHL DER GROESSEN. 99
8
BESTIMMUNG OBERER FLUSSGRENZEN 103
8.1 DER AUSGEWAEHLTE DATENSATZ. 103
8.2 BESTIMMUNG GLOBALER OBERER FLUSSGRENZEN . 104
8.3 BESTIMMUNG EINER OBEREN FLUSSGRENZE FUER DIE INNERE GALAXIE. 108
8.4 DISKUSSION DER ERGEBNISSE. 113
8.5 AUSBLICK. 119
9 ZUSAMMENFASSUNG 121
LITERATURVERZEICHNIS 123
INDEX
132 |
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