宇生μ子探测器蒙特卡罗模拟环境的初步搭建  

A Monte-Carlo simulation tool to facilitate cosmic muon detections

作　　者：罗鑫 许伊欣 曹广杰 唐健 LUO Xin;XU Yi-xin;CAO Guang-jie;TANG Jian(School of Physics,Sun Yat-Sen University,Guangzhou,Guangdong 510275,China;School of Data and Computer Science,Sun Yat-Sen University,Guangzhou,Guangdong 510275,China)

机构地区：[1]中山大学物理学院,广东广州510275 [2]中山大学数据科学与计算机学院,广东广州510275

出　　处：《大学物理》2018年第11期52-57,共6页College Physics

基　　金：中山大学物理学"国家基础科学人才培养基地"本科生科研项目(J1103211-2016041);中山大学"百人计划二期"高层次引进人才计划(30000-31131102);通识教育核心课程建设项目(74130-16370002)资助

摘　　要：首先介绍由宇宙射线产生高能μ子(简称宇生μ子)的物理过程,再重点关注教学实验室利用延迟符合计数法探测宇生μ子的基本工作原理.其次,利用探测器蒙特卡罗模拟的方法,考虑了完整的物理过程模拟,进行了探测器材料和几何形状的优化,并实现了探测器模拟结果的输入与输出功能.最后,讨论了探测器模拟的结果,初步获得了μ子衰变的谱形,拟合μ子寿命符合理论预期值.在教学实验中,该方法有利于加深学生对宇生μ子物理过程的理解.A brief introduction to cosmic muon physics is presented.We focus on the basic principle of coincident counting of cosmic muons in the physics laboratory.We introduce the method of Monte-Carlo(MC)simulation in particle physic,including selection of physics lists,optimization of detector materials and geometries,inputs and outputs of the simulated data.We also discuss the preliminary results muon decay spectra where the fitted muon life-time matches the theoretical prediction.The established MC simulation tool is of pedagogic significance for it helps better students insight into the cosmic muon physics.

关 键 词：宇生μ子 蒙特卡罗模拟 

分 类 号：O572.11[理学—粒子物理与原子核物理] O572.323[理学—物理]