Speaker
Description
В НИЯУ МИФИ создаётся крупномасштабный координатно-трековый детектор на дрейфовых камерах ТРЕК, предназначенный для регистрации окологоризонтального потока мюонов широких атмосферных ливней (ШАЛ), образованных взаимодействием космических лучей сверхвысоких энергий с атмосферой Земли. ТРЕК состоит из двух плоскостей, в каждой из которых размещены 132 дрейфовые камеры. В одной плоскости камеры расположены вертикально, а в другой – горизонтально, что позволяет определять пространственные углы регистрируемой группы. Для правильной интерпретации получаемых на установке данных, в частности, оценки влияния окружающих детектор конструкций на образование вторичных частиц в регистрируемых событиях, создан комплекс программного обеспечения для Монте-Карло моделирования детектора ТРЕК, включающий в себя программы CORSIKA, Geant4 и Garfield++.
Геометрия детектора, его несущих конструкций и здания достаточно сложна, и задать их в Geant4 методами самого пакета моделирования затруднительно. По этой причине в САПР (КОМПАС-3D) создана твердотельная модель детектора, которая затем транслирована в физические тела Geant4 с помощью дополнительного пакета CADMesh.
Моделирование большинства задач, которые будут решаться на создаваемом детекторе, требует использования пространственного и энергетического распределений частиц, близких к тем, которые наблюдаются в ШАЛ. Для генерации таких событий в программе CORSIKA моделируются ШАЛ от космических лучей сверхвысоких энергий под большими зенитными углами. Поскольку напрямую использовать данные CORSIKA для загрузки в программу моделирования ТРЕК в Geant4 проблематично, разработан алгоритм смены формата записи данных о частицах ШАЛ, получивший название IGESICA. Данный алгоритм позволяет генерировать большие серии событий ($\sim10^5$ для ливней от первичной частицы энергии $10^{18} эВ$), пригодные для загрузки в программу моделирования детектора в Geant4, на основе единственного ШАЛ.
В докладе представлена общая схема программного комплекса, описание конструкции детектора ТРЕК, результаты трансляции его геометрии в Geant4 и описание текущей работы с CORSIKA. В докладе разобраны методы, используемые для первичного анализа событий в Geant4 и передачи данных о проходящих через камеры частицах в Garfield++, описано устройство алгоритма IGESICA и приведены результаты моделирования регистрации групп мюонов в установке.
