Coupling between primary and secondary cosmic rays of galactic and solar origin

This item is provided by the institution :
National Documentation Centre (EKT)   

Repository :
National Archive of PhD Theses  | ΕΚΤ NA.Ph.D.   

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*



Σύζευξη πρωτογενούς και δευτερογενούς κοσμικής ακτινοβολίας γαλαξιακής και ηλιακής προέλευσης
Coupling between primary and secondary cosmic rays of galactic and solar origin

Ksaplanteris, Loukas
Ξαπλαντέρης, Λουκάς

PhD Thesis

2023


This PhD thesis was completed in the Physics Department of the National and Kapodistrian University of Athens. The main goal of this PhD thesis is the determination of a coupling function between the primary and the secondary Cosmic Ray (CR) intensities through analytical calculations based on the theoretical framework of Quantum Field Theory (QFT), which has never been attempted before. After a thorough presentation of the analytical computations performed, including the necessary discussion in the case of the use of a physical model, the newly determined coupling function was applied to specific CR events, recorded from satellites and Neutron Monitors (NM), in order to assess the validity and reliability of the coupling function specifically as well as the whole analytical procedure in general. The CR events considered in this thesis were three Forbush decreases (Fds) (of February 2011, March 2012 and September 2017) and one Ground Level Enhancement (GLE) (GLE72, of September 2017). The results obtained for the primary CR spectrum via the computed coupling function were compared to the corresponding ones via other widely known and used coupling functions, such as the Dorman et al. (2000), Caballero-Lopez and Moraal (2016) etc. functions, other techniques, such as the Global Survey Method (GSM) technique, as well as direct recorded data from satellites, such as the GOES-13 satellite of NOAA. In each case the results for the primary spectrum determined through the computed coupling function were found to be in very good agreement (the difference was calculated less than 1%) with the corresponding ones determined through other coupling functions, techniques or even directly recorded.
Στην παρούσα διδακτορική διατριβή προσδιορίστηκε μια νέα συνάρτηση σύζευξης μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς κοσμικής ακτινοβολίας (γαλαξιακής και ηλιακής προέλευσης). Η εργασία χαρακτηρίζεται από έντονη πρωτοτυπία καθότι ο προσδιορισμός της εν λόγω συνάρτησης σύζευξης στηρίχτηκε σε αναλυτικούς υπολογισμούς της κβαντικής θεωρίας πεδίου, κάτι το οποίο δεν έχει επιχειρηθεί μέχρι στιγμής. Μετά τον πλήρη υπολογισμό της συνάρτησης σύζευξης (κάνοντας χρήση ενός θεωρητικού μοντέλου), η συνάρτηση εφαρμόστηκε σε καταγεγραμμένα γεγονότα διακύμανσης της έντασης της κοσμικής ακτινοβολίας (ΚΑ) και πιο συγκεκριμένα σε τρεις μειώσεις Forbush (Φεβρουαρίου 2011, Μαρτίου 2012, Σεπτεμβρίου 2017) και ένα γεγονός Επίγειας Επαύξησης (GLE72). Από τις εφαρμογές αυτές προέκυψαν άκρως ενθαρρυντικά αποτελέσματα, με τα εξαγόμενα φάσματα της πρωτογενούς ΚΑ να συμφωνούν με τα αντίστοιχα πειραματικά σε μεγάλο βαθμό. Σχολιάζεται ότι τα δεδομένα της δευτερογενούς ΚΑ εξασφαλίστηκαν μέσω του Διεθνούς Δικτύου Μετρητών Νετρονίων (NMDB) ενώ το πρωτογενές φάσμα από δεδομένα του δορυφόρου GOES 13 του οργανισμού ΝΟΑΑ.

Φυσικές Επιστήμες ➨ Φυσική ➨ Σωματιδιακή φυσική και Φυσική πεδίων
Φυσικές Επιστήμες ➨ Φυσική ➨ Φυσική, άλλοι τομείς

Coupling functions
Συνάρτηση σύζευξης
Σωματιδιακή φυσική και Φυσική πεδίων
Μειώσεις Forbush
Ground level enhancement
Φυσικές Επιστήμες
Cosmic rays
Κοσμική ακτινοβολία
Forbush decreases
Physical Sciences
Physics, miscellaneous
Φυσική
Κβαντική θεωρία πεδίου
Particles and fields physics
Φυσική, άλλοι τομείς
Natural Sciences
Quantum field theory

Greek

National and Kapodistrian University of Athens
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ)

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ). Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής. Τομέας Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)