• 제목/요약/키워드: Cosmic Ray

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Cosmic-Ray Detection System For Education

  • Lee, Man-Woo;Seong, Ki-Woong;Lee, Jong-Shun;Kim, Kyung-Sook;Kim, Kwang-Soo;Kim, Gui-Nyun
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2007년도 한국우주과학회보 제16권1호
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    • pp.45-45
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    • 2007
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ENHANCED GAMMA RAY FLUX FROM THE GENERAL DIRECTION OF THE VIRGO GALAXY CLUSTER

  • FATEMI S. J.
    • 천문학회지
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    • 제29권spc1호
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    • pp.57-58
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    • 1996
  • There is an excess gamma flux from the general direction of the Galactic North Pole compared with that from the south when allowance is made for the contribution from CR interactions with the HI gas (Osborne et al., 1994). The extent to which it is in accord with the predictions of Wdowczyk and Wolfendale (1990 a,b) for gamma rays secondary to very high energy CR escaping from the VIRGO cluster is examined and it is claimed that the observations may well be of the order of those expected.

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Morphology of radio relics in galaxy clusters

  • Fernandez, Paola Dominguez
    • 천문학회보
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    • 제46권1호
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    • pp.36.1-36.1
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    • 2021
  • Galaxy clusters host Mpc-scale diffuse radio emission giving us evidence of large-scale magnetic fields in the Universe. It is relevant to understand magnetic field amplification processes occurring at the center and outskirts of galaxy clusters. Each of these processes are believed to give rise to observed radio haloes and radio relics, respectively. In this work, we focus on studying the continuum and polarised emission in radio relics. We use threedimensional magnetohydrodynamical simulations of merger shock waves propagating through a magnetized, turbulent intracluster medium. Our model includes the diffusive shock acceleration (DSA) of cosmic ray electrons, their spatial advection and energy losses at run-time. We discuss the relation between the mock observation features and the underlying morphology of the magnetic field.

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펠티에 소자를 이용한 안개상자 개발 (Development of Cloud Chamber by Using Peltier Device)

  • 우종관;권진영;박상태
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제36권3호
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    • pp.134-139
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    • 2011
  • 본 연구에서는 핵물리학 실험에 활용할 목적으로 기존의 안개상자 실험 장치를 개선하여 펠티에 소자를 이용한 새로운 안개상자 실험 장치를 개발하였다. 개발된 안개상자 실험 장치와 캠코더를 활용한 실험을 통해 우주선 비적을 관찰하고 측정된 자료를 비교 분석하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 기존의 안개상자 실험 장치는 우주선 비적이 발생되는 빈도가 낮고 따라서 발생된 우주선 비적을 육안으로 관찰하기가 매우 어려웠다. 그러나 본 연구에서 새로 개발한 안개상자 실험 장치는 우주선 비적이 발생되는 빈도가 높고, 실험에 캠코더를 함께 활용하면 발생된 우주선 비적을 편리하고 뚜렷하게 관찰할 수 있었다. 둘째, 본 연구에서 개발한 안개상자 실험 장치를 이용한 실험에서 이소프로판올 $1.04{\times}10^{-5}$ $ml{\cdot}mm^{-3}$ 이상을 사용하고, 안개상자내의 냉각플레이트 상부 1 mm 지점의 온도가 5$^{\circ}C$ 이하가될 때 우주선 비적이 잘 발생되는 최적조건임을 확인하였다. 셋째, 본 연구에서 개발한 안개상자 실험 장치에서 안개상자내의 냉각플레이트의 온도를 전류의 세기에 의해 자동으로 제어할 수 있는 시스템이 개발된다면 더 정확하고 개선된 안개상자 실험 장치를 만들 수 있을 것이며, 그 결과 핵물리학 실험 또는 방사선 종사자 교육에서 개발된 안개상자 실험장치가 쉽게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

IMAGING NON-THERMAL X-RAY EMISSION FROM GALAXY CLUSTERS: RESULTS AND IMPLICATIONS

  • HENRIKSEN MARK;HUDSON DANNY
    • 천문학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.299-305
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    • 2004
  • We find evidence of a hard X-ray excess above the thermal emission in two cool clusters (Abell 1750 and IC 1262) and a soft excess in two hot clusters (Abell 754 and Abell 2163). Our modeling shows that the excess components in Abell 1750, IC 1262, and Abell 2163 are best fit by a steep power law indicative of a significant non-thermal component. In the case of Abell 754, the excess emission is thermal, 1 ke V emission. We analyze the dynamical state of each cluster and find evidence of an ongoing or recent merger in all four clusters. In the case of Abell 2163, the detected, steep spectrum, non-thermal X-ray emission is shown to be associated with the weak merger shock seen in the temperature map. However, this shock is not able to produce the flatter spectrum radio halo which we attribute to post-shock turbulence. In Abell 1750 and IC 1262, the shocked gas appears to be spatially correlated with non-thermal emission suggesting cosmic-ray acceleration at the shock front.

A Model for Diffusive Shock Acceleration of Protons in Intracluster Shocks and Gamma-ray and Neutrino Emissions from Clusters of Galaxies

  • Ha, Ji-Hoon;Ryu, Dongsu;Kang, Hyesung
    • 천문학회보
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    • 제44권2호
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    • pp.54.3-54.3
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    • 2019
  • During the formation of large-scale structures in the universe, shocks with the sonic Mach number Ms <~ 5 are naturally induced by supersonic flow motions of baryonic matter in the intracluster medium (ICM). Cosmic rays (CRs) are expected to be accelerated via diffusive shock acceleration (DSA) at these ICM shocks, although the existence of CR protons in the ICM remains to be confirmed through gamma-ray observations. Based on the results obtained from kinetic plasma simulations, we build an analytic DSA model for weak, quasi-parallel shocks in the test-particle regime. With our DSA model, the CR acceleration efficiency ranges ~ 0.001 - 0.02 in supercritical quasi-parallel shocks with sonic Mach number Ms ~ 2.25 - 5, and the acceleration would be negligible in subcritical shocks wth Ms <~ 2.25. Adopting our DSA model, we estimate gamma-ray and neutrino emissions from clusters of galaxies by performing cosmological hydrodynamic simulations. The estimated gamma-ray flux is below the Fermi-LAT upper limit. In addition, the possible neutrino emission due to the decay of charged pions in galaxy clusters would be about <~ 1% of the atmospheric neutrino intensity in the energy range of <~ 100 GeV. In this talk, we will discuss the implication of our results.

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Relationship of ground level enhancements with solar erupted factors

  • ;조경석
    • 천문학회보
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    • 제35권1호
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    • pp.34.2-34.2
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    • 2010
  • Cosmic rays registered by Neutron Monitors on the surface of the Earth are believed to be coming from outer space, and sometimes also from the exotic objects of the Sun. Ground level enhancement (GLE) is the sudden, sharp and short-lived increase in cosmic rays originated from the Sun. Since GLE is the signature in solar cosmic ray intensity, different solar factors erupted from the Sun can be responsible for causing it. In this context, an attempt has been made to determine quantitative relationships of GLEs > 5% with simultaneous solar, interplanetary and geophysical factors from 1997 through 2006 thereby searching the perpetrators which seem to be causing them. The study has revealed that solar flares are stronger ($0.71{\times}10-4$ w/m2) during GLE peaks than the solar flares ($1.10{\times}10-5$ w/m2) during GLE non-peaks and backgrounds. On the average, the solar wind plasma velocity and interplanetary magnetic field are found stronger during the GLE peaks than the GLE non-peaks and backgrounds indicating that the solar flares, in conjunction with interplanetary shocks, sometimes may cause GLE peaks. Direct proportionality of GLE peaks to simultaneous solar energetic particle (SEP) fluxes imply that the GLE peaks may often be caused by SEP fluxes. Although the high intensity of SEP fluxes are also seen extended few minutes even after GLE peaks, the mean (373.62 MeV) of the GLE associated SEP fluxes is much stronger than the mean (10.35 MeV) of the non-GLE associated SEP fluxes. Evidences are also supported by corresponding SEP fluences that the the mean fluence (${\sim}5.32{\times}107/cm2$) across GLE event was more intense than the mean fluence (${\sim}2.53{\times}106/cm2$) of SEP fluxes across non-GLE event.

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통신해양기상위성 통신 탑재체의 우주 방사선 환경 모사 및 영향 추정 (Environment Simulation and Effect Estimation of Space Radiation for COMS Communication Payload)

  • 김성준;우형제;선종호;최장섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.76-83
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    • 2006
  • 통신해양기상위성의 통신 탑재체가 겪게 될 우주 방사선 환경을 포획된 입자, 태양 양성자 그리고 우주선으로 구분하여 각각 NASA AP8/AE8 모델, JPL91 모델, 그리고 NRL CREME 모델을 사용하여 전산 모사 하였다. 이러한 우주 방사선 환경이 위성 내 통신 탑재체에 미치는 영향을 추정하기 위해 총 이온화 방사선 효과의 분석에 필요한 Dose-Depth 곡선 및 단일사건효과 발생률 계산에 필요한 LET 스펙트럼 구하였다. 통신 탑재체 내의 각 장치별 차폐 효과 차이를 고려한 총 이온화 방사선 효과의 예측을 위해서 기계 구조 모델을 만든 후 구형 분할 방법을 적용하였다. 이를 통해 통신 탑재체 내 각 장치의 위치별 총 이온화 방사선 효과를 예상하였으며 동일한 외부 방사선 환경에 대해서 차폐 효과에 따라 최고 8배까지 방사선 효과가 다르게 나타났다.

아리랑 2호의 방사능 환경 및 영향에 관한 분석(II)- SINGLE EVENT 영향 중심으로 - (THE ANALYSIS ON SPACE RADIATION ENVIRONMENT AND EFFECT OF THE KOMPSAT-2 SPACECRAFT(II): SINGLE EVENT EFFECT)

  • 백명진;김대영;김학정
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제18권2호
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    • pp.163-173
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    • 2001
  • 본 논문에서는 아리랑 2호가 운용될 궤도의 우주방사능 환경 및 single event 영향(SEE)에 관하여 분석하였다. 위성체 외부 및 내부 방사능 환경으로서 지구 자기장 내부에 포획되어 활동하는 포획된 양자, 태양 및 태양계 외부에서 전달되는 SEP(solar energetic particle) 및 GCR(galactic cosmic ray)고 에너지 입자에 대하여 양자와 중이 온으로 구분하여 그들의 스펙트럼을 분석하였다. 아리랑 2호 전자소자로 사용 예정인 Intel 계열 80386 마이크로 프로세서 CPU에 대한 SEU 및 SEL발생률을 추정하였다. 분석결과, 정상적인 조건에서 포획된 양자나 고 에너지 양자에 의한 SEU 영향은 아리랑 2호 위성이 운용되는 3년동안 발생하지 않을 것으로 추정된다. 반면에, GCR 중이온에 의한 SEU 발생은 운용 중에 수차례 발생할 수 있는 것으로 추정되었다. 아리랑 2호는 탑재 소프트웨어의 프로세서 CPU오류 감지기능을 이용하여 SEU발생에 대처할 수 있는 시스템 레벨의 설계를 반영하고 있다.

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