Tunkinsky-kísérlet - (más néven TAIGA, Tunka Advanced Instrument for Cosmic rays and Gamma Astronomy, Tunkinsky fejlett komplexum a kozmikus sugarak és a gamma-csillagászat tanulmányozására) a kozmikus sugarak vagy nagyenergiájú kölcsönhatás során keletkező kiterjedt légzáporok paramétereit méri. gamma sugarak a légkörrel . A komplexum a Bajkál -tó ( Burját Köztársaság ) déli csücskének közelében, a Tunka-völgyben található asztrofizikai tesztterületen található.. Számos beállításból áll, amelyek a kiterjedt légzuhanyok különböző összetevőit mérik. Az ezekkel a detektorokkal végzett mérések eredményeképpen rekonstruálható a kozmikus sugarak érkezési iránya, energiája és típusa. A mérési pontosság javul a különböző regisztrációs rendszerek kombinálásával.
A tanulmány fő célja, hogy választ találjon a 10 14 és 10 18 eV közötti tartományban lévő kozmikus sugarak eredetének kérdésére . A Tunka kísérlet ugyanabban az energiatartományban végez méréseket, mint a KASCADE-Grande kísérlet , amely a Karlsruhei Műszaki Intézetben található , valamint az IceTop kozmikus sugárdetektor ( Jégkocka alapján ) a Déli-sarkon.
Az 1990-es évek közepén kezdődött a Tunka-völgyben található asztrofizikai kísérleti helyszín kiterjedt légzáporainak tanulmányozása. Az első telepítés 4 légköri Cserenkov -fény detektorból állt, és 1995-ben születtek az első eredmények. 1999-ben a telepítést 13 detektorra bővítették, 2000-2003-ban pedig már 25 detektorból álló telepítéssel gyűjtötték az adatokat.
2009-ben egy új létesítmény, a Tunka-133 indult, amely 133 detektorból áll, mintegy 1 km²-en elosztva. 2011-ben ezt a telepítést 6 klaszterre bővítették, mindegyik 7 detektorral.
2012 óta más detektorrendszereket is telepítettek - Tunka-Rex és Tunka-HiSCORE. 2014 -ben befejeződött a Tunka-GRANDE szcintillációs létesítmény építése, 2015-ben pedig megkezdődtek a Tunka-IACT atmoszférikus Cherenkov gamma-teleszkóp munkálatai.
Az új telepítéseknek köszönhetően a kísérlet hatóköre jelentősen bővült. Jelenleg magában foglalja a gamma-csillagászatot is.
A Tunka-133 a TAIGA kísérlet első összeállítása. 133 fő fénysokszorozó csőből (PMT) áll, amelyek 1 km²-en helyezkednek el, és 42 további csőből állnak, amelyek 1 km-re vannak a létesítmény központjától. A PMT -k tiszta és hold nélküli éjszakákon mérik a kiterjedt légzáporok Cserenkov-sugárzását . A beállítás a kozmikus sugarak energiaspektrumát és tömegösszetételét mérte a 10 16 és 10 18 eV közötti tartományban.
2012-ben 18 Tunka-Rex antennát szereltek fel. 2016-ra számuk 63-ra nőtt. Az antennák elhelyezkedése is megfelel a Tunka-133 telepítés klaszterrendszerének. Az antennák regisztrálják a kiterjedt légzáporok rádiósugárzását, amelyet a geomágneses hatás és az Askarian-effektus segítségével generálnak .
A kapott adatok és a Tunka-133 létesítmény adataival való összevetés során kimutatták, hogy a kozmikus sugarak rádiós mérései ugyanolyan pontossággal mérik a kozmikus sugarak energiáját, mint a Cserenkov-sugárzás esetében. Ezenkívül a Tunka-133-mal ellentétben, amely csak hold- és felhőtlen éjszakákon tud méréseket végezni, a Tunka-Rex a nappal és az éjszaka bármely szakában képes méréseket végezni.
A Tunka-Grande berendezés 380 szcintillációs számlálóból áll, egyenként 0,64 m² területtel. A pultok 19 állomáson találhatók. Az állomásoknak van egy földi része, amelyben 12 méter, és egy föld alatti rész, amelyben 8 méter található. A teljes telepítési terület körülbelül 0,8 km².
Ezek az állomások a Föld közelében lévő kozmikus sugárzás részecskéit mérik. Különösen az elektronok és müonok .
Minden Tunka-Grande állomás a Tunka-133 detektorok közelében található. Egyidejűleg működnek a Tunka-Rex tömb antennáival, mivel a két módszer kombinációja javíthatja a kozmikus sugarak összetételének meghatározásának pontosságát.
A Tunka-HiSCORE ugyanazt az elvet használja a kiterjedt légzáporok észlelésére, mint a Tunka-133, de érzékenyebb optikai modulokkal rendelkezik, alacsonyabb érzékelési küszöb mellett. A kiváló időzítési pontosság javítja a szögfelbontást a kiterjedt légzáporok észleléséhez. Ez nagyon fontos az installáció tudományos célja szempontjából - a gamma-sugárzás mérése a gyengén fedett energiatartományban 30 TeV felett, és a kozmikus sugarak mérése 100 TeV és 1 EeV közötti energiákon.
A HiSCORE állomás első prototípusát 2012-ben telepítették. 2014-re az állomások száma 28-ra nőtt, a lefedettség 0,25 km². 2018-ban az állomások száma 47 db 0,4 km2 -es területen ,
A teleszkóp egy szegmentált reflektorból és egy alt-azimut tartóra szerelt fotosokszorozó kamerából áll. A reflektor Davis-Cotton kialakítású, gyújtótávolsága körülbelül 5 m, és 34 kerek, 600 mm átmérőjű szegmensből áll. A kamera 574 pixeles, mindegyik Winston-kúp-fotósokszorozóval rendelkezik. Az egyes pixelek mérete 30 mm.
A Tunka-IACT több légköri Cserenkov-teleszkópból áll majd, és ugyanazt az elvet használja, mint a MAGIC , HESS , VERITAS és MChT kísérleteknél . Az első teleszkóp 2016-ban készült el