GRAPES-3广延大气簇射阵列对原初宇宙线质子的能量灵敏度
天体物理仪器与方法
2020-09-30 v1 高能天体物理现象
摘要
低能地基宇宙线空气簇射实验的能量阈值通常在几十到几百TeV的范围。簇射可观测量由探测器阵列间接测量。低能次级粒子在大气中的吸收限制了它们在地球表面的探测频率。然而，由于选择效应，一小部分在低层大气中产生的低能簇射可以到达观测水平。但是，由于簇射可观测量信息较少，这些簇射的重建十分困难。因此，人们认为由卫星和气球飞行搭载的实验进行的直接测量在低能区更为可靠。尽管在低能区效率非常小（~0.1%），GRAPES-3实验的大接受度（~5 msr）允许观测低至~1 TeV的原初宇宙线，并开启了测量从几TeV到超越宇宙线膝部（高达10 eV）跨越五个数量级的原初能谱的可能性。通过蒙特卡洛模拟计算了GRAPES-3对原初质子的能量阈值，其与数据吻合良好。此外，还计算了质子原初粒子的总效率和接受度。GRAPES-3实验覆盖如此宽能量范围的能力可能为在低能直接测量与超高能间接测量之间桥接能谱提供独特的手段。
引用
@article{arxiv.2005.00994,
title = {Energy sensitivity of the GRAPES-3 EAS array for primary cosmic ray protons},
author = {B. Hariharan and S. Ahmad and M. Chakraborty and A. Chandra and S. R. Dugad and S. K. Gupta and Y. Hayashi and H. Kojima and S. S. R. Inbanathan and P. Jagadeesan and A. Jain and P. Jain and V. B. Jhansi and S. Kawakami and P. K. Mohanty and S. D. Morris and P. K. Nayak and A. Oshima and D. Pattanaik and P. S. Rakshe and K. Ramesh and B. S. Rao and L. V. Reddy and S. Shibata and F. Varsi and M. Zuberi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.00994},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 6 figures