Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | fisica |
| Título: | TANGO ARRAY : un experimento de rayos cósmicos en el rango de energía entre 10E14 eV y 7*10E15 eV |
| Título alternativo: | TANGO ARRAY. A cosmic ray experiment in the energy range between 10 |
| Autor: | Bauleo, Pablo M. |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | CONICET - Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Centro Atómico Constituyentes. Laboratorio TANDAR
|
| Publicación en la Web: | 2017-03-01 |
| Fecha de defensa: | 2001 |
| Fecha en portada: | 2001 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor en Ciencias Físicas |
| Director: | Filevich, Alberto |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | RAYOS COSMICOS; EFECTO CERENKOVCOSMIC RAYS; CERENKOV EFFECT |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3385_Bauleo |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n3385_Bauleo.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n3385_Bauleo |
| Ubicación: | Dep.003385 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Bauleo, Pablo M.. (2001). TANGO ARRAY : un experimento de rayos cósmicos en el rango de energía entre 10E14 eV y 7*10E15 eV. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3385_Bauleo |
Resumen:
Los rayos cósmicos inciden sobre la Tierra desde todas las direcciones y con un flujomedio que es extremadamente constante en el tiempo. Su espectro de energía cubre desdelos ~ 100 keV hasta ~ 10(20) eV. Si la energía del rayo cósmico es lo suficientemente elevada,al incidir sobre la atmósfera terrestre genera una cascada de partículas secundarias. Estaspartículas pueden ser registradas por un conjunto de detectores ubicados en el nivel delsuelo. para medir la cascada y obtener información sobre la dirección del rayo cósmico y suenergia. Por otra parte, estas partículas secundarias al desplazarse por la atmósfera inducenla omisión de fotones de fluorescencia en el nitrógeno atmosférico. Estos fotones pueden sercolectados también ser usados para la detección de la cascada. Actualmente se encuentra en construcción el Observatorio Pierre Auger, cuyo objetivo esel estudio de rayos cósmicos con energías mayores a ~ 5 x 1018 eV. El método de detecciónpropuesto incluye detectores de superficie (detectores de Efecto Cerenkov en agua) parael registro de las partículas secundarias y telescopios para la detección de los fotones defluorescencia. Este trabajo presenta el diseño y los resultados obtenidos mediante dos sistemas de monitoreode la transparencia atmosférica para el Observatorio Auger, así como diversos estudiosrealizados sobre un detector de superficie prototipo, el estudio del lóbulo de reflexión difusadel recubrimiento interno de los detectores, la propuesta de un método de calibración paratodos los detectores del Observatorio, una configuración alternativa para el recubrimientointerno, etc. El principal esfuerzo de este trabajo estuvo dirigido al montaje, en Buenos Aires, de unmnjunto de 4 detectores de partículas para la detección de cascadas generadas por rayoscósmicos con energías del orden de ~ 10 15 eV. En este trabajo se describen las detalladassimulaciones numéricas realizadas para caracterizar la respuesta del conjunto de detectoresfrente al arribo de una cascada de partículas. Estas simulaciones incluyen el desarrollode la cascada cn la atmósfera, la detección por parte de los detectores de la misma y ladigitalización de la señal. Se describen los códigos que se desarrollaron para la reconstrucción de la dirección dearriba y estimación de la energia del rayo cósmico primario, los cuales fueron comparadoscon los datos simulados y empleados en el analisis de los resultados obtenidos con el conjuntode detectores. También se incluyo una descripción del diseño, construcción y operación delconjunto de detectores, incluyendo el sistema de toma de datos especialmente desarrolladopara el mismo evaluando la estabilidad de funcionamiento del sistema lo largo del tiempode operación. Finalmente, el análisis de los datos obtenidos con el arreglo de detectores incluye laasignación dc energías para los rayos cósmicos registrados, el estudio de anisotropías en ladirección dc arribo de los mismos y la determinación del flujo de rayos cósmicos en el rangode energias entre 10 14 eV y 7 x 10 15 eV.
Abstract:
The cosmic rays hit the Earth from all directions with a mean flux that is extremelyconstant in the time. Its energy spectrum range from ~ 100 keV to ~ 10 20 eV; If energyof the cosmic ray is high enough, its interaction with the Earth’s atmosphere originatesa cascade of secondary particles. If these particles are recorded by an array of detectorslocated at ground level, the information can be used to obtain the cosmic ray’s arrivaldirection and energy. On the other hand, those particles moving trough the atmosphere,induce fluorescence photons in the atmospheric nitrogen. These photons also, can be usedto detect and reconstruct the cascade Currently the Pierre Anger Observatory is under construction. Its objective is the studyof cosmic rays with energies higher than ~ 5 x 10 18 eV by by measuring the secondaryparticles cascades produced by the cosmic ray. The proposed detection method includessurface detectors (water Cerenkov detectors) and telescopes for detection of the fluorescencephotons. This work describes the design and characteristics results of two atmospheric monitoringsystems for the Auger Observatory as well as several studies performed with a surface detectorprototype, such as characterization of the difuse reflectivity lobe of the internal liner,the develpment and proposal of an an absolute calibration method for all detectors of the Observatory, an alternative configuration of the internal liner, etc. The main effort of this work was focused on an array of 4 detectors, installed in Buenos Aires for detection of the secondary particles of the cascades generated by cosmic rayswith energies ~ 10 15 eV. The results of the detailed numerical simulations performed tocharacterize the performance of the array are presented. These simulations include thedevelopment of the cascade through the atmosphere, the response of the detectors to thesecondary particles and the digitalization of their signals. Reconstruction codes to obtain the energy and arrival direction of the cosmic rays havebeen developed and are described in this report. They were tested with the simulated dataand later used in the analysis of the cosmic ray data obtained with the array. A description ofthe design, construction and operation of the array is reported, including the data adquisitionsystem which has been developed for the present work. The time stability of the array isdiscussed. Finally. the data analysis includes the energy asignement of the detected cosmic ray, thestudy of anistropies in the arrival directions of the cosmic rays and their energy spectrum.
Citación:
---------- APA ----------
Bauleo, Pablo M.. (2001). TANGO ARRAY : un experimento de rayos cósmicos en el rango de energía entre 10E14 eV y 7*10E15 eV. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3385_Bauleo
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Bauleo, Pablo M.. "TANGO ARRAY : un experimento de rayos cósmicos en el rango de energía entre 10E14 eV y 7*10E15 eV". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2001.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3385_Bauleo
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