Advertisement

Il Nuovo Cimento C

, Volume 13, Issue 2, pp 391–399 | Cite as

PLASTEX: the palermo-leeds air shower tracking experiment

  • G. Agnetta
  • B. Biondo
  • R. Buccheri
  • C. M. Carollo
  • O. Catalano
  • J. Linsley
  • A. Mangano
  • L. Scarsi
  • M. A. Lawrence
  • P. A. Ogden
  • M. Patel
  • R. J. O. Reid
  • A. A. Watson
Article

Summary

An experiment is described in which air shower measurement are carried out by means of a «track detector» placed in a test location near the center of a conventional array telescope currently in use for gamma-ray astronomy. This array, consisting of scintillators (GREX, operated at Haverah Park (U.K.) by the Department of Physics of the University of Leeds), provides, in the usual way, for each shower it selects, its own estimates of shower direction and shower particle density at the test location. Estimates of the muon density at the test location are provided by a large muon detector in operation nearby. The scintillator array triggers this muon detector and it is able to provide flexibly tailored trigger signals for the track detector. This detector named PLASTEX (acronym for Palermo Leeds Air Shower Tracking Experiment), consisting of tracking chambers above and below a thin sheet of lead, designed to provide data on charged particles incident from the air, on the stopping, scattering and multiplication of these particles in the lead sheet and on charged particles created in the lead sheet by shower photons. From these data estimates are derived of the densities and directional properties of the electrons, photons and muons striking the track detector. These results are to be compared with those given by the conventional detectors and with theoretical predictions given by simulations that are being carried out. The objective is to develop and assess optimal procedures for employing clusters of PLASTEX-type detectors as telescopes for the observation of UHE cosmic rays, including cosmic gammarays, over a very wide energy range.

PACS 93.40

Cosmic-ray interactions with the Earth 

Riassunto

In questo articolo viene descritto un esperimento (PLASTEX) in cui venogo effettuate misure di sciami cosmici per mezzo di un rivelatore posto al centrol di un telescopio convenzionale per gamma-astronomia alle alte energie (GREX, Haverah Park, Leeds, Gran Bretagna). Il telescopio, costituito da unarray di scintillatori, fornisce, per ogni sciame rivelato, le stime della direzione di arrivo e della densità di particelle in corrispondenza alla posizione del rivelatore di PLAXTEX. La stima del contenuto muonico dello sciame in tale posizione è invece data da un rivelatore di muoni posto nelle vicinanze. L'array di scintillatori pilota tale rivelatore di muoni e fornisce gli opportuni segnali ditrigger al rivelatore di PLASTEX. Quest'ultimo consiste in due camere a tracciamento di muoni separate da un sottile strato di piombo, che possono fornire dati sulle particelle cariche incidenti, sull'arresto, la dispersione e la moltiplicazione di tali particelle nello strato di piombo, e sulle particelle cariche create nel piombo dai fotoni appartenenti allo sciame incidente. Da questi dati vengono derivate le stime delle densità e delle proprietà direzionali degli elettroni, dei fotoni e dei muoni che colpiscono il rivelatore che sono poi confrontate con quelle ottenute dagli scintillatori di GREX e con le predizioni teoriche ricavate da simulazioni attualmente in corso. L'obiettivo è di studiare la possibilità dell'impiego di unarray di rivelatori tipo PLASTEX come telescopi per l'osservazione di radiazione cosmica di energia molto alta.

Резюме

Описывается эксперимент в котором измерения атмосферных ливней проводятся с помощью «трекового детектора», помещенного в близи центра обычной антенной решетки, используемой для целей гамма-астрономии. Эта антенная решетка, состоящая из сцинтилляторов, обеспечивает для каждого ливбя его селекцию, оценку направления лицня и определение плотности чстиш в ливне. Определение плотности мюонов в месте регистрации обеспечивается большим мюонным детектором. Система сцинтилляторов запускает этот мюонный детектор и обеспечивает триггерные сигналы для трекового детектора. Этот детектор, называемый PLATEX (Палермо-Лидс трековый эксперимент по детектироцанию атмосферных ливней), котортй состоит из трекоцых камер, расположенных выше и ниже тонкого листа свинца, предназначен для сбора данных о заряженных частицах, падающих из атмосферы, о торможении, рассеянии и мультипликации этих частицв листе свинца, и о заряженных частишах, образованных в листе свинца фотонами ливня. Из полученных выводятся плотности и определяются направления электронов, фотонов, мюонов, попадающих в трекоцый детектор. Эти результаты сравниваются с данными, полученными с помощью обычных детекторов, и с теоретическими предсказаниями, полученными с помощью моделироцания. Цель этих исследоцаний—развить и определить оптимальнню прошедуру для использования детекторов типа PLATEX как телескоппв для наблюдения космическиы лучей сцерхцысоких энергий, включая гамма-лучи в широой огласти энергий.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. [1]
    J. Poirier, J. Linsley andS. Micocki: University of Notre Dame Preprint GRAND 87-90 (1987).Google Scholar
  2. [2]
    J. Linsley:Proceedings of the XX International Cosmic Ray Conference (Moscow, 1987), p. 138.Google Scholar
  3. [3]
    J. Lloyd Evans:Proceedings of the XIX International Cosmic Ray Conference (La Jolla, 1985), paper OG5.1-9.Google Scholar
  4. [4]
    a J. Linsley:Proceedings of the XIX International Cosmic Ray Conference (La Jolla, 1985), paper OG9,4-9;b J. Linsley: inTechniques in Ultra High Energy Gamma Ray Astronomy, edited byR. G. Protheroe andS. A. Stephens (Department of Physics, University of Adelaide, Australia).Google Scholar
  5. [5]
    W. Ochs andL. Stodolsky:Phys. Rev. D,33, 1247 (1985).CrossRefADSGoogle Scholar
  6. [6]
    B. L. Lingus et al.:Phys. Rev. Lett.,61, 1906 (1988).CrossRefADSGoogle Scholar
  7. [7]
    J. Linsley: inOrigin of Cosmic Rays, edited byG. Sett et al. (Reidel, Dordrecht, 1981), p. 53.Google Scholar
  8. [8]
    R. M. Baltrusaitis et al.: Nucl. Instrum. Methods A,240, 410.Google Scholar
  9. [9]
    G. Battistoni et al.:Nucl. Instrum. Methods A,245, 277 (1986).CrossRefADSGoogle Scholar
  10. [10]
    M. Basile et al.:Nucl. Instrums. Methods A,235, 74 (1985).CrossRefADSGoogle Scholar

Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1990

Authors and Affiliations

  • G. Agnetta
    • 1
  • B. Biondo
    • 1
  • R. Buccheri
    • 1
  • C. M. Carollo
    • 1
  • O. Catalano
    • 1
  • J. Linsley
    • 1
  • A. Mangano
    • 1
  • L. Scarsi
    • 1
    • 2
  • M. A. Lawrence
    • 3
  • P. A. Ogden
    • 3
  • M. Patel
    • 3
  • R. J. O. Reid
    • 3
  • A. A. Watson
    • 3
  1. 1.Istituto di Fisica Cosmica ed Applicazioni dell'InformaticaCNRPalermo
  2. 2.Dipartimento di Energetica e Applicazioni di Fisica dell'UniversitàPalermo
  3. 3.Department of PhysicsUniversity of LeedsLeeds

Personalised recommendations