The density spectrum of air showers at sea level and mountain altitudes

Summary

The cosmic-ray differential density spectrum in the range 3 to 10000 p/m² has been obtained, using Wilson cloud chambers, at sea level and at 2285 m a.s.l. In neither case can the whole spectrum be fitted by a single power law. Using a three-parameter fit the sea-level spectrum is best approximated by two power laws of exponents − 2.491±0.036 and −3.42±0.32, respectively, joining at 560± 180 particles per square metre. At 2285 m a.s.l. the three best parameters are − 2.431 ±0.015, − 4.8 ^+1.3_−0.8 and 6000 ⁺¹⁰⁰⁰₋₈₀₀ particles per square metre. The change with altitude supports the hypothesis that the change in exponent is due to a steepening of the primary cosmic-ray energy spectrum.

Riassunto

Si è ottenuto per mezzo di camere di Wilson lo spettro della densità differenziale dei raggi cosmici nell’intervallo fra 3 e 10 000 p/m² al livello del mare ed a 2285 m s.l.m. In nessuno dei due oasi si può approssimare l’intero spettro con una sola legge esponenziale. Usando tre parametri ci si approssima meglio allo spettro al livello del mare con due leggi esponenziali con esponenti −2.491 ±0.036 e −3.42±0.32, rispettivamente, «he si uniscono a 560±180 p/m². A 2285 m s.l.m. i tre migliori parametri sono − 2.431 ±0.015, − 4.8 ^+1.3_−0.8 e 6000 ¹⁰⁰⁰⁰₋₈₀₀ p/m². La variazione con l’altitudine convalida l’ipotesi che la variazione dell’esponente è dovuta al fatto che lo spettro d’energia dei raggi cosmici primari diviene più ripido.