Dependence of the optimum distance on array geometry and characteristics of cosmic ray

Document Type : Full length research Paper

Author

PhD student

Abstract

One of the common methods in the study of cosmic rays induced extensive air shower on the Earth's surface is using an array of scintillation detectors. Dimensions and distances between detectors are among the most important parameters that determine the energy range detectable by the array. Furthermore, the geometry of the array has an important role in determining of optimum distance Ropt, which is defined as the distance from the shower core, where uncertainty in lateral density of secondary particles is minimized. In the present work, dependence of Ropt on array geometry and characteristics of cosmic rays has been studied for the Alborz -1 array. It is shown that the value of ropt is independent on shower characteristics like energy, incident angle and primary mass. On the other hand, according to our results, the ropt value has explicit dependence on array geometry specially distances between detectors. Our investigation shows that the cluster layout is the best layout for the detectable energy range of ALBORZ-1 array (1015 eV). We have found Ropt= 9 ±1m for the ALBORZ-1 array.

Keywords

Main Subjects


]1[ ب. نخعی امرودی، س. دوست محمدی، ح .ارجمند کرمانی، س. ج. فاطمی، بررسی پارامتر عمر طولی و عرضی بهمن‌های گسترده هوایی، مجلةپژوهشسیستم‌هایبس‌ذره‌ای،6، 12، (1395)، 70-67.
]2[ گ. رستگازاده، ل. رافضی، ح. عباس‌نژاد، تعیین فاصله بهینه درتوزیع عرضی ذرات ثانویه در بهمن‌های گسترده هوایی در آرایه البرز-1، بیستمین کنفرانس فیزیک ایران، دانشگاه فردوسی مشهد، 1394.
]3[ ل. رافضی، گ. رستگارزاده، تأثیر شکل تابع توزیع عرضی در تخمین انرژی پرتو کیهانی، نوزدهمین گردهمایی پژوهشی نجوم، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، 1395.
]4[ ل. رافضی، ا. دیانی، گ. رستگارزاده، تخمین مقدار انرژی پرتوهای کیهانی از طریق محاسبه چگالی ذرات ثانویه در فاصلة بهینة بهمن، بیستمین کنفرانس فیزیک ایران، دانشگاه فردوسی مشهد، 1394.

 [5] D. Newton, J. Knapp, A.A. Watson,The Optimum Distance at which to Determine the Size of a Giant Air Shower, Astroparticle Physics 26 (2007) 414-419.

]6[ ل. رافضی، گ. رستگارزاده، اثر چیدمان آرایة پرتوهای کیهانی در تعیین فاصله بهینه، بیست و یکمین کنفرانس فیزیک ایران، دانشگاه شیراز، 1395.

 [6] Y. Pezeshkian et al., Scintillation detectors of the Alborz-I experiment, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 773, (2015) 117-123.

]7[ س. عبدالهی، ی. پزشکیان، م. بهمن آبادی، آرایه البرز-1: مطالعة چیدمان خوشه‌ای آرایه و پاسخ آن به شرط‌های راه‌اندازی مختلف در محدوده زانوی پرتوهای کیهانی، نوزدهمین کنفرانس فیزیک ایران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، 1393.