TANGO ARRAY : un experimento de rayos cósmicos en el rango de energía entre 10E14 eV y 7*10E15 eV - Bauleo, Pablo M. (2001)
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.