二次空気シャワー粒子の包括的フラックス

要約 主要な宇宙粒子の相互作用により大気中で生成される粒子シャワーは、希少な相互作用の探索の背景において十分な理解を必要とします。本研究では、CORSIKAパッケージのさまざまなハドロニックモデルと粒子輸送コードの組み合わせを用いた空気シャワーシミュレーションの包括的研究を行いました。主要なプロトンとヘリウムの分布は、気球および衛星を基にした実験での大気上部で測定されたフラックスに一致するようにスケールされたべき法則として採取されています。シャワーシミュレーションには、地面レベルまでの二次粒子の生成、輸送、崩壊が含まれます。この研究では、計算集約的なスペクトルと粒子の大部分に焦点を当てており、そのためイベントの並列処理がコンピュータクラスタで行われています。シミュレーション結果を地上測定と比較できるように正規化する方法を提供します。具体的には、単一および複数のミューオンの生成量とそれらの荷電比を天頂角と運動量の関数として示します。これにより、本研究で使用される六つのモデル組み合わせ間の比較の基礎が提供され、その違いが概説されます。CORSIKAのほとんどのハドロニックモデルは、地上ベースの測定値をかなりうまく再現します。私たちは、様々な粒子の地上レベルでの絶対的および相対的生成量を定量的に予測するために、最良のモデルの組み合わせの1つを使用し、それらの主成分との相関および相互相関を考慮します。レプトニック比は、ニュートリノ振動物理学の重要な入力となるエネルギーと天頂角の関数として得られます。