[論文レビュー] MINOS Observations of Shadowing in the Muon Flux Underground

E. Grashorn|arXiv (Cornell University)|Oct 8, 2007

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 9被引用数 1

ひとこと要約

MINOSは、2070 mweの深さに位置する5.4 ktの遠方検出器を用いて、太陽および月の影の効果を地下ミューオンフラックスで観測した。月の近くの角度分布は良好にガウス関数でフィットされ、検出器の角度分解能は$0.34^\circ \pm 0.07^\circ$、指向性の正確さは$0.3^\circ \pm 0.05^\circ$であった。これは、深地中環境下における高精度なミューオン追跡が可能であることを示している。

ABSTRACT

A high significance observation of two muon signals, the shadow of the sun and moon, have been seen by the \unit[5.4]{kt} MINOS Far Detector, at a depth of \unit[2070]{mwe}. The distribution of angular separation of muons near the moon was well described by a Gaussian, which was used to determine the angular resolution ($0.34^{\circ}\pm0.07^{\circ}$) and pointing ($0.3^{\circ}\pm0.05^{\circ}$) of the detector.

研究の動機と目的

• MINOS遠方検出器を用いて、地下ミューオンフラックスにおける太陽および月の影の効果を観測・測定すること。
• 月の周辺のミューオン角度分布を分析することで、検出器の角度分解能と指向性正確さを特定すること。
• 高エネルギーのミューオンを深地中環境で追跡する検出器の性能を検証すること。
• 宇宙線ミューオンフラックスにおける天体の影の高信頼性測定を提供すること。

提案手法

• 2070 mweの深さに位置するMINOS遠方検出器が、天体との相対的な角度分布を研究するためにミューオンイベントを記録した。
• 検出されたミューオンと月の位置との間の角度差を計算し、影の効果を同定した。
• 月の周辺のミューオン角度分布にガウス関数をフィットさせ、分解能および指向性パラメータを抽出した。
• 観測された影の効果の統計的有意性を評価し、検出の信頼性を確認した。
• 角度分解能はガウス関数の幅から、指向性正確さはピーク位置からそれぞれ導出された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 MINOS遠方検出器を用いて、地下ミューオンフラックスにおける月の高精度な影を観測できるか？
• RQ2 月の周辺のミューオン角度分布から測定されたMINOS検出器の角度分解能は何か？
• RQ3 ミューオンイベントのクラスタリングに基づいて、検出器は月の位置をどの程度正確に指向できるか？
• RQ4 ミューオンフラックスにおける太陽および月の影の効果の有意性は何か？

主な発見

• MINOS遠方検出器では、太陽および月の両方の影が高信頼性で検出された。
• 月の周辺のミューオン角度分布はガウス関数で良好に記述され、一貫性があり局所的な信号であることが確認された。
• ガウスフィットから、検出器の角度分解能は$0.34^\circ \pm 0.07^\circ$と測定された。
• 月の位置からの検出器の指向性正確さは$0.3^\circ \pm 0.05^\circ$と決定された。
• 結果は、MINOS検出器が深地中環境下で高精度なミューオン追跡が可能であることを示している。