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3 results on '"JEM-EUSO Collaboration"'

1. Implementation of the first level trigger for ultra-high-energy cosmic ray (UHECR) detection from space with JEM-EUSO: Initial test results

Author

H. Miyamoto, G. Contino, O. Larsson, G. Osteria, Francesco Fenu, M. Rezazadeh, P. Hunt, R. Gregg, J. Bayer, S. Dagoret-Campagne, S. Blin-Bondil, P. Gorodetzky, M. Manfrin, Lawrence Wiencke, Yoshiya Kawasaki, Austin Cummings, Marco Mignone, M. E. Bertaina, R. Forza, Marco Casolino, Claudio Fornaro, G. Cotto, J. Rabanal, S. Bacholle, G. Suino, F. Perfetto, A. Jung, Pierre Barrillon, Lech Wiktor Piotrowski, E. Parizot, Guillaume Prévôt, S. Cambursano, H. Krantz, Johannes Eser, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Organisation de Micro-Électronique Générale Avancée (OMEGA), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), JEM-EUSO, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), and École polytechnique (X)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)

Subjects
data acquisition, central data acquisition system, readout electronics, Aerospace electronics, photomultipliers, JEM-EUSO Collaboration, cosmic radiation: interaction, Space (mathematics), 01 natural sciences, nuclear electronics, Data acquisition, Ultra-high-energy cosmic ray, cosmic ray apparatus, 010303 astronomy & astrophysics, FPGA, field programmable gate arrays, Physics, photomultiplier, cosmic ray showers, UHECR, Detector, MAPMT, statistics, photodetectors, position sensitive, Cosmic ray, high-energy cosmic ray interactions, cosmic ray generated air-showers, first-level trigger, ultrahigh-energy cosmic ray detection, 0103 physical sciences, Electronics, cosmic radiation: UHE, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Aerospace engineering, Cosmic rays, Simulation, showers: atmosphere, 010308 nuclear & particles physics, business.industry, nucleus, trigger, position sensitive particle detectors, Collaboration, photodetection module board, electronics: readout, Level trigger, photon: detector, business, high altitude balloons, Telescopes
Abstract

International audience; The JEM-EUSO Collaboration aims to study Ultra-High-Energy Cosmic Ray (UHECR) using a novel approach of looking down from space and using the atmosphere as a large detector to achieve a large effective area and therefore high-statistics on these events for the first time. For this purpose we have been developing a series of pathfinders operating from the ground, high altitude balloons and space, all sharing the same electronics, in particular the central data acquisition system. We report on the implementation and successful testing of the first-level trigger (L1) within the FPGA of the photo-detection module (PDM) board, which processes the signals from 36 64-pixel MAPMTs with a time unit of 2.5 μs to detect the passage of light from cosmic ray generated air-showers.

Published
2016

2. Absolute Fluorescence Spectrum and Yield Measurements for a wide range of experimental conditions

Author

Monnier Ragaigne, D., Gorodetzky, P., Moretto, C., Blaksley, C., Dagoret-Campagne, D., Gonnin, A., Miyamoto, H., Monard, H., Wicek, F., Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), APC - Astrophysique des Hautes Energies (APC - AHE), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), JEM-EUSO, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, and Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)

Subjects
[PHYS.ASTR.HE]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], [PHYS.ASTR.IM]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Instrumentation and Methods for Astrophysic [astro-ph.IM], [SDU.ASTR.HE]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], air fluorescence technique, Ultrahigh-energy cosmic rays, JEM-EUSO Collaboration, [SDU.ASTR.IM]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Instrumentation and Methods for Astrophysic [astro-ph.IM]
Abstract

For the JEM-EUSO Collaboration; The fluorescence yield is a key ingredient in cosmic ray energy determination. It is sensitive to pressure, temperature and humidity. Up to now the fluorescence yield of the brightest line at 337 nm has been measured in an absolute way in one set of conditions, whereas fluorescence yields at the other wavelengths have been relatively measured for different conditions. Thus, absolute calibration for all the lines is unclear. We will do all measurements at once using the same apparatus: all the lines will be measured absolutely and not relatively for all conditions. For that we will use the 3-5 MeV electron beam of the PHIL accelerator (Photon Injector at LAL), shooting in a box filled with air at varying pressures, temperatures and humidity. Delta rays resulting from the beam collisions with Nitrogen are responsible for the light yield. The light detection probability should be independent of its emission point especially at the delta ray stopping point. The idea is to use an integrating sphere, encapsulated in a vessel where pressure, temperature and humidity can be varied. This sphere will have two ports for the beam (in and out), one more port dedicated to a NIST photodiode for calibration and another port feeding optical fibers going to: A) a grating spectrometer equipped with cooled CCD. B) a photomultiplier with BG3 filters to measure directly the integrated yield. Calibrations at the percent level, will give each line spectrum yields with a precision between 2 to 5%. A special issue will be to estimate the leakage due to "high energy" delta rays. Thus, we the air density will be increased, the beam energy will be lowered until the beam stops inside the sphere. Then, the energy loss will be precisely derived from the Bethe-Bloch formula. We will present the set-up.

Published
2013

3. Precise Fluorescence Yield Measurement Using an MeV Electron Beam for JEM-EUSO Collaboration

Author

Monnier Ragaigne, D., Sylvie DAGORET, Gorodetzky, P., Baret, J., Martin Urban, Blaksley, C., Wicek, F., Patzak, T., Biktemerova, S., JEM-EUSO, Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), APC - Astrophysique des Hautes Energies (APC - AHE), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), APC - Neutrinos, Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Dipartimento di Astronomia, Universita degli Studi di Bologna, Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)-Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris

Subjects
[PHYS.ASTR.HE]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], [SDU.ASTR.HE]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/High Energy Astrophysical Phenomena [astro-ph.HE], air fluorescence technique, JEM-EUSO collaboration, Ultra high-energy cosmic rays
Abstract

International audience; A new type of absolute measurement of the nitrogen fluorescence yield in the air will be performed at LAL using 3 items which will yield an unprecedented precision in all conditions of pressure, temperature, and pollutants. A 5 MeV electron beam will be provided by the new electron accelerator PHIL at LAL. As the fluorescence yield is proportional to the energy loss of the electrons, the contribution of secondary electrons (deltas) to the signal is much more important than the contribution of the primary electrons. It has therefore been chosen to use an integrating sphere, the basic property of which being that the probability to detect light is independent from where the light is produced inside the sphere. An output device on this sphere will be equipped with a set of optical fibers driving the fluorescence light to a Jobin-Yvon spectrometer equipped with an LN2 cooled CCD. The fluorescence spectrum in the 300-430 nm range will be accurately measured in steps of 0.1 nm resolution. A PMT equipped with a BG3 filter (the same as on JEM-EUSO) will be set on the sphere to measure the integrated yield. The sphere will be monitored by a NIST photo-diode, and will be surrounded by a spherical envelope to create a temperature controlled chamber (a Dewar). With this setup it will be possible to vary the temperature from 60◦ C to +40◦ C and the pressure from 1 to 0.01 atm. The expected precision of the yield should be better than 5%.

Published
2011

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