O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Catalani, Fernando, 1971-
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607155
Resumo: Orientador: Jose Augusto Chinellato
id UNICAMP-30_825437c8259de1c1d3660b081afb35cc
oai_identifier_str oai::425364
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primáriosThe ultra high energy extensive air shower longitudinal profile on the calorimetric energy calculus and primaries chemical composition studiesRaios cósmicos de altíssima energiaPerfil longitudinalEnergia calorimétricaEnergia perdidaComposição químicaUltra high energy cosmic raysLongitudinal profileCalorimetric energyMissing energyChemical compositionOrientador: Jose Augusto ChinellatoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb WataghinResumo: Essa tese tinha como objetivo estudar o perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de forma completa. Nós simulamos chuveiros atmosféricos utilizando o programa CORSIKA para diferentes primários e energias acima de 10 17 e V e procuramos relações entre vários parâmetros extraídos do perfil longitudinal, como Xmax, X0, Xmax - X0, FWHM entre outros. Utilizamos os modelos de interação hadrônica QGSJET01 e SIBYLL2.1 nesses estudos. Um resultado obtido foi a contribuição de diferentes componentes de um chuveiro atmosférico no depósito de energia na atmosfera, para diferentes ângulos, primários e modelos de interação hadrônica. Calculamos, pela primeira vez, explicitamente as quantidades de energia calorimétrica e energia perdida que são necessárias para a recosntrução da energia do primário. Pudemos, então, parametrizar a fração de energia perdida em termos da energia calorimétrica e da energia do primário. Essa parametrização varia menos de 1 % com o ângulo zenital e com o nível de observação. Já a dependência com o primário é menor que 5 % e com o modelo de interação hadrônica é menor que 2 %.Calculamos como menor que 3 % o erro sistemático de corrigir a energia perdida usando uma parametrização mista de 50 % de chuveiros de ferro e 50 % chuveiros de próton. Aplicamos métodos estatísticos no estudo da composição de raios cósmicos. Como resultado, propomos a utilização de vários parâmetros do perfil longitudinal como Xmax, Nmax, Sigma, Assimetria, Skewness and Kurtose. Através do método de análise de componentes principais (PCA) nós estudamos a relevência de cada um desses parâmetros na caracterização do perfil longitudinal. Aplicamos, então, a análise de discriminantes lineares (LDA) para encontrar uma combinação linear dos parâmetros usados que melhor classifique um chuveiro como sendo originado por próton, ferro e fótons. Mostramos que LDA permite uma melhor separação entre chuveiros de hádrons e fótons e entre chuveiros de prótons e ferro que métodos baseados apenas na medida de XmaxAbstract: The aim of this thesis was to study in a thoroughly way the longitudinal profile of air showers. We simulated air showers for different primaries and energies with the CORSIKA program and searched for relations between several parameters extracted from longitudinal profile, like Xsub>max, X0, Xmax-X0, FWHM and others. Hadronic interaction models QGSJET01 and SiBYLL2.1 were used in these studies. One result was the contribution for different components of an air shower to the energy deposit in the atmosphere, considering different angles, primary particles and hadronic interaction models was studied. We calculated, for the first time, the amounts of calorimetric energy and missing energy which are essential to reconstruct the primary energy. Thus, we could parameterize the fraction of missing energy in terms of the primary energy as a function of calorimetric energy. This parametrization varies less than 1% with angle and observation level. We showed that the dependence with primary mass is less than 5 % and with hadronic interaction model is below 2%. Using a parametrization with a mixture of 50 % of proton and 50 % iron showers at 45° to correct the missing energy the systematic error found was less than 3 %. Finally, we applied statistical methods in the composition studies of air showers. As a result, we propose the utilization of several features of air shower longitudinal profiles such as Xmax, Nmax, Sigma, Asymmetry, Skewness and Kurtosis. First we studied the relevance of each parameter for the overall shower features using principal component analysis (PCA). Then, we applied linear discriminant analysis (LDA) to find a linear combination of the shower parameters that best classifies a shower as an iron, proton or photon originated shower. We showed that LDA provides a better separation between iron and proton showers than using only Xmax-based methodsDoutoradoFísica das Particulas Elementares e CamposDoutor em Ciências[s.n.]Chinellato, José Augusto, 1950-Gouffon, PhillipeShellard, Ronald CintraKemp, ErnestoTakahashi, JunUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCatalani, Fernando, 1971-20082008-12-02T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf126 p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607155CATALANI, Fernando. O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários. 2008. 126 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607155. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/425364porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-06-13T13:50:55Zoai::425364Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-06-13T13:50:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários
The ultra high energy extensive air shower longitudinal profile on the calorimetric energy calculus and primaries chemical composition studies
title O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários
spellingShingle O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários
Catalani, Fernando, 1971-
Raios cósmicos de altíssima energia
Perfil longitudinal
Energia calorimétrica
Energia perdida
Composição química
Ultra high energy cosmic rays
Longitudinal profile
Calorimetric energy
Missing energy
Chemical composition
title_short O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários
title_full O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários
title_fullStr O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários
title_full_unstemmed O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários
title_sort O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários
author Catalani, Fernando, 1971-
author_facet Catalani, Fernando, 1971-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Chinellato, José Augusto, 1950-
Gouffon, Phillipe
Shellard, Ronald Cintra
Kemp, Ernesto
Takahashi, Jun
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Programa de Pós-Graduação em Física
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Catalani, Fernando, 1971-
dc.subject.por.fl_str_mv Raios cósmicos de altíssima energia
Perfil longitudinal
Energia calorimétrica
Energia perdida
Composição química
Ultra high energy cosmic rays
Longitudinal profile
Calorimetric energy
Missing energy
Chemical composition
topic Raios cósmicos de altíssima energia
Perfil longitudinal
Energia calorimétrica
Energia perdida
Composição química
Ultra high energy cosmic rays
Longitudinal profile
Calorimetric energy
Missing energy
Chemical composition
description Orientador: Jose Augusto Chinellato
publishDate 2008
dc.date.none.fl_str_mv 2008
2008-12-02T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv (Broch.)
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607155
CATALANI, Fernando. O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários. 2008. 126 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607155. Acesso em: 2 set. 2024.
identifier_str_mv (Broch.)
CATALANI, Fernando. O perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos de altíssimas energias no cálculo da energia calorimétrica e no estudo da composição química dos primários. 2008. 126 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607155. Acesso em: 2 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607155
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/425364
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
126 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809188986383499264

Registros relacionados