A low cost hybrid detection system of high energy air showers

Tsirigotis, A.; Leisos, A.; Nonis, Stavros; Petropoulos, M; Georgis, G.; Papageorgiou, K.; Gkialas, I.; Manthos, I.; Tzamarias, S.

doi:10.1088/2631-8695/ab9126

Cited by 4 publications

(6 citation statements)

References 19 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The RF antenna of each station is formed by two bow tie shaped dipoles which are aligned The detector systems of the 3SDM-4RF [20] station in HOU campus. The blue squares denote the 3 SDMs while the red circles the 4 antennas.…”

Section: The Astroneu Infrastructurementioning

confidence: 99%

Air shower radio signal electric field orientation as measured with the Astroneu Cosmic Ray telescope.

Nonis

Leisos²,

Tsirigotis³

et al. 2022

J. Phys.: Conf. Ser.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The Astroneu cosmic ray telescope is a small scale hybrid array consisting of both scintillator counters and electromagnetic radiation detectors in the radio-wave frequency (RF) band (antennas). Astroneu was installed and operated in the area of the Hellenic Open University (HOU) campus near the city of Patras in Greece. In the present development phase, the Astroneu telescope includes two stations consisting of 3 scintillation detectors modules (SDM) and one RF antenna while a third station includes 3 particle detectors and 4 RF antennas (3SDM-4RF). In this context we present the resent results from both the 3SDM-4RF autonomous station and simulations related to the estimation of the direction of the electric field emitted during the air shower development. The electric field measured in the ground level is the superposition of the two dominant emission mechanism, the time depended transverse current induced by the geomagnetic field and the net negative charge variation at the shower front. Since the electric field emitted by the two contributions is polarized in different directions the measured electric field in the ground encloses information about the charge-excess to geomagnetic ratio (CGR). Furthermore the orientation of the electric field emitted by charge-excess mechanism is strongly depends from the distance to the shower core (the intersection of the shower axis with the ground level). In this study we use the core information as reconstructed using the radio data and simulations. The estimated charge-excess to geomagnetic ratio is in agreement with previous studies which reveals that the shower core reconstruction method is efficient. Finally we report on that CGR measurements can be used for an efficient noise rejection in a future self trigger mode

show abstract

Section: The Astroneu Infrastructurementioning

confidence: 99%

Air shower radio signal electric field orientation as measured with the Astroneu Cosmic Ray telescope.

Nonis

Leisos²,

Tsirigotis³

et al. 2022

J. Phys.: Conf. Ser.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Η διάταξη των επιπλέον κεραιών απεικονίζεται στο σχήμα 4.3. Οι κεραίες είναι τοποθετημένες με τέτοιο τρόπο ώστε ανά 3 (145,146,156,456) να σχηματίζουν 4 τρίγωνα διαφορετικής γεωμετρίας. Σκοπός της διάταξης αυτής είναι να μελετηθεί η απόδοση στην ανακατασκευή της διεύθυνσης του ΕΑΚ με την μέθοδο του τριγωνισμού [113] (την οποία θα αναπτύξουμε στο επόμενο κεφάλαιο) σε διαφορετικές γεωμετρικές διατάξεις των κεραιών.…”

Section: φάση ιιunclassified

“…Στο εργαστήριο φυσικής του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου σχεδιάστηκε ένας αυτόνομος ανιχνευτικός σταθμός χαμηλού κόστους [146], προκειμένου να πραγματοποιηθεί επέκταση του δικτύου ανιχνευτικών σταθμών του Astroneu, ο οποίος περιλαμβάνει περισσότερους ανιχνευτές σωματιδίων και κεραίες. Το σχεδιάγραμμα του σταθμού αποτυπώνεται στο σχήμα 8. μετατοπίσεων εξαιτίας του ύψους του παλμού (slewing) 2 καθώς επίσης και την διασπορά της κατανομής των χρόνων άφιξης των παλμών.…”

Section: σχεδιασμός αυτόνομου ανιχνευτικού σταθμού 3sdm-nrfunclassified

“…Παράλληλα στην θέση 5 του αρχείου αυτού αποθηκεύεται το σημείο στο buffer στο οποίο αντιστοιχεί η έλευση του σήματος trigger (t triggerpos ). Εάν Πηγή [146].…”

Section: ανακατασκευή διεύθυνσης άξονα καταιονισμού από χρονισμό των ...unclassified

“…Η κορυφή αυτή προσαρμόζεται με Γκαουσιανή κατανομή με μέση τιμή μηδέν (συνεχής γραμμή). Πηγή[146]. 181 8.5 Η ακρίβεια (resolution) στον προσδιορισμό του χρόνου άφιξης του παλμού στον ανιχνευτή SDM σε συνάρτηση με το χρόνο ToT του παλμού.…”

unclassified

See 2 more Smart Citations

Ραδιοκυματική Ανίχνευση Και Μελέτη Κοσμικών Καταιονισμών Σε Περιοχές Αυξημένου Ηλεκτρομαγνητικού Θορύβου

Νόνης¹

View full text Add to dashboard Cite

Οι κοσμικές ακτίνες είναι φορτισμένα σωματίδια πολύ υψηλής ενέργειας προερχόμενα από γαλαξιακές και εξωγαλαξιακές πηγές. Η ανίχνευση των σωματιδίων αυτών γίνεται έμμεσα από τον καταιονισμό δευτερευόντων σωματιδίων που προκαλείται από την αλληλεπίδραση τους με πυρήνες της ατμόσφαιρας. Μια αναπτυσσόμενη νέα τεχνική ανίχνευσης του κοσμικού καταιονισμού στην ατμόσφαιρα στηρίζεται στην λήψη του ηλεκτρομαγνητικού κύματος που εκπέμπεται στην περιοχή των ραδιοκυμάτων RF. Στην παρούσα διατριβή έγιναν μελέτες για την δημιουργία ενός μοντέλου απόκρισης των κεραιών χρησιμοποιώντας το ενεργό μήκος (ΕΜ) τους και προσομοιώσεις του RF φάσματος από διαφορετικές περιπτώσεις κοσμικών καταιονισμών. Σκοπός είναι η εκτίμηση της διεύθυνσης άφιξης του αρχικού σωματιδίου συγκρίνοντας το φάσμα του καταγραφόμενου παλμού με το μοντέλο της κεραίας. Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα των σταθμών Α και Β κατά την πρώτη φάση λειτουργίας του τηλεσκοπίου ενώ στην συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν φάσματα από γεγονότα που καταγράφηκαν ταυτόχρονα από τις 4 κεραίες του σταθμού Α στην διάρκεια της δεύτερης φάσης λειτουργίας του. Και στις δυο περιπτώσεις δεδομένων έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων με τις μετρήσεις από τους σωματιδιακούς ανιχνευτές των σταθμών καθώς και με προσομοιώσεις. Επιπλέον έγινε μια συστηματική μελέτη για την καταγραφή των χρόνων άφιξης των παλμών στις κεραίες και ανακατασκευή της διεύθυνσης άφιξης του καταιονισμού από τον χρονισμό των κεραιών.

show abstract

Extensive Air Shower Reconstruction using the timing information from the RF-system of the Astroneu array

Nonis

Leisos

Tsirigotis

et al. 2021

J. Phys.: Conf. Ser.

View full text Add to dashboard Cite

The Astroneu cosmic ray telescope is a distributed hybrid array consisting of both scintillator counters and RF antenna detectors used for the detection of extensive air showers (EAS). The array is deployed at the Hellenic Open University campus, on the outskirts of the urban area of Patras in Greece. In the present development phase, the Astroneu telescope includes two stations consisting of 3 scintillation detectors modules (SDM) and one RF antenna while a third station includes 3 particle detectors and 4 RF antennas (3SDM-4RF). In each station, the RF-detectors are operating receiving a common trigger upon a 3-fold coincidence between the particle detectors of the station. In this study we present recent results from the 3SDM-4RF autonomous station related to the estimation of the direction of the incoming cosmic air shower using only the timing information from the 4 RF detectors. The directions of the reconstructed showers using the RF timing are in agreement with the corresponding results using the SDMs timing as well as with the simulation predictions. This verifies that the RF signal emitted from EAS originating form Ultra High Energy Cosmic Rays (UHECR), can be detected even in areas with strong electromagnetic background.

show abstract

A low cost hybrid detection system of high energy air showers

Cited by 4 publications

References 19 publications

Air shower radio signal electric field orientation as measured with the Astroneu Cosmic Ray telescope.

Air shower radio signal electric field orientation as measured with the Astroneu Cosmic Ray telescope.

Ραδιοκυματική Ανίχνευση Και Μελέτη Κοσμικών Καταιονισμών Σε Περιοχές Αυξημένου Ηλεκτρομαγνητικού Θορύβου

Extensive Air Shower Reconstruction using the timing information from the RF-system of the Astroneu array

Contact Info

Product

Resources

About