Measurements of the cosmic ray composition with air shower experiments

被引:278
作者
Kampert, Karl-Heinz [1 ]
Unger, Michael [2 ]
机构
[1] Berg Univ Wuppertal, Fachbereich Phys C, D-42119 Wuppertal, Germany
[2] Karlsruher Inst Technol, Inst Kernphys, D-76021 Karlsruhe, Germany
关键词
Cosmic rays; Mass composition; Extensive air showers; ULTRA-HIGH-ENERGY; NUCLEUS-NUCLEUS INTERACTION; ACTIVE GALACTIC NUCLEI; MUON TRACKING DETECTOR; RESOLUTION FLYS EYE; MASS COMPOSITION; LATERAL DISTRIBUTION; HADRONIC-INTERACTIONS; LONGITUDINAL DEVELOPMENT; SUPERPOSITION MODEL;
D O I
10.1016/j.astropartphys.2012.02.004
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
In this paper we review air shower data related to the mass composition of cosmic rays above 10(15) eV. After explaining the basic relations between air shower observables and the primary mass and energy of cosmic rays, we present different approaches and results of composition studies with surface detectors. Furthermore, we discuss measurements of the longitudinal development of air showers from non-imaging Cherenkov detectors and fluorescence telescopes. The interpretation of these experimental results in terms of primary mass is highly susceptible to the theoretical uncertainties of hadronic interactions in air showers. We nevertheless attempt to calculate the logarithmic mass from the data using different hadronic interaction models and to study its energy dependence from 10(15) eV to 10(20) eV. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
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