Measurement of the atmospheric muon charge ratio with the OPERA detector

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作者：

Agafonova, N. ^{[1
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Anokhina, A. ^{[2
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Aoki, S. ^{[3
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Ariga, A. ^{[4
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Dracos, M. ^{[18
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Ebert, J. ^{[10
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Ereditato, A. ^{[4
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Favier, J. ^{[9
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Ferber, T. ^{[10
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Fini, R. ^{[21
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Frekers, D. ^{[26
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Fukuda, T. ^{[27
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Fukushima, C. ^{[28
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机构：

[1] Russian Acad Sci, Inst Nucl Res, Moscow 117312, Russia

[2] Moscow MV Lomonosov State Univ, Skobeltsyn Inst Nucl Phys, Moscow 119992, Russia

[3] Kobe Univ, Kobe, Hyogo 6578501, Japan

[4] Univ Bern, High Energy Phys Lab, Albert Einstein Ctr Fundamental Phys, CH-3012 Bern, Switzerland

[5] Univ Lyon 1, CNRS, IN2P3, IPNL, F-69622 Villeurbanne, France

[6] ETH, Inst Particle Phys, CH-8093 Zurich, Switzerland

[7] Russian Acad Sci, PN Lebedev Phys Inst, Moscow 117924, Russia

[8] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Padova, I-35131 Padua, Italy

[9] Univ Savoie, CNRS, IN2P3, LAPP, F-74941 Annecy Le Vieux, France

[10] Univ Hamburg, D-22761 Hamburg, Germany

[11] Univ Salerno, Dipartimento Fis, I-84084 Salerno, Italy

[12] Ist Nazl Fis Nucl, I-84084 Salerno, Italy

[13] Univ Padua, Dipartimento Fis, I-35131 Padua, Italy

[14] Univ Bologna, Dipartimento Fis, I-40127 Bologna, Italy

[15] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bologna, I-40127 Bologna, Italy

[16] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Napoli, I-80125 Naples, Italy

[17] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Frascati, I-00044 Frascati, Roma, Italy

[18] Univ Strasbourg, CNRS, IN2P3, IPHC, F-67037 Strasbourg, France

[19] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Gran Sasso, I-67010 Laquila, Italy

[20] Univ Naples Federico II, Dipartimento Fis, I-80125 Naples, Italy

[21] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bari, I-70126 Bari, Italy

[22] Univ Aquila, Dipartimento Fis, I-67100 Laquila, Italy

[23] Ist Nazl Fis Nucl, I-67100 Laquila, Italy

[24] Joint Inst Nucl Res, Dubna 141980, Russia

[25] Inst Theoret & Expt Phys, Moscow 117218, Russia

[26] Univ Munster, D-48149 Munster, Germany

[27] Nagoya Univ, Nagoya, Aichi 4648602, Japan

[28] Toho Univ, Funabashi, Chiba 2748510, Japan

[29] Technion Israel Inst Technol, Dept Phys, IL-32000 Haifa, Israel

[30] Middle E Tech Univ, TR-06531 Ankara, Turkey

[31] Univ Rostock, Fachbereich Phys, D-18051 Rostock, Germany

[32] Rudjer Boskovic Inst, Zagreb 10002, Croatia

[33] Gyeongsang Natl Univ, Jinju 660701, South Korea

[34] Aichi Univ Educ, Kariya, Aichi 4488542, Japan

[35] Univ Bari, Dipartmento Fis, I-70126 Bari, Italy

[36] Univ Roma La Sapienza, Dipartimento Fis, I-00185 Rome, Italy

[37] Ist Nazl Fis Nucl, I-00185 Rome, Italy

[38] Utsunomiya Univ, Utsunomiya, Tochigi 3218505, Japan

[39] Univ Libre Bruxelles, IIHE, B-1050 Brussels, Belgium

来源：

EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C | 2010年 / 67卷 / 1-2期

基金：

俄罗斯基础研究基金会; 日本学术振兴会;

关键词：

UNDERGROUND MUONS; SPECTRUM; MACRO;

D O I：

10.1140/epjc/s10052-010-1284-8

中图分类号：

O412 [相对论、场论]; O572.2 [粒子物理学];

学科分类号：

摘要：

The OPERA detector at the Gran Sasso underground laboratory (LNGS) was used to measure the atmospheric muon charge ratio R-mu = N-mu+/N-mu- in the TeV energy region. We analyzed 403069 atmospheric muons corresponding to 113.4 days of livetime during the 2008 CNGS run. We computed separately the muon charge ratio for single and for multiple muon events in order to select different energy regions of the primary cosmic ray spectrum and to test the R-mu dependence on the primary composition. The measured R-mu values were corrected taking into account the charge-misidentification errors. Data have also been grouped in five bins of the "vertical surface energy" epsilon(mu) cos theta. A fit to a simplified model of muon production in the atmosphere allowed the determination of the pion and kaon charge ratios weighted by the cosmic ray energy spectrum.

引用

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页数：13

共 28 条

[1] Measurement of the atmospheric muon spectrum from 20 to 3000 GeV [J].

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Becattini, F ;

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Ariga, T. ;

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Autiero, D. ;

Badertscher, A. ;

Bagulya, A. ;

Baussan, E. ;

Bergnoli, A. ;

Greggio, F. Bersani ;

Bertolin, A. ;

Besnier, M. ;

Biare, D. ;

Bick, D. ;

Blin, S. ;

Borer, K. ;

Boucrot, J. ;

Boutigny, D. ;

Boyarkin, V. ;

Bozza, C. ;

Brugiere, T. ;

Brugnera, R. ;

Brunetti, G. ;

Buontempo, S. ;

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Carlus, B. ;

Carrara, E. ;

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Chernyavsky, M. ;

Chiarella, V. ;

Chon-Sen, N. ;

Chukanov, A. ;

Ciesielski, R. ;

Consiglio, L. ;

Cozzi, M. ;

D'Amato, G. ;

Dal Corso, F. ;

D'Ambrosio, N. ;

Damet, J. ;

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Bock, B. ;

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Boehm, J. ;

Boehnlein, D. J. ;

Bogert, D. ;

Border, P. M. ;

Bower, C. ;

Buckley-Geer, E. ;

Bungau, C. ;

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Cherdack, D. ;

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Chaussard, L. ;

Chernyavsky, M. ;

Chiarella, V. ;

Chon-Sen, N. ;

Chukanov, A. ;

Cozzi, M. ;

D'Amato, G. ;

Dal Corso, F. ;

D'Ambrosio, N. ;

De Lellis, G. ;

Declais, Y. ;

De Serio, M. ;

Di Capua, F. ;

Di Ferdinando, D. ;

Di Giovanni, A. ;

Di Marco, N. ;

Di Troia, C. ;

Dmitrievski, S. ;

Dominjon, A. ;

Dracos, M. ;

Duchesneau, D. ;

Dusini, S. ;

Ebert, J. ;

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Bisi, V ;

Bloise, C ;

Bottazzi, E ;

Bower, C ;

Brigida, M ;

Bussino, S ;

Cafagna, F ;

Calicchio, M ;

Campana, D ;

Candela, A ;

Carboni, M ;

Cecchini, S ;

Cei, F ;

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Chiarella, V ;

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Coutu, S ;

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Battistoni, G ;

Bellotti, R ;

Bemporad, C ;

Bernardini, P ;

Bilokon, H ;

Bisi, V ;

Bloise, C ;

Bower, C ;

Bussino, S ;

Cafagna, F ;

Calicchio, M ;

Campana, D ;

Carboni, M ;

Castellano, M ;

Cecchini, S ;

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Forti, C ;

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