Abstract
We report here an extension of the measurement of the all-particle cosmic-ray spectrum with IceTop to lower energy. The new measurement gives full coverage of the knee region of the spectrum and reduces the gap in energy between previous IceTop and direct measurements. With a new trigger that selects events in closely spaced detectors in the center of the array, the IceTop energy threshold is lowered by almost an order of magnitude below its previous threshold of 2 PeV. In this paper we explain how the new trigger is implemented, and we describe the new machine-learning method developed to deal with events with very few detectors hit. We compare the results with previous measurements by IceTop and others that overlap at higher energy and with HAWC and Tibet in the 100 TeV range.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 122001 |
| Journal | Physical Review D |
| Volume | 102 |
| Issue number | 12 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 2020 Dec 2 |
| Externally published | Yes |
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- Nuclear and High Energy Physics
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Cosmic ray spectrum from 250 TeV to 10 PeV using IceTop COSMIC RAY SPECTRUM from 250 TEV to 10 PEV USING ... AARTSEN M. G. et al. / Aartsen, M. G.; Abbasi, R.; Ackermann, M. et al.
In: Physical Review D, Vol. 102, No. 12, 122001, 02.12.2020.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - Cosmic ray spectrum from 250 TeV to 10 PeV using IceTop COSMIC RAY SPECTRUM from 250 TEV to 10 PEV USING ... AARTSEN M. G. et al.
AU - Aartsen, M. G.
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N1 - Funding Information: The IceCube collaboration acknowledges the significant contribution to this paper from the Bartol Research Institute at the University of Delaware. Support of the University of Wisconsin-Madison Automatic Weather Station Program is gratefully acknowledged for the pressure data used in this analysis (NSF Grant No. 1924730). The IceCube collaboration also acknowledges support from the following agencies. USA: U.S. National Science Foundation-Office of Polar Programs, U.S. National Science Foundation-Physics Division, Wisconsin Alumni Research Foundation, Center for High Throughput Computing (CHTC) at the University of Wisconsin-Madison, Open Science Grid (OSG), Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE), U.S. Department of Energy-National Energy Research Scientific Computing Center, Particle astrophysics research computing center at the University of Maryland, Institute for Cyber-Enabled Research at Michigan State University, and Astroparticle physics computational facility at Marquette University; Belgium: Funds for Scientific Research (FRS-FNRS and FWO), FWO Odysseus and Big Science programmes, and Belgian Federal Science Policy Office (Belspo); Germany: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Helmholtz Alliance for Astroparticle Physics (HAP), Initiative and Networking Fund of the Helmholtz Association, Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY), and High Performance Computing cluster of the RWTH Aachen; Sweden: Swedish Research Council, Swedish Polar Research Secretariat, Swedish National Infrastructure for Computing (SNIC), and Knut and Alice Wallenberg Foundation; Australia: Australian Research Council; Canada: Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, Calcul Québec, Compute Ontario, Canada Foundation for Innovation, WestGrid, and Compute Canada; Denmark: Villum Fonden, Danish National Research Foundation (DNRF), Carlsberg Foundation; New Zealand: Marsden Fund; Japan: Japan Society for Promotion of Science (JSPS) and Institute for Global Prominent Research (IGPR) of Chiba University; Korea: National Research Foundation of Korea (NRF); Switzerland: Swiss National Science Foundation (SNSF); United Kingdom: Department of Physics, University of Oxford. Publisher Copyright: © 2020 American Physical Society.
PY - 2020/12/2
Y1 - 2020/12/2
N2 - We report here an extension of the measurement of the all-particle cosmic-ray spectrum with IceTop to lower energy. The new measurement gives full coverage of the knee region of the spectrum and reduces the gap in energy between previous IceTop and direct measurements. With a new trigger that selects events in closely spaced detectors in the center of the array, the IceTop energy threshold is lowered by almost an order of magnitude below its previous threshold of 2 PeV. In this paper we explain how the new trigger is implemented, and we describe the new machine-learning method developed to deal with events with very few detectors hit. We compare the results with previous measurements by IceTop and others that overlap at higher energy and with HAWC and Tibet in the 100 TeV range.
AB - We report here an extension of the measurement of the all-particle cosmic-ray spectrum with IceTop to lower energy. The new measurement gives full coverage of the knee region of the spectrum and reduces the gap in energy between previous IceTop and direct measurements. With a new trigger that selects events in closely spaced detectors in the center of the array, the IceTop energy threshold is lowered by almost an order of magnitude below its previous threshold of 2 PeV. In this paper we explain how the new trigger is implemented, and we describe the new machine-learning method developed to deal with events with very few detectors hit. We compare the results with previous measurements by IceTop and others that overlap at higher energy and with HAWC and Tibet in the 100 TeV range.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85106148557&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.102.122001
DO - 10.1103/PhysRevD.102.122001
M3 - Article
AN - SCOPUS:85106148557
VL - 102
JO - Physical Review D
JF - Physical Review D
SN - 2470-0010
IS - 12
M1 - 122001
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