The cosmic ray spectrum at the highest energy : the Auger data
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The Pierre Auger Observatory aims to study the ultra high energy cosmic rays with energies above 1 EeV. To get an accurate measurement of the characteristic of the extensive air showers that the cosmic rays generate in the atmosphere, the Observatory uses a hybrid technique. In this work we have studied the detector performance, including trigger and hardware efficiencies. We have optimized the event selection and estimated the efficiency of the detector acceptance. Uncertainties for event reconstruction were evaluated and propagated to the measured energy spectrum. We have shown that some stations that are not courrently considered part of the event can be included in the event selection procedure. We have studied the effect of loosing the signal of one of the three photomultipliers due to some failure, or the effect of the saturation of the ADC channels or of the photomultiplier to the reconstruction accuracy. The reconstruction uncertainty was also studied in case of ``normal'' events using a method based on fluctuations, to cross-check the results obtained using the fit accuracies. An evaluation of the trigger efficiency was also performed in case one of the three photomultipliers is missing. We have shown that the problems related to the instrumental apparatus only reduce the efficiency where it is not already 100\% and in most of the cases the reconstruction uncertainties are only slightly affected. Furthermore this work gives the first indication that the reconstruction uncertainties of the surface detector data do not change the index of the power law of the measured cosmic rays spectrum.
Abstract FR:
L'observatoire Pierre Auger est dédié à l'étude des rayons cosmiques d'ultra haute énergie. L'observatoire utilise une technique hybride,afin d'obtenir une très bonne précision sur les mesures. Dans ce travail nous avons étudié les performances des détecteur et évalué l'efficacité de l'électronique et du trigger. Nous avons optimisé la sélection des événements et avons estimé l'acceptance du détecteur. Les incertitudes de la reconstruction des événements ont été évaluées et propagées au spectre en énergie mesuré. Nous avons prouvé que quelques stations, actuellement non considérées comme participant aux événements, peuvent y être inclues. Nous avons étudié l'effet de la perte de signal d'un des trois photomultiplicateurs, ainsi que l'effet de la saturation des canaux des ADC ou du photomultiplicateur sur la qualité de la reconstruction. L'incertitude de reconstruction a été également étudiée dans le cas d'événements “normaux” en suivant une méthode basée sur la fluctuations des signaux, pour contre-vérifier les résultats obtenus en utilisant les incertitudes des paramètres de fonction d'ajustement. Une évaluation de l'efficacité du trigger a été également effectuée dans le cas où un des trois photomultiplicateurs serait absent. Nous avons prouvé que les problèmes instrumentaux réduisent seulement l'efficacité pour des événements dont l'énergie est inférieure au seuil de l'expérience et n'affectent pas la reconstruction de façon significative. En outre ce travail montre pour la première fois que les incertitudes de reconstruction des données du détecteur de surface ne changent pas l'indice de la loi de puissance du spectre mesuré des rayons cosmiques.