Estimación de la respuesta generada por el detector MuTe al paso de partículas cargadas

Abstract

El Telescopio de Muones (MuTe) es un detector híbrido compuesto por un Hodoscopio de Centelladores Plásticos (CP), para estimar la dirección de arribo de las partículas; y un Detector Cherenkov de Agua (WCD), para diferenciar entre las componentes de las cascadas atmosféricas extendidas (EAS). Las EAS son producidas por la interacción de los rayos cósmicos con la atmosfera terrestre. Las partículas secundarias de las EAS se clasifican como la componente electromagnética (CEM), la monoica (CM) y la hadrónica (CH). En este trabajo se presenta el trigger de detección de muones propuesto para el MuTe. Para esto se simuló la respuesta de los CP y se obtuvo que, muones de 3GeV deben generar más de 37 fotoelectrones en los fotosensores para ser detectados. La dirección de arribo de una partícula se puede estimar si ´esta genera 37 fotoelectrones en dos barras centelladoras del panel frontal y luego en el panel trasero. Las simulaciones de la respuesta del WCD ante el flujo de fondo de rayos cósmicos a nivel de la base del volcán Cerro Machín, arrojan el histograma de carga que presenta dos picos: el primero dominado por la CEM y el segundo por la CM . La respuesta del WCD se expresa en términos de la unidad VEM (Muón Vertical Equivalente), que en este caso esta alrededor de 203 fotoelectrones. La diferencia entre ambos picos, CEM∼0.024VEM y CM∼1.034VEM, permite estimar si la partícula incidente es un muon. La metodología empleada para el análisis del WCD, dio origen a la codirección de un trabajo de pregrado donde se diseñó el código para las simulaciones de los WCD de la colaboración LAGO (Latin American Giant Observatory). Los resultados de las simulaciones presentadas se emplearán en la calibración del MuTe, que ha sido diseñado para realizar la muongrafía de volcanes en Colombia.