Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6098

Zusammenfassung

Im Zentraldetektor des KASCADE-Experimentes befinden sich zwei Lagen Vieldraht-Proportionalkammern, mit denen sich Myonen ab einer Energieschwelle von 2 GeV detektieren lassen. Mit Hilfe des Detektorfeldes von KASCADE, das Schauerparameter wie Ort des Schauerzentrums, Schauergröße, Schaueralter und Einfallsrichtung bestimmt, lassen sich auf einer Fläche von 130 m2 die Myondichteverteilungen in Abhängigkeit von diesen Parametern bestimmen. Durch Gruppierung der rekonstruierten Schauer erhält man mittlere Myonlateralverteilungen in Abhängigkeit von Schauergröße, Schaueralter und Zenitwinkel. Die Form der Lateralverteilungen wird mit einer einfachen Parametrisierung beschrieben. Die resultierende Parametrisierung wird mit Ergebnissen aus Monte-Carlo Simulationen für proton- und einseninduzierte Luftschauer verglichen. Dabei ergibt sich eine Abweichung im tendenziellen Verlauf der Form der Lateralverteilungen bei größeren Schauern: während sich bei den Simulationen die Form nicht merklich ändert, wird in den realen Daten eine deutliche Abflachung der Lateralverteilung bei Schauern mit größerer Gesamtteilchenzahl gemessen.

Lateral distribution of muons in extended air showers

Abstract

The central detector of the KASCADE experiment contains two layers of multiwire proportional chambers, which can be used to detect muons having an energy higher than 2 GeV. The detector field of KASCADE determines the parameters of the shower like its center, the size of the shower, its age and angle of incidence. Depending on these parameters the density of the muons within an area of 130 m2 can be determined. By means of the classification of the reconstructed showers, the average lateral distribution of the muons can be obtained, depending on the size of the shower, its age and zenith angle. The shape of the lateral distribution can be described with a simple parametrization. The resulting parameters are compared to the results of Monte-Carlo simulations for proton- and iron-induced air showers. This reveals a deviation of the shape of the lateral distribution with increasing shower size. Whereas the shape does not alter remarkably in simulations, a clear flattening of the lateral distribution for showers having a greater total number of particles can be measured in real data.