Implementación de un detector Cherenkov acoplado a un telescopio de muones para el estudio de muones atmosféricos
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Resumen en español
En este proyecto se presentan los aspectos teóricos y técnicos fundamentales para la calibración y uso de un detector de agua Cherenkov acoplado a un telescopio de muones. Inicialmente, se hace un recorrido teórico sobre el origen de los muones atmosféricos, sus características físicas, los experimentos más importantes que se han realizado hasta el momento para su estudio junto con los rayos cósmicos y las lluvias atmosféricas extendidas. En primera instancia, se realiza una calibración del voltaje de alimentación y discriminación del fotomultiplicador acoplado al detector Cherenkov. Posteriormente, se hace la calibración del Muon Equivalente Vertical para obtener el factor de conversión entre las unidades de salida del fotomultiplicador y la energía depositada del muon que atraviesa el detector. Adicionalmente a las medidas experimentales que se recolectaron, también se desarrolló una simulación computacional en Geant4 y CORSIKA. Ambos son programas de simulación, el primero simula las interacciones entre partículas y materia y el segundo las lluvias atmosféricas extendidas.
Resumen en inglés
This project presents the fundamental theoretical and technical aspects for the calibration and use of a water Cherenkov detector coupled to a muon telescope. Initially, a theoretical background recap is made on the origin of atmospheric muons, their physical characteristics, the most important experiments that have been carried out so far for their study together with cosmic rays and extensive air showers. First, a calibration of the supply and discrimination voltage of the photomultiplier tube coupled to the Cherenkov detector is performed. Subsequently, the Vertical Equivalent Muon calibration is made to obtain the conversion factor between the photomultiplier output units and the deposited energy of the muon that passes through the detector. In addition to the experimental measurements that were collected, a computational simulation was also developed in Geant4 and CORSIKA. Both are simulation programs, the former simulates the interactions between particles and matter and the later the extensive air showers.