# [arbeletche2021] 0. Information and Abstract
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## :information_source: Information
* URLs:
* [PDF](https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-03092021-115317/publico/LuanBonneauArbeletche_DO_corrigida.pdf)
* BibLaTeX

    @phdthesis{arbeletche2021,
        title        = {Simulation of extensive air shower and its detection},
        author       = {Luan Bonneau Arbeletche},
        year         = {2021},
        address      = {S\~{a}o Carlos, Brazil},
        school       = {Universidade de S\~{a}o Paulo},
        url          = {https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-03092021-115317/publico/LuanBonneauArbeletche_DO_corrigida.pdf},
        type         = {PhD thesis},
        note         = {Under supervision of Prof. Dr. Luiz Vitor de Souza Filho}
    }

## :bookmark: Abstract
地面天文台允許在多信使背景下探測最具能量形式的宇宙輻射，包括能量高於$10^{15}~\text{eV}$ 的宇宙射線和能量高於 $10^{10}~\text{eV}$ 的伽馬射線。目前的皮耶・歐傑天文台（PAO）實驗，和即將進行的契忍科夫望遠鏡陣列（CTA）實驗，必須解釋廣域空氣簇射（EAS）以重建到達地球的粒子通量。在此脈絡下，本論文的目的在於協助改良用來重建EAS測量中「初級粒子特性」的技術。本論文特別提出四項基於空氣簇射模擬的獨立研究。
1. 首先，研究==簇射達到最大值時大氣深度的波動（$X_\text{max}$）==。選擇描述模擬 $X_\text{max}$ 分佈的最佳函數形式，並與兩個替代函數一起進行參數化。本研究旨在改進超高能區域（$E_0>10^{17}~\text{eV}$）中初級質量相對豐度的重建，並為任何其他依賴於 $X_\text{max}$ 分佈的研究提供實用工具。
2. 其次，在廣泛的能量範圍內（從 100 GeV到 1 EeV）執行模擬，將 EAS 發出的契忍可夫光的角分佈進行參數化。為此，我使用解析參數構建出函數形式，它可以描述契忍可夫光子的角分佈，而且它的參數受限於只能描述模擬出來的簇射。由此產生的參數可用於重建大氣簇射的特性，光探測器和成像式大氣契忍可夫望遠鏡（IACT）。
3. 第三，開發了一種透過 IACT 測量 $X_\text{max}$ 的技術。經過證實，我所提出的技術可提供與螢光探測器相當的分辨率，從而允許在宇宙射線光譜中研究「膝蓋」周圍的質量成分。
4. 第四，在CTA天文台的脈絡下，探討強子交互作用的建模問題。執行基於模擬的分析，以確定IACT重建的圖像參數受強子交互作用模型中的不確定性影響的程度。然後，計算由強子交互作用模型引起的估計CTA靈敏度曲線的不確定性。