Abstract
IceTop, the surface component of the IceCube Neutrino Observatory at the South Pole, is an air shower array with an area of 1 km2. The detector allows a detailed exploration of the mass composition of primary cosmic rays in the energy range from about 100 TeV to 1 EeV by exploiting the correlation between the shower energy measured in IceTop and the energy deposited by muons in the deep ice. In this paper we report on the technical design, construction and installation, the trigger and data acquisition systems as well as the software framework for calibration, reconstruction and simulation. Finally the first experience from commissioning and operating the detector and the performance as an air shower detector will be discussed.
| Original language | English (US) |
|---|---|
| Pages (from-to) | 188-220 |
| Number of pages | 33 |
| Journal | Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment |
| Volume | 700 |
| DOIs | |
| State | Published - Jul 21 2013 |
Keywords
- Air shower
- Cosmic rays
- Detector
- IceCube
- IceTop
ASJC Scopus subject areas
- Nuclear and High Energy Physics
- Instrumentation
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IceTop : The surface component of IceCube. / Abbasi, R.; Abdou, Y.; Ackermann, M.; Adams, J.; Aguilar, J. A.; Ahlers, M.; Altmann, D.; Andeen, K.; Auffenberg, J.; Bai, X.; Baker, M.; Barwick, S. W.; Baum, V.; Bay, R.; Beattie, K.; Beatty, J. J.; Bechet, S.; Becker Tjus, J.; Becker, K. H.; Bell, M.; Benabderrahmane, M. L.; Benzvi, S.; Berdermann, J.; Berghaus, P.; Berley, D.; Bernardini, E.; Bertrand, D.; Besson, D. Z.; Bindig, D.; Bissok, M.; Blaufuss, E.; Blumenthal, J.; Boersma, D. J.; Bohm, C.; Bose, D.; Böser, S.; Botner, O.; Brayeur, L.; Brown, A. M.; Bruijn, R.; Brunner, J.; Buitink, S.; Caballero-Mora, K. S.; Carson, M.; Casey, J.; Casier, M.; Chirkin, D.; Christy, B.; Clevermann, F.; Cohen, S.; Cowen, D. F.; Cruz Silva, A. H.; Danninger, M.; Daughhetee, J.; Davis, J. C.; De Clercq, C.; Descamps, F.; Desiati, P.; De Vries-Uiterweerd, G.; Deyoung, T.; Díaz-Vélez, J. C.; Dreyer, J.; Dumm, J. P.; Dunkman, M.; Eagan, R.; Eisch, J.; Elliott, C.; Ellsworth, R. W.; Engdegård, O.; Euler, S.; Evenson, P. A.; Fadiran, O.; Fazely, A. R.; Fedynitch, A.; Feintzeig, J.; Feusels, T.; Filimonov, K.; Finley, C.; Fischer-Wasels, T.; Flis, S.; Franckowiak, A.; Franke, R.; Frantzen, K.; Fuchs, T.; Gaisser, T. K.; Gallagher, J.; Gerhardt, L.; Gladstone, L.; Glüsenkamp, T.; Goldschmidt, A.; Goodman, J. A.; Góra, D.; Grant, D.; Groß, A.; Grullon, S.; Gurtner, M.; Ha, C.; Haj Ismail, A.; Hallgren, A.; Halzen, F.; Hanson, K.; Heereman, D.; Heimann, P.; Heinen, D.; Helbing, K.; Hellauer, R.; Hickford, S.; Hill, G. C.; Hoffman, K. D.; Hoffmann, R.; Homeier, A.; Hoshina, K.; Huelsnitz, W.; Hulth, P. O.; Hultqvist, K.; Hussain, S.; Ishihara, A.; Jacobi, E.; Jacobsen, J.; Japaridze, G. S.; Jlelati, O.; Johansson, H.; Kappes, A.; Karg, T.; Karle, A.; Kiryluk, J.; Kislat, F.; Kläs, J.; Klein, S. R.; Klepser, S.; Köhne, J. H.; Kohnen, G.; Kolanoski, H.; Köpke, L.; Kopper, C.; Kopper, S.; Koskinen, D. J.; Kowalski, M.; Krasberg, M.; Kroll, G.; Kunnen, J.; Kurahashi, N.; Kuwabara, T.; Labare, M.; Laihem, K.; Landsman, H.; Larson, M. J.; Lauer, R.; Lesiak-Bzdak, M.; Lünemann, J.; Madsen, J.; Maruyama, R.; Mase, K.; Matis, H. S.; McDermott, A.; McNally, F.; Meagher, K.; Merck, M.; Mészáros, P.; Meures, T.; Miarecki, S.; Middell, E.; Milke, N.; Miller, J.; Mohrmann, L.; Montaruli, T.; Morse, R.; Movit, S. M.; Nahnhauer, R.; Naumann, U.; Nießen, P.; Nowicki, S. C.; Nygren, D. R.; Obertacke, A.; Odrowski, S.; Olivas, A.; Olivo, M.; O'Murchadha, A.; Panknin, S.; Paul, L.; Pepper, J. A.; Pérez De Los Heros, C.; Pieloth, D.; Pirk, N.; Posselt, J.; Price, P. B.; Przybylski, G. T.; Rädel, L.; Rawlins, K.; Redl, P.; Resconi, E.; Rhode, W.; Ribordy, M.; Richman, M.; Riedel, B.; Rodrigues, J. P.; Roth, J.; Rothmaier, F.; Rott, C.; Roucelle, C.; Ruhe, T.; Rutledge, D.; Ruzybayev, B.; Ryckbosch, D.; Saba, S. M.; Salameh, T.; Sander, H. G.; Santander, M.; Sarkar, S.; Schatto, K.; Scheel, M.; Scheriau, F.; Schmidt, T.; Schmitz, M.; Schoenen, S.; Schöneberg, S.; Schönherr, L.; Schönwald, A.; Schukraft, A.; Schulte, L.; Schulz, O.; Seckel, D.; Seo, S. H.; Sestayo, Y.; Seunarine, S.; Shulman, L.; Smith, M. W.E.; Soiron, M.; Soldin, D.; Spiczak, G. M.; Spiering, C.; Stamatikos, M.; Stanev, T.; Stasik, A.; Stezelberger, T.; Stokstad, R. G.; Stößl, A.; Stoyanov, S.; Strahler, E. A.; Ström, R.; Sulanke, K. H.; Sullivan, G. W.; Taavola, H.; Taboada, I.; Tamburro, A.; Ter-Antonyan, S.; Tilav, S.; Toale, P. A.; Toscano, S.; Usner, M.; Van Der Drift, D.; Van Eijndhoven, N.; Van Overloop, A.; Van Santen, J.; Vehring, M.; Voge, M.; Walck, C.; Waldenmaier, T.; Wallraff, M.; Walter, M.; Wasserman, R.; Weaver, Ch; Wendt, C.; Westerhoff, S.; Whitehorn, N.; Wiebe, K.; Wiebusch, C. H.; Williams, D. R.; Wissing, H.; Wolf, M.; Wood, T. R.; Woschnagg, K.; Xu, C.; Xu, D. L.; Xu, X. W.; Yanez, J. P.; Yodh, G.; Yoshida, S.; Zarzhitsky, P.; Ziemann, J.; Zilles, A.; Zoll, M.
In: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 700, 21.07.2013, p. 188-220.Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
}
TY - JOUR
T1 - IceTop
T2 - The surface component of IceCube
AU - Abbasi, R.
AU - Abdou, Y.
AU - Ackermann, M.
AU - Adams, J.
AU - Aguilar, J. A.
AU - Ahlers, M.
AU - Altmann, D.
AU - Andeen, K.
AU - Auffenberg, J.
AU - Bai, X.
AU - Baker, M.
AU - Barwick, S. W.
AU - Baum, V.
AU - Bay, R.
AU - Beattie, K.
AU - Beatty, J. J.
AU - Bechet, S.
AU - Becker Tjus, J.
AU - Becker, K. H.
AU - Bell, M.
AU - Benabderrahmane, M. L.
AU - Benzvi, S.
AU - Berdermann, J.
AU - Berghaus, P.
AU - Berley, D.
AU - Bernardini, E.
AU - Bertrand, D.
AU - Besson, D. Z.
AU - Bindig, D.
AU - Bissok, M.
AU - Blaufuss, E.
AU - Blumenthal, J.
AU - Boersma, D. J.
AU - Bohm, C.
AU - Bose, D.
AU - Böser, S.
AU - Botner, O.
AU - Brayeur, L.
AU - Brown, A. M.
AU - Bruijn, R.
AU - Brunner, J.
AU - Buitink, S.
AU - Caballero-Mora, K. S.
AU - Carson, M.
AU - Casey, J.
AU - Casier, M.
AU - Chirkin, D.
AU - Christy, B.
AU - Clevermann, F.
AU - Cohen, S.
AU - Cowen, D. F.
AU - Cruz Silva, A. H.
AU - Danninger, M.
AU - Daughhetee, J.
AU - Davis, J. C.
AU - De Clercq, C.
AU - Descamps, F.
AU - Desiati, P.
AU - De Vries-Uiterweerd, G.
AU - Deyoung, T.
AU - Díaz-Vélez, J. C.
AU - Dreyer, J.
AU - Dumm, J. P.
AU - Dunkman, M.
AU - Eagan, R.
AU - Eisch, J.
AU - Elliott, C.
AU - Ellsworth, R. W.
AU - Engdegård, O.
AU - Euler, S.
AU - Evenson, P. A.
AU - Fadiran, O.
AU - Fazely, A. R.
AU - Fedynitch, A.
AU - Feintzeig, J.
AU - Feusels, T.
AU - Filimonov, K.
AU - Finley, C.
AU - Fischer-Wasels, T.
AU - Flis, S.
AU - Franckowiak, A.
AU - Franke, R.
AU - Frantzen, K.
AU - Fuchs, T.
AU - Gaisser, T. K.
AU - Gallagher, J.
AU - Gerhardt, L.
AU - Gladstone, L.
AU - Glüsenkamp, T.
AU - Goldschmidt, A.
AU - Goodman, J. A.
AU - Góra, D.
AU - Grant, D.
AU - Groß, A.
AU - Grullon, S.
AU - Gurtner, M.
AU - Ha, C.
AU - Haj Ismail, A.
AU - Hallgren, A.
AU - Halzen, F.
AU - Hanson, K.
AU - Heereman, D.
AU - Heimann, P.
AU - Heinen, D.
AU - Helbing, K.
AU - Hellauer, R.
AU - Hickford, S.
AU - Hill, G. C.
AU - Hoffman, K. D.
AU - Hoffmann, R.
AU - Homeier, A.
AU - Hoshina, K.
AU - Huelsnitz, W.
AU - Hulth, P. O.
AU - Hultqvist, K.
AU - Hussain, S.
AU - Ishihara, A.
AU - Jacobi, E.
AU - Jacobsen, J.
AU - Japaridze, G. S.
AU - Jlelati, O.
AU - Johansson, H.
AU - Kappes, A.
AU - Karg, T.
AU - Karle, A.
AU - Kiryluk, J.
AU - Kislat, F.
AU - Kläs, J.
AU - Klein, S. R.
AU - Klepser, S.
AU - Köhne, J. H.
AU - Kohnen, G.
AU - Kolanoski, H.
AU - Köpke, L.
AU - Kopper, C.
AU - Kopper, S.
AU - Koskinen, D. J.
AU - Kowalski, M.
AU - Krasberg, M.
AU - Kroll, G.
AU - Kunnen, J.
AU - Kurahashi, N.
AU - Kuwabara, T.
AU - Labare, M.
AU - Laihem, K.
AU - Landsman, H.
AU - Larson, M. J.
AU - Lauer, R.
AU - Lesiak-Bzdak, M.
AU - Lünemann, J.
AU - Madsen, J.
AU - Maruyama, R.
AU - Mase, K.
AU - Matis, H. S.
AU - McDermott, A.
AU - McNally, F.
AU - Meagher, K.
AU - Merck, M.
AU - Mészáros, P.
AU - Meures, T.
AU - Miarecki, S.
AU - Middell, E.
AU - Milke, N.
AU - Miller, J.
AU - Mohrmann, L.
AU - Montaruli, T.
AU - Morse, R.
AU - Movit, S. M.
AU - Nahnhauer, R.
AU - Naumann, U.
AU - Nießen, P.
AU - Nowicki, S. C.
AU - Nygren, D. R.
AU - Obertacke, A.
AU - Odrowski, S.
AU - Olivas, A.
AU - Olivo, M.
AU - O'Murchadha, A.
AU - Panknin, S.
AU - Paul, L.
AU - Pepper, J. A.
AU - Pérez De Los Heros, C.
AU - Pieloth, D.
AU - Pirk, N.
AU - Posselt, J.
AU - Price, P. B.
AU - Przybylski, G. T.
AU - Rädel, L.
AU - Rawlins, K.
AU - Redl, P.
AU - Resconi, E.
AU - Rhode, W.
AU - Ribordy, M.
AU - Richman, M.
AU - Riedel, B.
AU - Rodrigues, J. P.
AU - Roth, J.
AU - Rothmaier, F.
AU - Rott, C.
AU - Roucelle, C.
AU - Ruhe, T.
AU - Rutledge, D.
AU - Ruzybayev, B.
AU - Ryckbosch, D.
AU - Saba, S. M.
AU - Salameh, T.
AU - Sander, H. G.
AU - Santander, M.
AU - Sarkar, S.
AU - Schatto, K.
AU - Scheel, M.
AU - Scheriau, F.
AU - Schmidt, T.
AU - Schmitz, M.
AU - Schoenen, S.
AU - Schöneberg, S.
AU - Schönherr, L.
AU - Schönwald, A.
AU - Schukraft, A.
AU - Schulte, L.
AU - Schulz, O.
AU - Seckel, D.
AU - Seo, S. H.
AU - Sestayo, Y.
AU - Seunarine, S.
AU - Shulman, L.
AU - Smith, M. W.E.
AU - Soiron, M.
AU - Soldin, D.
AU - Spiczak, G. M.
AU - Spiering, C.
AU - Stamatikos, M.
AU - Stanev, T.
AU - Stasik, A.
AU - Stezelberger, T.
AU - Stokstad, R. G.
AU - Stößl, A.
AU - Stoyanov, S.
AU - Strahler, E. A.
AU - Ström, R.
AU - Sulanke, K. H.
AU - Sullivan, G. W.
AU - Taavola, H.
AU - Taboada, I.
AU - Tamburro, A.
AU - Ter-Antonyan, S.
AU - Tilav, S.
AU - Toale, P. A.
AU - Toscano, S.
AU - Usner, M.
AU - Van Der Drift, D.
AU - Van Eijndhoven, N.
AU - Van Overloop, A.
AU - Van Santen, J.
AU - Vehring, M.
AU - Voge, M.
AU - Walck, C.
AU - Waldenmaier, T.
AU - Wallraff, M.
AU - Walter, M.
AU - Wasserman, R.
AU - Weaver, Ch
AU - Wendt, C.
AU - Westerhoff, S.
AU - Whitehorn, N.
AU - Wiebe, K.
AU - Wiebusch, C. H.
AU - Williams, D. R.
AU - Wissing, H.
AU - Wolf, M.
AU - Wood, T. R.
AU - Woschnagg, K.
AU - Xu, C.
AU - Xu, D. L.
AU - Xu, X. W.
AU - Yanez, J. P.
AU - Yodh, G.
AU - Yoshida, S.
AU - Zarzhitsky, P.
AU - Ziemann, J.
AU - Zilles, A.
AU - Zoll, M.
N1 - Funding Information: We acknowledge the support from the following agencies: U.S. National Science Foundation-Office of Polar Programs, U.S. National Science Foundation-Physics Division, University of Wisconsin Alumni Research Foundation, the Grid Laboratory Of Wisconsin (GLOW) grid infrastructure at the University of Wisconsin - Madison, the Open Science Grid (OSG) grid infrastructure; U.S. Department of Energy, and National Energy Research Scientific Computing Center, the Louisiana Optical Network Initiative (LONI) grid computing resources; National Science and Engineering Research Council of Canada; Swedish Research Council, Swedish Polar Research Secretariat, Swedish National Infrastructure for Computing (SNIC), and Knut and Alice Wallenberg Foundation, Sweden; German Ministry for Education and Research (BMBF), Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Research Department of Plasmas with Complex Interactions (Bochum), Germany; Fund for Scientific Research (FNRS-FWO), FWO Odysseus programme, Flanders Institute to encourage scientific and technological research in industry (IWT), Belgian Federal Science Policy Office (Belspo); University of Oxford, United Kingdom; Marsden Fund, New Zealand; Australian Research Council; Japan Society for Promotion of Science (JSPS); the Swiss National Science Foundation (SNSF), Switzerland. Publisher Copyright: © 2012 Elsevier B.V.
PY - 2013/7/21
Y1 - 2013/7/21
N2 - IceTop, the surface component of the IceCube Neutrino Observatory at the South Pole, is an air shower array with an area of 1 km2. The detector allows a detailed exploration of the mass composition of primary cosmic rays in the energy range from about 100 TeV to 1 EeV by exploiting the correlation between the shower energy measured in IceTop and the energy deposited by muons in the deep ice. In this paper we report on the technical design, construction and installation, the trigger and data acquisition systems as well as the software framework for calibration, reconstruction and simulation. Finally the first experience from commissioning and operating the detector and the performance as an air shower detector will be discussed.
AB - IceTop, the surface component of the IceCube Neutrino Observatory at the South Pole, is an air shower array with an area of 1 km2. The detector allows a detailed exploration of the mass composition of primary cosmic rays in the energy range from about 100 TeV to 1 EeV by exploiting the correlation between the shower energy measured in IceTop and the energy deposited by muons in the deep ice. In this paper we report on the technical design, construction and installation, the trigger and data acquisition systems as well as the software framework for calibration, reconstruction and simulation. Finally the first experience from commissioning and operating the detector and the performance as an air shower detector will be discussed.
KW - Air shower
KW - Cosmic rays
KW - Detector
KW - IceCube
KW - IceTop
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84870821824&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=84870821824&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1016/j.nima.2012.10.067
DO - 10.1016/j.nima.2012.10.067
M3 - Article
AN - SCOPUS:84870821824
VL - 700
SP - 188
EP - 220
JO - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
JF - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
SN - 0168-9002
ER -