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Journal articles
The Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND): Science and design
Jaime Álvarez-Muñiz
Rafael Alves Batista
Aswathi Balagopal V.
Julien Bolmont
1
Mauricio Bustamante
Washington Carvalho
Didier Charrier
2
Ismaël Cognard
3, 4
Valentin Decoene
5
Peter Denton
Sijbrand de Jong
Krijn de Vries
Ralph Engel
Ke Fang
Chad Finley
Stefano Gabici
6
Quanbu Gou
Junhua Gu
Claire Guepin
5
Hongbo Hu
Yan Huang
Kumiko Kotera
5
Sandra Le Coz
Jean-Philippe Lenain
1
Guoliang Lü
Olivier Martineau-Huynh
1
Miguel Mostafá
Fabrice Mottez
7
Kohta Murase
Valentin Niess
8
Foteini Oikonomou
Tanguy Pierog
2
Xiangli Qian
Bo Qin
Duan Ran
Nicolas Renault-Tinacci
5
Markus Roth
Frank Schröder
Fabian Schüssler
9
Cyril Tasse
10
Charles Timmermans
Matías Tueros
Xiangping Wu
Philippe Zarka
11
Andreas Zech
7
B. Theodore Zhang
Jianli Zhang
Yi Zhang
12
Qian Zheng
Anne Zilles
5
Jaime Álvarez-Muñiz
Author
Rafael Alves Batista
Author
Aswathi Balagopal V.
Author
Julien Bolmont 1
Author
Mauricio Bustamante
Author
Washington Carvalho
Author
Didier Charrier 2
Author IdHAL : didier-charrier ORCID : https://orcid.org/0000-0002-2072-1732
Ismaël Cognard 3, 4
Author Employer institution : Institut national des sciences de l'Univers
Valentin Decoene 5
Author IdHAL : valentin-decoene ORCID : https://orcid.org/0000-0003-0318-707X
Peter Denton
Author
Sijbrand de Jong
Author
Krijn de Vries
Author
Yan Huang
Author
Kumiko Kotera 5
Author
Sandra Le Coz
Author
Jean-Philippe Lenain 1
Author IdHAL : jlenain arXiv : https://arxiv.org/a/jlenain ORCID : https://orcid.org/0000-0001-7284-9220
Qian Zheng
Author
Anne Zilles 5
Author
1
LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (Barre 12-22, 1er étage 4 Place Jussieu 75252 Paris Cedex 05 - France)
- IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS : UMR_7585 (France)
- UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7 : UMR_7585 (5 rue Thomas-Mann - 75205 Paris cedex 13 - France)
- SU - Sorbonne Université : UMR_7585 (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR_7585 (France)
2
SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées ( IMT Atlantique - Campus de Nantes - La Chantrerie - 4, rue Alfred Kastler - CS 20722 - 44307 NANTES Cedex 3
- France)
- Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques (2, rue de la Houssinière - BP 92208 - 44322 Nantes cedex 3 - France)
- UN - Université de Nantes (1, quai de Tourville - BP 13522 - 44035 Nantes cedex 1 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR6457 (France)
- IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (France)
- IMT Atlantique - IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (Campus Brest : Technopôle Brest-Iroise CS 8381829238 BREST Cedex 3 -
Campus Nantes : 4, rue Alfred Kastler- La chantrerie 44300 NANTES -
Campus Rennes : 2 Rue de la Châtaigneraie, 35510 CESSON SEVIGNE - France)
- IMT - Institut Mines-Télécom [Paris] (37-39 Rue Dareau, 75014 Paris - France)
3
LPC2E - Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (3A, Avenue de la Recherche Scientifique 45071 Orléans cedex 2 - France)
- OSUC - Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre : UMS3116 (Campus Géosciences, 1A rue de la Férollerie, 45071 Orléans - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMS3116 (France)
- UO - Université d'Orléans (Château de la Source - Avenue du Parc Floral - BP 6749 - 45067 Orléans cedex 2 - France)
- Observatoire de Paris (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- CNES - Centre National d’Études Spatiales [Paris] : UMR 7328 (Siège social : 2 place Maurice Quentin, 75039 Paris - France)
4
USN - Unité Scientifique de la Station de Nançay (18330 NANCAY - France)
- OSUC - Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (Campus Géosciences, 1A rue de la Férollerie, 45071 Orléans - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMS3116 (France)
- UO - Université d'Orléans (Château de la Source - Avenue du Parc Floral - BP 6749 - 45067 Orléans cedex 2 - France)
- Observatoire de Paris (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : USR 704 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Observatoire de Paris : USR 704 (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- UO - Université d'Orléans : USR 704 (Château de la Source - Avenue du Parc Floral - BP 6749 - 45067 Orléans cedex 2 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : USR 704 (France)
5
IAP - Institut d'Astrophysique de Paris (98bis, bd Arago - 75014 Paris France - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- SU - Sorbonne Université (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7095 (France)
6
APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie (APC - UMR 7164, Université Paris Diderot, 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, case postale 7020, F-75205 Paris Cedex 13 - France)
- Observatoire de Paris (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/IRFU (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7 : UMR_7164 (5 rue Thomas-Mann - 75205 Paris cedex 13 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR_7164 (France)
- IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (France)
7
LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories (5 place Jules Janssen 92195 Meudon cedex - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Observatoire de Paris (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7 : UMR_8102 (5 rue Thomas-Mann - 75205 Paris cedex 13 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR_8102 (France)
8
LPC - Laboratoire de Physique de Clermont (Campus Universitaire des Cézeaux, 4 Avenue Blaise Pascal, TSA 60026, CS 6002, 63178 Aubière Cedex - France)
- IN2P3 - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (France)
- UCA [2017-2020] - Université Clermont Auvergne [2017-2020] : UMR6533 (49, bd François-Mitterrand / CS 60032 / 63001 Clermont-Ferrand Cedex 1 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR6533 (France)
9
IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (CEA Saclay
F-91191 Gif sur Yvette cedex - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/IRFU (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- Université Paris-Saclay (Espace Technologique, Bat. Discovery - RD 128 - 2e ét., 91190 Saint-Aubin - France)
10
GEPI - Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation (5, place Jules Janssen 92195 MEUDON CEDEX - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Observatoire de Paris (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR_8111 (France)
11
LESIA (UMR_8109) - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (5, place Jules Janssen 92190 MEUDON - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Observatoire de Paris (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7 : UMR_8109 (5 rue Thomas-Mann - 75205 Paris cedex 13 - France)
- SU - Sorbonne Université (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8109 (France)
12
Saarland University [Saarbrücken] (66123 Saarbrücken - Germany)
Abstract : The Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND) is a planned large-scale observatory of ultra-high-energy (UHE) cosmic particles, with energies exceeding 108 GeV. Its goal is to solve the long-standing mystery of the origin of UHE cosmic rays. To do this, GRAND will detect an unprecedented number of UHE cosmic rays and search for the undiscovered UHE neutrinos and gamma rays associated to them with unmatched sensitivity. GRAND will use large arrays of antennas to detect the radio emission coming from extensive air showers initiated by UHE particles in the atmosphere. Its design is modular: 20 separate, independent sub-arrays, each of 10000 radio antennas deployed over 10000 km2. A staged construction plan will validate key detection techniques while achieving important science goals early. Here we present the science goals, detection strategy, preliminary design, performance goals, and construction plans for GRAND.
Document type :
Journal articles
Complete list of metadatas
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02392018
Contributor : Fabrice Mottez <>
Submitted on : Tuesday, December 3, 2019 - 6:06:53 PM
Last modification on : Thursday, February 25, 2021 - 10:58:06 AM
Long-term archiving on: : Wednesday, March 4, 2020 - 8:24:08 PM
Contributor : Fabrice Mottez <>
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Last modification on : Thursday, February 25, 2021 - 10:58:06 AM
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1810.09994.pdf
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Identifiers
- HAL Id : hal-02392018, version 1
- ARXIV : 1810.09994
- DOI : 10.1007/s11433-018-9385-7
- INSPIRE : 1699998
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Citation
Jaime Álvarez-Muñiz, Rafael Alves Batista, Aswathi Balagopal V., Julien Bolmont, Mauricio Bustamante, et al.. The Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND): Science and design. Science China Physics, Mechanics & Astronomy, Springer, 2020, 63 (1), pp.219501. ⟨10.1007/s11433-018-9385-7⟩. ⟨hal-02392018⟩
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