The Fluorescence Detector of the Pierre Auger Observatory

J. Abraham , P. Abreu , M. Aglietta , C. Aguirre , E. J. Ahn , D. Allard (1) , I. Allekotte , J. Allen , P. Allison , J. Alvarez-Muñiz , M. Ambrosio , L. Anchordoqui , S. Andringa , A. Anzalone , C. Aramo , E. Arganda , S. Argirò , K. Arisaka , F. Arneodo , F. Arqueros , T. Asch , H. Asorey , P. Assis , J. Aublin (2) , M. Ave , G. Avila , A. Bacher , T. Bäcker , D. Badagnani , K. B. Barber , A. F. Barbosa , H. J. M. Barbosa , N. Barenthien , S. L. C. Barroso , B. Baughman , P. Bauleo , J. J. Beatty , T. Beau (2) , B. R. Becker , K. H. Becker , A. Bellétoile (3) , J. A. Bellido , S. Benzvi , C. Bérat (3) , P. Bernardini , X. Bertou , P. L. Biermann , P. Billoir , O. Blanch-Bigas , F. Blanco , C. Bleve , H. Blümer , M. Boháčová , E. Bollmann , H. Bolz , C. Bonifazi , R. Bonino , N. Borodai , F. Bracci , J. Brack , P. Brogueira , W. C. Brown , R. Bruijn , P. Buchholz , A. Bueno , R. E. Burton , N.G. Busca (2) , K. S. Caballero-Mora , D. Camin , L. Caramete , R. Caruso , W. Carvalho , A. Castellina , J. Castro , O. Catalano , L. Cazon , R. Cester , J. Chauvin , A. Chiavassa , J. A. Chinellato , A. Chou , J. Chudoba , J. Chye , P. D. J. Clark , R. W. Clay , E. Colombo , R. Conceição , B. Connolly , F. Contreras , J. Coppens , A. Cordero , A. Cordier (4) , U. Cotti , S. Coutu , C. E. Covault , A. Creusot , A. Criss , J. W. Cronin , J. Cuautle , A. Curutiu , S. Dagoret-Campagne (4) , Richard Dallier (5) , F. Daudo , K. Daumiller , B. R. Dawson , R. M. de Almeida , M. de Domenico , C. de Donato , S. J. de Jong , G. de La Vega , W. J. M. de Mello Junior , J. R. T. de Mello Neto , I. de Mitri , V. de Souza , K. D. de Vries , G. Decerprit (2) , L. del Peral , O. Deligny (6) , A. Della Selva , C. Delle Fratte , H. Dembinski , C. Di Giulio , J. C. Diaz , P. N. Diep , C. Dobrigkeit , J. C. d'Olivo , P. N. Dong , D. Dornic , A. Dorofeev , J. C. Dos Anjos , M. T. Dova , D. d'Urso , I. Dutan , M. A. Duvernois , R. Engel , M. Erdmann , C. O. Escobar , A. Etchegoyen , P. Facal San Luis , H. Falcke , G. Farrar , A. C. Fauth , N. Fazzini , F. Ferrer , A. Ferrero , B. Fick , A. Filevich , A. Filipčič , I. Fleck , S. Fliescher , R. Fonte , C. E. Fracchiolla , E. D. Fraenkel , W. Fulgione , R. F. Gamarra , S. Gambetta , B. García , D. García Gámez , D. Garcia-Pinto , X. Garrido (4) , H. Geenen , G. Gelmini , H. Gemmeke , P. L. Ghia , U. Giaccari , K. Gibbs , M. Giller , J. Gitto , H. Glass , L. M. Goggin , M. S. Gold , G. Golup , F. Gomez Albarracin , M. Gómez Berisso , P. F. Gomez Vitale , P. Gonçalves , M. Gonçalves Do Amaral , D. Gonzalez , J. G. Gonzalez , D. Góra , A. Gorgi , P. Gouffon , E. Grashorn , V. Grassi , S. Grebe , M. Grigat , A. F. Grillo , J. Grygar , Y. Guardincerri , N. Guardone , C. Guerard , F. Guarino , R. Gumbsheimer , G. P. Guedes , J. Gutiérrez , J. D. Hague , V. Halenka , P. Hansen , D. Harari , S. Harmsma , S. Hartmann , J. L. Harton , A. Haungs , M. D. Healy , T. Hebbeker , G. Hebrero , D. Heck , C. Hojvat , V. C. Holmes , P. Homola , G. Hofman , J. R. Hörandel , A. Horneffer , M. Horvat , M. Hrabovský , H. Hucker , T. Huege , M. Hussain , M. Iarlori , A. Insolia , F. Ionita , A. Italiano , S. Jiraskova , M. Kaducak , K. H. Kampert , T. Karova , P. Kasper , B. Kégl (4) , B. Keilhauer , E. Kemp , H. Kern , R. M. Kieckhafer , H. O. Klages , M. Kleifges , J. Kleinfeller , R. Knapik , J. Knapp , D.H. Koang (3) , A. Kopmann , A. Krieger , O. Krömer , D. Kruppke-Hansen , D. Kuempel , N. Kunka , A. Kusenko , G. La Rosa , C. Lachaud (2) , B. L. Lago , Pascal Lautridou (5) , M. S. A. B. Leão , D. Lebrun (3) , P. Lebrun , J. R. Lee , M. A. Leigui de Oliveira , A. Lemiere (6) , A. Letessier-Selvon , M. Leuthold , I. Lhenry-Yvon (6) , R. López , A. Lopez Lopez Agüera , K. Louedec (4) , J. Lozano Bahilo , A. Lucero , H. Lyberis , M. C. Maccarone , C. Macolino , S. Maldera , M. Malek , D. Mandat , P. Mantsch , F. Marchetto , A. G. Mariazzi , I. C. Maris , H. R. Marquez Falcon , D. Martello , O. Martineau , O. Martínez Bravo , H. J. Mathes , J. Matthews , J. A. J. Matthews , G. Matthiae , D. Maurizio , P. O. Mazur , M. Mcewen , R. R. Mcneil , G. Medina-Tanco , M. Melissas , D. Melo , E. Menichetti , A. Menshikov , R. Meyhandan , M. I. Micheletti , G. Miele , W. Miller , L. Miramonti , S. Mollerach , M. Monasor , D. Monnier Ragaigne (4) , F. Montanet (3) , B. Morales , C. Morello , J. C. Moreno , C. Morris , M. Mostafá , C. A. Moura , M. Mucchi , S. Mueller , M. A. Muller , R. Mussa , G. Navarra , J. L. Navarro , S. Navas , P. Necesal , L. Nellen , F. Nerling , C. Newman-Holmes , D. Newton , P. T. Nhung , D. Nicotra , N. Nierstenhoefer , D. Nitz , D. Nosek , L. Nožka , M. Nyklicek , J. Oehlschläger , A. Olinto , P. Oliva , V. M. Olmos-Gilbaja , M. Ortiz , F. Ortolani , B. Osswald , N. Pacheco , D. Pakk Selmi-Dei , M. Palatka , J. Pallotta , G. Parente , E. Parizot (1) , S. Parlati , S. Pastor , M. Patel , T. Paul , V. Pavlidou , K. Payet (3) , M. Pech , J. Pȩkala , I. M. Pepe , L. Perrone , R. Pesce , E. Petermann , S. Petrera , P. Petrinca , A. Petrolini , Y. Petrov , J. Petrovic , C. Pfendner , A. Pichel , R. Piegaia , T. Pierog , M. Pimenta , T. Pinto , V. Pirronello , O. Pisanti , M. Platino , J. Pochon , V. H. Ponce , M. Pontz , J. Pouryamout , L. Prado Jr. , P. Privitera , M. Prouza , E. J. Quel , G. Raia , J. Rautenberg , O. Ravel (5) , D. Ravignani , A. Redondo , H. C. Reis , S. Reucroft , Benoît Revenu (5) , F. A. S. Rezende , J. Ridky , S. Riggi , M. Risse , C. Rivière (3) , V. Rizi , C. Robledo , M. D. Roberts , G. Rodriguez , J. Rodriguez Martino , J. Rodriguez Rojo , I. Rodriguez-Cabo , M. D. Rodríguez-Frías , G. Ros , J. Rosado , T. Rossler , M. Roth , B. Rouillé-d'Orfeuil (2) , E. Roulet , A. C. Rovero , F. Salamida , H. Salazar , G. Salina , F. Sánchez , M. Santander , C. E. Santo , E. M. Santos , F. Sarazin , S. Sarkar , R. Sato , N. Scharf , V. Scherini , H. Schieler , P. Schiffer , G. Schleif , A. Schmidt , F. Schmidt , T. Schmidt , O. Scholten , H. Schoorlemmer , J. Schovancova , P. Schovánek , F. Schroeder , S. Schulte , F. Schüssler (3) , D. Schuster , S. J. Sciutto , M. Scuderi , A. Segreto , D.V. Semikoz (7) , G. Sequieros , M. Settimo , R. C. Shellard , I. Sidelnik , B. B. Siffert , A. Smiałkowski , R. Šmída , A. G. K. Smith , B. E. Smith , G. R. Snow , P. Sommers , J. Sorokin , H. Spinka , R. Squartini , E. Strazzeri (4) , A. Stutz (3) , F. Suarez , T. Suomijärvi (6) , A. D. Supanitsky , M. S. Sutherland , J. Swain , Z. Szadkowski , A. Tamashiro , A. Tamburro , T. Tarutina , O. Taşcuau , R. Tcaciuc , D. Tcherniakhovski , N. T. Thao , D. Thomas , R. Ticona , J. Tiffenberg , C. Timmermans , W. Tkaczyk , C. J. Todero Peixoto , B. Tomé , A. Tonachini , I. Torres , P. Trapani , P. Travnicek , D. B. Tridapalli , G. Tristram (2) , E. Trovato , V. Tuci , M. Tueros , E. Tusi , R. Ulrich , M. Unger , Martin Urban (4) , J. F. Valdés Galicia , I. Valiño , L. Valore , A. M. van Den Berg , J. R. Vázquez , R. A. Vázquez , D. Veberič , A. Velarde , T. Venters , V. Verzi , M. Videla , L. Villaseñor , G. Vitali , S. Vorobiov , L. Voyvodic , H. Wahlberg , P. Wahrlich , O. Wainberg , D. Warner , S. Westerhoff , B. J. Whelan , N. Wild , C. Wiebusch , G. Wieczorek , L. Wiencke , B. Wilczyńska , H. Wilczyński , C. Wileman , M. G. Winnick , G. Wörner , H. Wu (4) , B. Wundheiler , T. Yamamoto , P. Younk , G. Yuan , A. Yushkov , E. Zas , D. Zavrtanik , M. Zavrtanik , I. Zaw , A. Zepeda , M. Ziolkowski

1 APC - AHE - APC - Astrophysique des Hautes Energies
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
4 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
5 SUBATECH - Laboratoire SUBATECH Nantes
6 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
7 APC - THEORIE

The Pierre Auger Observatory is a hybrid detector for ultra-high energy cosmic rays. It combines a surface array to measure secondary particles at ground level together with a fluorescence detector to measure the development of air showers in the atmosphere above the array. The fluorescence detector comprises 24 large telescopes specialized for measuring the nitrogen fluorescence caused by charged particles of cosmic ray air showers. In this paper we describe the components of the fluorescence detector including its optical system, the design of the camera, the electronics, and the systems for relative and absolute calibration. We also discuss the operation and the monitoring of the detector. Finally, we evaluate the detector performance and precision of shower reconstructions.

Domaines: Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique [astro-ph.IM]; Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique [astro-ph.IM]

J. Abraham, P. Abreu, M. Aglietta, C. Aguirre, E. J. Ahn, et al.. The Fluorescence Detector of the Pierre Auger Observatory. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2010, 620, pp.227-251. ⟨10.1016/j.nima.2010.04.023⟩. ⟨in2p3-00409928⟩