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Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissen­schaft­liche Fakultät - Experimentelle Elementarteilchenphysik

Humboldt-Universität zu Berlin | Mathematisch-Naturwissen­schaft­liche Fakultät | Institut für Physik | Experimentelle Elementarteilchenphysik | H.E.S.S. | Theses | Signatures of Ultrarelativistic Magnetic Monopoles in Imaging Cherenkov Telescopes

Gerrit-Christian Spengler (2009)

Signatures of Ultrarelativistic Magnetic Monopoles in Imaging Cherenkov Telescopes

Master thesis, Humboldt-Universität zu Berlin.

In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal eine Analyse von Daten abbildender
Cherenkov-Teleskope auf Signaturen magnetischer Monopole durchgef¨uhrt.
Hierf¨ur wurde die Monte Carlo Simulationssoftware CORSIKA angepasst,
um die Simulation der Cherenkov Emission magnetischer Monopole in der
Erdatmosph¨are zu erm¨oglichen. Parallel dazu wurde eine einfache, selbst in
einer ROOT Umgebung implementierte Simulation der Cherenkov Emission
magnetischer Monopole in der Atmosph¨are entwickelt. Qualitative ¨Ubereinstimmung
der Signaturen der angepassten Simulationskette f¨ur das H.E.S.S.
I Experiment und der einfachen ROOT Simulation wurde erreicht. Nachfolgend
sind Schnitte auf Signaturen magnetischer Monopole entwickelt worden.
Die Schnitte wurden auf einen gemessenen H.E.S.S. I Datensatz angewandt.
Es konnte keine Signatur eines magnetischen Monopols in den analysierten
Daten festgestellt werden. Mit Hilfe der Monte Carlo Simulationen f¨ur magnetische
Monopole in der Atmosph¨are wurden effektive Fl¨achen f¨ur die Messung
von Signaturen magnetischer Monopole mit H.E.S.S. I berechnet. Zusammen
folgt aus der Analyse ein Flusslimit f¨ur ultrarelativistische magnetische
Monopole von
φ90% C.L. < 4.5 10−14 cm−2s−1sr−1 .
Weiterhin wurden die Perspektiven von Messungen auf Signaturen magnetischer
Monopole mit Hilfe von abbildenden Cherenkov Teleskopen im Vergleich
zu bestehenden Analysemethoden basierend auf anderen experimentellen
Zug¨angen diskutiert. Obwohl die in dieser Arbeit d¨urchgef¨uhrte Messung eine
interessante neue Anwendung f¨ur abbildende Cherenkov Teleskope ist, muss
gefolgert werden, dass die Sensitivit¨at dieser Methode auf Fl¨usse magnetischer
Monopole prinzipiell beschr¨ankt und gegen¨uber bestehenden Messmethoden
unterlegen ist.