Abstract
The Surface Enhancement of the IceTop air-shower array will include the addition of radio antennas and scintillator panels, co-located with the existing ice-Cherenkov tanks and covering an area of about 1 km2. Together, these will increase the sensitivity of the IceCube Neutrino Observatory to the electromagnetic and muonic components of cosmic-ray-induced air showers at the South Pole. The inclusion of the radio technique necessitates an expanded set of simulation and analysis tools to explore the radio-frequency emission from air showers in the 70 MHz to 350 MHz band. In this paper we describe the software modules that have been developed to work with time- and frequency-domain information within IceCube's existing software framework, IceTray, which is used by the entire IceCube collaboration. The software includes a method by which air-shower simulation, generated using CoREAS, can be reused via waveform interpolation, thus overcoming a significant computational hurdle in the field.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | P06026 |
| Journal | Journal of Instrumentation |
| Volume | 17 |
| Issue number | 6 |
| DOIs | |
| State | Published - Jun 1 2022 |
Keywords
- Antennas
- Data analysis
- Simulation methods and programs
- Software architectures (event data models, frameworks and databases)
Access to Document
Other files and links
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Framework and tools for the simulation and analysis of the radio emission from air showers at IceCube'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
- APA
- Author
- BIBTEX
- Harvard
- Standard
- RIS
- Vancouver
}
In: Journal of Instrumentation, Vol. 17, No. 6, P06026, 01.06.2022.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Framework and tools for the simulation and analysis of the radio emission from air showers at IceCube
AU - Abbasi, R.
AU - Ackermann, M.
AU - Adams, J.
AU - Aguilar, J. A.
AU - Ahlers, M.
AU - Ahrens, M.
AU - Alameddine, J. M.
AU - Alves, A. A.
AU - Amin, N. M.
AU - Andeen, K.
AU - Anderson, T.
AU - Anton, G.
AU - Argüelles, C.
AU - Ashida, Y.
AU - Axani, S.
AU - Bai, X.
AU - Balagopal V., A.
AU - Barwick, S. W.
AU - Bastian, B.
AU - Basu, V.
AU - Baur, S.
AU - Bay, R.
AU - Beatty, J. J.
AU - Becker, K. H.
AU - Becker Tjus, J.
AU - Beise, J.
AU - Bellenghi, C.
AU - Benda, S.
AU - Benzvi, S.
AU - Berley, D.
AU - Bernardini, E.
AU - Besson, D. Z.
AU - Binder, G.
AU - Bindig, D.
AU - Blaufuss, E.
AU - Blot, S.
AU - Boddenberg, M.
AU - Bontempo, F.
AU - Book, J. Y.
AU - Borowka, J.
AU - Böser, S.
AU - Botner, O.
AU - Böttcher, J.
AU - Bourbeau, E.
AU - Bradascio, F.
AU - Braun, J.
AU - Brinson, B.
AU - Bron, S.
AU - Brostean-Kaiser, J.
AU - Burley, R. T.
AU - Busse, R. S.
AU - Campana, M. A.
AU - Carnie-Bronca, E. G.
AU - Chen, C.
AU - Chen, Z.
AU - Chirkin, D.
AU - Choi, K.
AU - Clark, B. A.
AU - Clark, K.
AU - Classen, L.
AU - Coleman, A.
AU - Collin, G. H.
AU - Conrad, J. M.
AU - Coppin, P.
AU - Correa, P.
AU - Cowen, D. F.
AU - Cross, R.
AU - Dappen, C.
AU - Dave, P.
AU - De Clercq, C.
AU - Delaunay, J. J.
AU - Delgado López, D.
AU - Dembinski, H.
AU - Deoskar, K.
AU - Desai, A.
AU - Desiati, P.
AU - De Vries, K. D.
AU - De Wasseige, G.
AU - De With, M.
AU - Deyoung, T.
AU - Diaz, A.
AU - Díaz-Vélez, J. C.
AU - Dittmer, M.
AU - Dujmovic, H.
AU - Dunkman, M.
AU - Duvernois, M. A.
AU - Ehrhardt, T.
AU - Eller, P.
AU - Engel, R.
AU - Erpenbeck, H.
AU - Evans, J.
AU - Evenson, P. A.
AU - Fan, K. L.
AU - Fazely, A. R.
AU - Fedynitch, A.
AU - Feigl, N.
AU - Fiedlschuster, S.
AU - Fienberg, A. T.
AU - Finley, C.
AU - Fischer, L.
AU - Fox, D.
AU - Franckowiak, A.
AU - Friedman, E.
AU - Fritz, A.
AU - Fürst, P.
AU - Gaisser, T. K.
AU - Gallagher, J.
AU - Ganster, E.
AU - Garcia, A.
AU - Garrappa, S.
AU - Gerhardt, L.
AU - Ghadimi, A.
AU - Glaser, C.
AU - Glauch, T.
AU - Glüsenkamp, T.
AU - Goehlke, N.
AU - Gonzalez, J. G.
AU - Goswami, S.
AU - Grant, D.
AU - Grégoire, T.
AU - Griswold, S.
AU - Günther, C.
AU - Gutjahr, P.
AU - Haack, C.
AU - Hallgren, A.
AU - Halliday, R.
AU - Halve, L.
AU - Halzen, F.
AU - Ha Minh, M.
AU - Hanson, K.
AU - Hardin, J.
AU - Harnisch, A. A.
AU - Haungs, A.
AU - Hebecker, D.
AU - Helbing, K.
AU - Henningsen, F.
AU - Hettinger, E. C.
AU - Hickford, S.
AU - Hignight, J.
AU - Hill, C.
AU - Hill, G. C.
AU - Hoffman, K. D.
AU - Hoshina, K.
AU - Hou, W.
AU - Huang, F.
AU - Huber, M.
AU - Huber, T.
AU - Hultqvist, K.
AU - Hünnefeld, M.
AU - Hussain, R.
AU - Hymon, K.
AU - In, S.
AU - Iovine, N.
AU - Ishihara, A.
AU - Jansson, M.
AU - Japaridze, G. S.
AU - Jeong, M.
AU - Jin, M.
AU - Jones, B. J.P.
AU - Kang, D.
AU - Kang, W.
AU - Kang, X.
AU - Kappes, A.
AU - Kappesser, D.
AU - Kardum, L.
AU - Karg, T.
AU - Karl, M.
AU - Karle, A.
AU - Katz, U.
AU - Kauer, M.
AU - Kellermann, M.
AU - Kelley, J. L.
AU - Kheirandish, A.
AU - Kin, K.
AU - Kintscher, T.
AU - Kiryluk, J.
AU - Klein, S. R.
AU - Kochocki, A.
AU - Koirala, R.
AU - Kolanoski, H.
AU - Kontrimas, T.
AU - Köpke, L.
AU - Kopper, C.
AU - Kopper, S.
AU - Koskinen, D. J.
AU - Koundal, P.
AU - Kovacevich, M.
AU - Kowalski, M.
AU - Kozynets, T.
AU - Krupczak, E.
AU - Kun, E.
AU - Kurahashi, N.
AU - Lad, N.
AU - Lagunas Gualda, C.
AU - Lanfranchi, J. L.
AU - Larson, M. J.
AU - Lauber, F.
AU - Lazar, J. P.
AU - Lee, J. W.
AU - Leonard, K.
AU - Leszczyńska, A.
AU - Li, Y.
AU - Lincetto, M.
AU - Liu, Q. R.
AU - Liubarska, M.
AU - Lohfink, E.
AU - Lozano Mariscal, C. J.
AU - Lu, L.
AU - Lucarelli, F.
AU - Ludwig, A.
AU - Luszczak, W.
AU - Lyu, Y.
AU - Ma, W. Y.
AU - Madsen, J.
AU - Mahn, K. B.M.
AU - Makino, Y.
AU - Mancina, S.
AU - Mariş, I. C.
AU - Martinez-Soler, I.
AU - Maruyama, R.
AU - McCarthy, S.
AU - McElroy, T.
AU - McNally, F.
AU - Mead, J. V.
AU - Meagher, K.
AU - Mechbal, S.
AU - Medina, A.
AU - Meier, M.
AU - Meighen-Berger, S.
AU - Micallef, J.
AU - Mockler, D.
AU - Montaruli, T.
AU - Moore, R. W.
AU - Morse, R.
AU - Moulai, M.
AU - Mukherjee, T.
AU - Naab, R.
AU - Nagai, R.
AU - Naumann, U.
AU - Necker, J.
AU - Nguyá», L. V.
AU - Niederhausen, H.
AU - Nisa, M. U.
AU - Nowicki, S. C.
AU - Obertacke Pollmann, A.
AU - Oehler, M.
AU - Oeyen, B.
AU - Olivas, A.
AU - O'Sullivan, E.
AU - Pandya, H.
AU - Pankova, D. V.
AU - Park, N.
AU - Parker, G. K.
AU - Paudel, E. N.
AU - Paul, L.
AU - Pérez De Los Heros, C.
AU - Peters, L.
AU - Peterson, J.
AU - Philippen, S.
AU - Pieper, S.
AU - Pizzuto, A.
AU - Plum, M.
AU - Popovych, Y.
AU - Porcelli, A.
AU - Prado Rodriguez, M.
AU - Pries, B.
AU - Przybylski, G. T.
AU - Raab, C.
AU - Rack-Helleis, J.
AU - Raissi, A.
AU - Rameez, M.
AU - Rawlins, K.
AU - Rea, I. C.
AU - Rechav, Z.
AU - Rehman, A.
AU - Reichherzer, P.
AU - Reimann, R.
AU - Renzi, G.
AU - Resconi, E.
AU - Reusch, S.
AU - Rhode, W.
AU - Richman, M.
AU - Riedel, B.
AU - Roberts, E. J.
AU - Robertson, S.
AU - Roellinghoff, G.
AU - Rongen, M.
AU - Rott, C.
AU - Ruhe, T.
AU - Ryckbosch, D.
AU - Rysewyk Cantu, D.
AU - Safa, I.
AU - Saffer, J.
AU - Sampathkumar, P.
AU - Sanchez Herrera, S. E.
AU - Sandrock, A.
AU - Santander, M.
AU - Sarkar, S.
AU - Satalecka, K.
AU - Schaufel, M.
AU - Schieler, H.
AU - Schindler, S.
AU - Schmidt, T.
AU - Schneider, A.
AU - Schneider, J.
AU - Schröder, F. G.
AU - Schumacher, L.
AU - Schwefer, G.
AU - Sclafani, S.
AU - Seckel, D.
AU - Seunarine, S.
AU - Sharma, A.
AU - Shefali, S.
AU - Shimizu, N.
AU - Silva, M.
AU - Skrzypek, B.
AU - Smithers, B.
AU - Snihur, R.
AU - Soedingrekso, J.
AU - Soldin, D.
AU - Spannfellner, C.
AU - Spiczak, G. M.
AU - Spiering, C.
AU - Stachurska, J.
AU - Stamatikos, M.
AU - Stanev, T.
AU - Stein, R.
AU - Stettner, J.
AU - Stezelberger, T.
AU - Stürwald, T.
AU - Stuttard, T.
AU - Sullivan, G. W.
AU - Taboada, I.
AU - Ter-Antonyan, S.
AU - Thwaites, J.
AU - Tilav, S.
AU - Tischbein, F.
AU - Tollefson, K.
AU - Tönnis, C.
AU - Toscano, S.
AU - Tosi, D.
AU - Trettin, A.
AU - Tselengidou, M.
AU - Tung, C. F.
AU - Turcati, A.
AU - Turcotte, R.
AU - Turley, C. F.
AU - Twagirayezu, J. P.
AU - Ty, B.
AU - Unland Elorrieta, M. A.
AU - Valtonen-Mattila, N.
AU - Vandenbroucke, J.
AU - Van Eijndhoven, N.
AU - Vannerom, D.
AU - Van Santen, J.
AU - Veitch-Michaelis, J.
AU - Verpoest, S.
AU - Walck, C.
AU - Wang, W.
AU - Watson, T. B.
AU - Weaver, C.
AU - Weigel, P.
AU - Weindl, A.
AU - Weiss, M. J.
AU - Weldert, J.
AU - Wendt, C.
AU - Werthebach, J.
AU - Weyrauch, M.
AU - Whitehorn, N.
AU - Wiebusch, C. H.
AU - Willey, N.
AU - Williams, D. R.
AU - Wolf, M.
AU - Wrede, G.
AU - Wulff, J.
AU - Xu, X. W.
AU - Yanez, J. P.
AU - Yildizci, E.
AU - Yoshida, S.
AU - Yu, S.
AU - Yuan, T.
AU - Zhang, Z.
AU - Zhelnin, P.
N1 - Publisher Copyright: © 2022 IOP Publishing Ltd and Sissa Medialab.
PY - 2022/6/1
Y1 - 2022/6/1
N2 - The Surface Enhancement of the IceTop air-shower array will include the addition of radio antennas and scintillator panels, co-located with the existing ice-Cherenkov tanks and covering an area of about 1 km2. Together, these will increase the sensitivity of the IceCube Neutrino Observatory to the electromagnetic and muonic components of cosmic-ray-induced air showers at the South Pole. The inclusion of the radio technique necessitates an expanded set of simulation and analysis tools to explore the radio-frequency emission from air showers in the 70 MHz to 350 MHz band. In this paper we describe the software modules that have been developed to work with time- and frequency-domain information within IceCube's existing software framework, IceTray, which is used by the entire IceCube collaboration. The software includes a method by which air-shower simulation, generated using CoREAS, can be reused via waveform interpolation, thus overcoming a significant computational hurdle in the field.
AB - The Surface Enhancement of the IceTop air-shower array will include the addition of radio antennas and scintillator panels, co-located with the existing ice-Cherenkov tanks and covering an area of about 1 km2. Together, these will increase the sensitivity of the IceCube Neutrino Observatory to the electromagnetic and muonic components of cosmic-ray-induced air showers at the South Pole. The inclusion of the radio technique necessitates an expanded set of simulation and analysis tools to explore the radio-frequency emission from air showers in the 70 MHz to 350 MHz band. In this paper we describe the software modules that have been developed to work with time- and frequency-domain information within IceCube's existing software framework, IceTray, which is used by the entire IceCube collaboration. The software includes a method by which air-shower simulation, generated using CoREAS, can be reused via waveform interpolation, thus overcoming a significant computational hurdle in the field.
KW - Antennas
KW - Data analysis
KW - Simulation methods and programs
KW - Software architectures (event data models, frameworks and databases)
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/85133526412
U2 - 10.1088/1748-0221/17/06/P06026
DO - 10.1088/1748-0221/17/06/P06026
M3 - Article
AN - SCOPUS:85133526412
SN - 1748-0221
VL - 17
JO - Journal of Instrumentation
JF - Journal of Instrumentation
IS - 6
M1 - P06026
ER -