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Key Water Properties in MC Simulations: Absorption, Scattering, and Refraction Analysis

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8 diapositives · 229 Views · Sep 03, 2014

This overview details the significant water properties relevant to Monte Carlo simulations (MC) for particle detection. Key parameters such as absorption length, scattering length, volume function, and refractive index are analyzed, with a focus on results published in Astroparticle Physics. Effective parameters at 460 nm, including the attenuation and scattering lengths, are calculated using established models. These values are crucial for accurate simulations in Geant4, KM3NeT, and other particle interaction studies, highlighting their importance in reliable detection and reconstruction processes.

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Transcription de la présentation

  1. overview of whatis in the MC A.Margiotta 17/05/2011

  2. Relevant water properties to our MC • absorptionlength • scatteringlength • volume function • refractionindex : refr_index @ 460 nm ngroup= 1.3499 (=nphase) + 0.0298 =1.3797 effective attenuation length effective scattering length

  3. absorptionlength publishedvalue in Astrop. Phys. 23 (2005) 131 ≈ 60 m max (@470nm) = 55 m in “OFFICIAL” simulations (dec08 photontables) : ** RBR v0.1 ** Aart “SoSapproach”

  4. scatteringlength scatteringcoeff. b = 1/λcalculated from Kopelevichparam. Model: partic-0.0075 vs=vl = 0.0075 ppm λsct= 52.8 m @ 460 nm

  5. scatteringfunction 〈cosθ〉= 0.77 β (θ) = ηβRay(θ) + (1 –η) βpart(θ) η = 17 % βRay molecular scattering βRay(θ) = 0.06225 * ( 1+0.835 cos(θ)) βpar particulate scattering is provided with a table λsct= 52.8 m  λscteff= 230 m @ 460 nm

  6. attenuationlength λatteff≈ 44 m @ 460 nm

  7. they are used in: • Geasim : light from particles in showers NC and CC interactions NO SCATTERING • KM3 package (GEN code) : light from muons (track and e.m. showers)  photontable production SCATTERING NO wavelengthdependence of ngroup WORK IN PROGRESS : KM3 v4rx (seeCorey’s talk)

  8. impact • Reliable input values are essential • Δλabs =+/- 10%  Δreco_tracksaround 20% • oldstudy on scatteringmodelsindicatesimportanteffect on zenith angle distribution • waiting ……..