Física 1A
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1. 500 y las librer as auxiliares requeridas Tambi n se detallaron las opciones relevantes para realizar simulaciones en LAGO junto con un ejemplo de funcionamiento 6 Agradecimientos El autor desea expresar su agradecimiento a I Sidelnik por la cuidadosa lectura del manuscrito y sus sugerencias para mejorar el mismo Referencias 1 D Heck J Knapp J Capdevielle G Schatz and T Thouw CORSIKA A Monte Carlo Code to Simulate Extensive Air Showers FZKA vol 6019 pp 1 98 1998 2 D Heck and T Pierog Extensive Air Shower Simulation with CORSIKA A User s Guide 7 3500 ed 2012 3 D Heck and T Pierog Extensive Air Shower Simulation with CORSIKA A User s Guide Karlsruhe Germany Karlsruhe Institute of Technology KIT 6 990 ed 2012 4 D D Enterria R Engel T Pierog S Ostapchenko and K Werner Constraints from the first LHC data on hadronic event generators for ultra high energy cosmic ray phy sics Astroparticle Physics vol 35 pp 98 113 Sept 2011 5 S Ostapchenko and H Asorey High energy hadronic model dependence at low energy of primaries 2011 6 S Ostapchenko Monte Carlo treatment of hadronic interactions in enhanced Pome ron scheme QGSJET II model Physical Review D vol 83 p 014018 Jan 2011 7 T Pierog and K Werner To be published 2013 8 H C Fesefeldt GHEISHA program Technical Report PITHA 85 02 tech rep III Physikali2. C lculo de Fluencia en LAGO I Instalaci n de CORSIKA H Asorey Centro At mico Bariloche CNEA 2013 Resumen En esta nota t cnica la primera de una serie destinada a calcular la fluencia de fotones producida por un GRB y el fondo de radiaci n producido por los rayos c smicos se descri ben los pasos necesarios para instalar y configurar el c digo de simulaci n CORSIKA con las opciones necesarias para nuestro estudio 1 Introducci n CORSIKA 1 COsmic Rays SImulations for KAscade es un c digo dise ado para rea lizar simulaciones detalladas de las lluvias atmosf ricas extendidas en adelante EAS por sus siglas en ingles Extensive Air Showers El c digo permite simulas las cascadas produ cidos por numerosos tipos de primarios protones n cleos electrones fotones etc y ha sido ampliamente utilizado para validar las observaciones en numerosos experimentos y observatorios en un amplio rango de energ as A las energ as donde fuera posible los valo res utilizados para las secciones eficaces de interacci n y vidas medias han sido obtenidos y actualizados con los resultados obtenidos en los aceleradores de part culas La amplia aceptaci n del c digo y sus resultados as como su continuo desarrollo y mantenimiento hacen que esta sea la opci n m s confiable a la hora de realizar las simulaciones necesarias para LAGO Utilizaremos para ello la ltima versi n disponible CORSIKA v7 3500 2 lanzada en Dic
3. a 4 enlarged commons DEFAULT Figura 1 Salida del script de instalaci n coconut donde puede verse el mensaje de bienve nida y la primer pregunta para un sistema de 32 bits v EFIELD version for electrical field in atmosphere Llegado a este punto las opciones seleccionadas son las siguientes options QGSJETII VOLUMEDET GHEISHA TIMEAUTO selection EFIELD COMPACT CURVED ATMEXT PLOTSH LPM BERNLOHRDIR Seguiremos adelante presionando la tecla enter y confirmando la selecci n de las opciones Are you sure you want to continue with these current option selection EFIELD COMPACT CURVED ATMEXT PLOTSH LPM BERNLOHRDIR yes or no default yes gt yes Finalmente confirmamos el inicio de la compilaci n utilizando la opci n por defecto presionando enter una vez m s para comenzar el proceso de extracci n y compilaci n del c digo Luego de unos instantes la compilaci n finaliza confirmando la creaci n de los ejecutables en el directorio corsika 73500 run N feted gt corsika73500Linux_QGSII_gheisha successfully installed in home asoreyh corsika 73500 run gt You can run CORSIKA in home asoreyh corsika 73500 run using for instance corsika73500Linux_QGSII_gheisha lt all inputs gt output txt Es En el directorio run se encuentran los ejecutables y las librer as necesarias para el c lculo de secciones eficaces 3 3 Instalaci n en otros nodos Todos los archivos necesarios para eje
4. all libgd2 xpm libgd2 xpm dev Una vez completados estos dos pasos es necesario ahora forzar al sistema para utilizar las versiones 4 4 de los compiladores asociados a los compiladores gcc ya que se han observado algunos problemas de incompatibilidad con compiladores de la serie 4 6 Hay varias formas de lograr esto una de ellas es simplemente reemplazar los enlaces simb licos a los compiladores de la siguiente forma 1 sudo ln s usr bin gfortran 4 4 usr bin gfortran 2 sudo rm usr bin gec 3 sudo ln s usr bin gcc 4 4 usr bin gcc 4 sudo rm usr bin g s sudo In s usr bin g 4 4 usr bin g y luego al finalizar la compilaci n de CORSIKA volver a las versiones originales lLa instalaci n de estos paquetes podr a requerir la instalaci n autom tica de varios otros paquetes adicionales 1 sudo rm usr bin gfortran 2 sudo In s usr bin gfortran 4 6 usr bin gfortran 3 sudo rm usr bin gcec 4 sudo In s usr bin gcc 4 6 usr bin gec s sudo rm usr bin g 6 sudo In s usr bin g 4 6 usr bin g 3 2 Instalaci n Esta nota debe ser considerada como una gu a b sica para la instalaci n de CORSIKA y la extracci n de las opciones necesarias para el c lculo de fluencias Hacer una descripci n completa de cada una de las opciones y su significado exceden por completo el alcance de la presente La gu a completa de instalaci n puede verse en el arch
5. cutar CORSIKA se encuentran en el directorio run Por lo tanto en clusters o sistemas formados por m ltiples m quinas con la misma arquitectura no es necesario recompilar el c digo s lo es necesario copiar el contenido del directorio de ejecuci n al resto de los nodos de la red si lo que se desea es ejecutar localmente la simulaci n 4 Ejecuci n de prueba Una vez finalizada la instalaci n se sugiere la ejecuci n de una de las simulaciones de prueba provistas junto con el c digo de simulaci n La misma se encuentra en el directorio run en el archivo all inputs El ejecutable lee el archivo de configuraci n a partir del canal STDIN cd run corsika73500Linux_QGSIL_gheisha lt all inputs gt output st Al finalizar la simulaci n se habr creado en el mismo directorio un archivo binario llama do DATO00001 que contiene los resultados de la simulaci n Pr ximamente describiremos las herramientas disponibles para el an lisis de dicho archivo El contenido del archivo output 1st contiene salidas que produce el programa durante la simulaci n y da una idea del desarrollo de la misma as como caracter sticas generales del avance de la co rrida Este archivo contiene informaci n relevante para controlar el estado actual de la corrida que se este ejecutando 5 Conclusiones En esta breve nota t cnica se han descripto los pasos necesarios para la correcta ins talaci n del c digo de simulaci n CORSIKA v7 3
6. er a es la responsable del manejo de las interacciones a bajas energ as y los decaimientos de las part culas inestables En este caso elegiremos la opci n por defecto GHEISHA 2002 8 4 Geometr a del detector La geometr a del detector influye directamente en la forma de simular el flujo angular de primarios Hay tres opciones posibles arreglo plano de detectores el flujo de primarios es I sin O cos 0 detector volum trico el flujo de primarios es I sin 0 y cadena vertical de detectores como los utilizados en IceCube donde el flujo depende de las caracter sticas de la cadena Para LAGO utili zaremos la opci n 2 detector volum trico Si en cambio hubiera varios detectores WCD distribuidos en un mismo sitio utilizaremos la opci n 1 ya que en general la separaci n entre detectores es mucho mayor que la altura del detector Llegado a este punto las opciones de precompilaci n han sido seleccionadas options QGSJETII VOLUMEDET GHEISHA TIMEAUTO Es necesario ahora seleccionar las opciones adicionales Seleccionaremos s lo las si guientes opciones 4 external atmosphere functions table interpolation 7 shower PLOT version PLOTSH only for single events a CURVED atmosphere version j COMPACT particle output file 1 LPM effect without thinning 2Para verificar la arquitectura del sistema puede usarse el comando uname a 3VOLUMEDET indica que se ha seleccionado una geometr a de detector volum tric
7. iembre de 2012 asoreyh cab cnea gov ar 2 Obtenci n del c digo La obtenci n del c digo puede hacerse a partir de la p gina de descarga del mismo Access to CORSIKA Esto requiere del registro de la IP de la m quina desde la cual se realizar la descarga para lo cual es necesario previamente enviar un mail a T Pierog Sin embargo con el objeto de simplicar la descarga a los usuarios de LAGO se ha dis puesto una copia del c gido fuente y las librer as del mismo en una carpeta compartida en Dropbox Para descargar el mismo debe seguirse el siguiente enlace CORSIKA v73500 installer 3 Instalaci n de CORSIKA En lo sucesivo se supone que el c digo ser instalado y ejecutado en un sistema m quina de escritorio o cluster basado en Unix o Linux En particular se dan los nombres de los paquetes que instalan las librer as necesarias para la compilaci n de CORSIKA para un sistema Debian p ej Ubuntu 3 1 Requisitos del sistema En general las librer as y aplicaciones requeridas por CORSIKA son pocas y usualmen te ya se encuentran instaladas en la mayor a de los sistemas de c lculo Para instalar los paquetes requeridos desde una terminal ejecutar 1 sudo apt get install build essential gfortran 4 4 gcc 4 4 Adicionalmente si se requiere el uso de las herramientas para dibujar la evoluci n de las lluvias se deber n instalar adem s los siguientes paquetes 1 1 sudo apt get inst
8. ivo INSTALL localizado en el directorio de instalaci n de CORSIKA y en la gu a del usuario del programa 3 En primer lugar es necesario descomprimir el paquete de instalaci n 1 tar xfv corsika 73500 tar gz lo cual crear el directorio corsika 73500 Tambien es necesario descomprimir las ruti nas que permiten utilizar otros modelos atmosf ricos adicionales a los inclu dos en CORSI KA Estas librer as programadas y mantenidas por K Bernhlor se encuentran comprimidas en el directorio bernhl or y deben ser extra das antes de proceder a la instalaci n 1 ed corsika 73500 2 cd bernlohr 3 tar xfv bernlohr 1 46 tar gz 4 cd En general el proceso habitual de instalaci n desde las fuentes en un sistema Linux se hace siguiendo la habitual secuencia configure make make install Sin embar go CORSIKA utiliza un script que automatiza la extracci n de los distintos componentes del c digo y posteriormente procede a la compilaci n del mismo Para ello entramos al directorio de instalaci n y ejecutamos el script llamado coconut 1 coconut El script realizar una serie de preguntas que nos guiar n a lo largo del proceso de confi guraci n compilaci n e instalaci n Todas las preguntas poseen varias opciones posibles y una de ellas es la opci n por defecto usualmente la m s com n aunque no necesaria mente la que usaremos para compilar al c digo de acuerdo a nuestras necesidades E
9. n la figura 1 se muestra una captura de pantalla del inicio del proceso de configuraci n A continuaci n se describe el primer conjunto de preguntas que deber n contestarse para configurar CORSIKA 1 Arquitectura del sistema Si el sistema de es de 64 bits coconut preguntar si debe compilar CORSIKA en la forma nativa del sistema 64 bits o forzar el modo de compatibilidad a 32 bits En general la mayor a de los clusters modernos funcionan con una arquitectura de 64 bits y por lo tanto podemos utilizar la versi n de 64 bits para las librer as 2 Modelo hadr nico a altas energ as A las m s altas energ as de primario E Z 101 eV los resultados de las simulaciones depender n del modelo hadr nico utiliza do para las mismas Este es un fen meno conocido y ha sido ampliamente debatido en la literatura ver por ejemplo 4 Sin embargo a energ as del primario m s bajas donde las simulaciones pueden cotejarse con los experimentos realizados en aceleradores la elecci n del modelo hadr nico utilizado no tiene un impacto signi ficativo en la distribuci n de secundarios al nivel del detector 5 Al momento de escribir este informe t cnico son dos los modelos hadr nicos que incluyen las pri meras mediciones realizadas en el LHC los llamados QJSJET II 04 6 y EPOS LHC v3400 7 Para este an lisis usaremos el modelo QJSJET II 04 seleccionando por ende la opci n 5 3 Modelo hadr nico a bajas energ as Esta libr
10. sches Institut Aachen Germany 1985
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