Trapped Positrons and Electrons in the Inner Radiation Belt According to Data of the PAMELA Experiment
- Authors: Ricci M.1, Ricciarini S.B.2, Runtso M.F.3, Simon M.4, Sparvoli R.5,6, Spillantini P.3, Stozhkov Y.I.7, Yurkin Y.T.3, Mikhailov V.V.3, Adriani O.8,2, Bazilevskaya G.A.7, Barbarino G.C.6,9, Bellotti R.10,11, Bogomolov E.A.12, Boezio M.13, Bonvicini V.13, Bongi M.8,2, Bottai S.2, Bruno A.10,11, Vacchi A.13,14, Vannuccini E.2, Vasilyev G.I.12, Voronov S.A.3, Galper A.M.3, De Santis C.5,6, Di Felice V.5,15, Zampa G.13, Zampa N.13, Casolino M.5, Campana D.9, Karelin A.V.3, Carlson P.16, Castellini G.17, Cafagna F.11, Kvashnin A.A.7, Kvashnin A.N.7, Koldashov S.V.3, Koldobskiy S.A.3, Krutkov S.Y.12, Leonov A.A.3, Mayorov A.G.3, Malakhov V.V.3, Martucci M.6,1, Marcelli L.6, Menn W.4, Merge M.5,6, Mikhailova Y.V.3, Mocchiutti E.13, Monaco A.10,11, Mori N.2, Munini R.13,6, Osteria G.9, Panico B.9, Papini P.2, Picozza P.5,6, Pearce M.16
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Affiliations:
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
- National Research Nuclear University MEPhI
- Department Physik
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, “Tor Vergata”
- Dipartimento di Fisica
- Lebedev Physical Institute
- Dipartimento di Fisica, Piazza S. Marco 4
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli, Strada Comunale Cintia
- Dipartimento di Fisica, Piazza Umberto I
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
- Ioffe Physical-Technical Institute
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
- Dipartimento di Scienze Matematiche, Informatiche e Fisiche (DMIF)
- Agenzia Spaziale Italiana (ASI) Science Data Center, Via del Politecnico, snc, Edificio D
- KTH Royal Institute of Technology, Dipartimento di Fisica, and the Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics
- Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara”
- Issue: Vol 81, No 4 (2018)
- Pages: 515-519
- Section: Elementary Particles and Fields
- URL: https://journals.rcsi.science/1063-7788/article/view/194367
- DOI: https://doi.org/10.1134/S1063778818040129
- ID: 194367
Cite item
Abstract
Measurements of secondary-electron and secondary-positron fluxes below the geomagnetic cutoff in near-Earth space were performed by means of the PAMELA magnetic spectrometer installed on board the Resurs-DK1 satellite launched on June 15, 2006, in an elliptical orbit of inclination 70° and altitude 350 to 600 km. This spectrometer permits measuring the fluxes of electrons and positrons over a wide energy range, as well as determining their spatial distributions to a precision of about 2°. A calculation of particle trajectories in the geomagnetic field makes it possible to separate electrons and positrons originating from cosmic-ray interactions in the Earth’s magnetosphere. The spatial distributions of quasitrapped, trapped, and short-lived albedo positrons and electrons of energy above 70 MeV in the radiation belt were analyzed. The ratio of the electron-to-positron fluxes and the energy spectra of the electrons and positrons in question are indicative of different productionmechanisms for stably trapped and quasitrapped secondary particles.
About the authors
M. Ricci
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Italy, Frascati
S. B. Ricciarini
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Italy, Via Giovanni Sansone 1, Sesto Fiorentino, FI, 50019
M. F. Runtso
National Research Nuclear University MEPhI
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
M. Simon
Department Physik
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Germany, Adolf-Reichwein-Str. 2, Siegen, 57068
R. Sparvoli
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, “Tor Vergata”; Dipartimento di Fisica
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Italy, Roma, RM, I-00133; Via Cracovia, Roma, RM, 00133
P. Spillantini
National Research Nuclear University MEPhI
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
Y. I. Stozhkov
Lebedev Physical Institute
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Russian Federation, Leninskii pr. 53, Moscow, 119991
Y. T. Yurkin
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
V. V. Mikhailov
National Research Nuclear University MEPhI
Author for correspondence.
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O. Adriani
Dipartimento di Fisica, Piazza S. Marco 4; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
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Italy, Firenze, 50121; Via Giovanni Sansone 1, Sesto Fiorentino, FI, 50019
G. A. Bazilevskaya
Lebedev Physical Institute
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Russian Federation, Leninskii pr. 53, Moscow, 119991
G. C. Barbarino
Dipartimento di Fisica; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli, Strada Comunale Cintia
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Italy, Corso Umberto I 40, Napoli, NA, 80138; Napoli, NA, 80126
R. Bellotti
Dipartimento di Fisica, Piazza Umberto I; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
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Italy, Bari, 70121; Via E. Orabona 4, Bari, 70125
E. A. Bogomolov
Ioffe Physical-Technical Institute
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Russian Federation, Politekhnicheskaya ul. 26, St. Petersburg, 194021
M. Boezio
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
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Italy, Padriciano 99, Trieste, TS, 34149
V. Bonvicini
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Italy, Padriciano 99, Trieste, TS, 34149
M. Bongi
Dipartimento di Fisica, Piazza S. Marco 4; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
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Italy, Firenze, 50121; Via Giovanni Sansone 1, Sesto Fiorentino, FI, 50019
S. Bottai
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
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Italy, Via Giovanni Sansone 1, Sesto Fiorentino, FI, 50019
A. Bruno
Dipartimento di Fisica, Piazza Umberto I; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
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Italy, Bari, 70121; Via E. Orabona 4, Bari, 70125
A. Vacchi
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste; Dipartimento di Scienze Matematiche, Informatiche e Fisiche (DMIF)
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Italy, Padriciano 99, Trieste, TS, 34149; Via delle Scienze 206, Udine
E. Vannuccini
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
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Italy, Via Giovanni Sansone 1, Sesto Fiorentino, FI, 50019
G. I. Vasilyev
Ioffe Physical-Technical Institute
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Russian Federation, Politekhnicheskaya ul. 26, St. Petersburg, 194021
S. A. Voronov
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
A. M. Galper
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
C. De Santis
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, “Tor Vergata”; Dipartimento di Fisica
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Italy, Roma, RM, I-00133; Via Cracovia, Roma, RM, 00133
V. Di Felice
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, “Tor Vergata”; Agenzia Spaziale Italiana (ASI) Science Data Center, Via del Politecnico, snc, Edificio D
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Italy, Roma, RM, I-00133; Roma, RM, 00133
G. Zampa
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
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Italy, Padriciano 99, Trieste, TS, 34149
N. Zampa
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Italy, Padriciano 99, Trieste, TS, 34149
M. Casolino
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, “Tor Vergata”
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Italy, Roma, RM, I-00133
D. Campana
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli, Strada Comunale Cintia
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Italy, Napoli, NA, 80126
A. V. Karelin
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
P. Carlson
KTH Royal Institute of Technology, Dipartimento di Fisica, and the Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Sweden, Stockholm
G. Castellini
Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara”
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Italy, Via Madonna del Piano 10, Sesto Fiorentino, FI, 50019
F. Cafagna
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Italy, Via E. Orabona 4, Bari, 70125
A. A. Kvashnin
Lebedev Physical Institute
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Russian Federation, Leninskii pr. 53, Moscow, 119991
A. N. Kvashnin
Lebedev Physical Institute
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Russian Federation, Leninskii pr. 53, Moscow, 119991
S. V. Koldashov
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
S. A. Koldobskiy
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
S. Y. Krutkov
Ioffe Physical-Technical Institute
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Russian Federation, Politekhnicheskaya ul. 26, St. Petersburg, 194021
A. A. Leonov
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
A. G. Mayorov
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
V. V. Malakhov
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
M. Martucci
Dipartimento di Fisica; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
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Italy, Via Cracovia, Roma, RM, 00133; Frascati
L. Marcelli
Dipartimento di Fisica
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Italy, Via Cracovia, Roma, RM, 00133
W. Menn
Department Physik
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Germany, Adolf-Reichwein-Str. 2, Siegen, 57068
M. Merge
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, “Tor Vergata”; Dipartimento di Fisica
Email: vvmikhajlov@mephi.ru
Italy, Roma, RM, I-00133; Via Cracovia, Roma, RM, 00133
Yu. V. Mikhailova
National Research Nuclear University MEPhI
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Russian Federation, Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409
E. Mocchiutti
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
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Italy, Padriciano 99, Trieste, TS, 34149
A. Monaco
Dipartimento di Fisica, Piazza Umberto I; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
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Italy, Bari, 70121; Via E. Orabona 4, Bari, 70125
N. Mori
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
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Italy, Via Giovanni Sansone 1, Sesto Fiorentino, FI, 50019
R. Munini
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste; Dipartimento di Fisica
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Italy, Padriciano 99, Trieste, TS, 34149; Via Alfonso Valerio 2, Trieste, TS, 34127
G. Osteria
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli, Strada Comunale Cintia
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Italy, Napoli, NA, 80126
B. Panico
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli, Strada Comunale Cintia
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Italy, Napoli, NA, 80126
P. Papini
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
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Italy, Via Giovanni Sansone 1, Sesto Fiorentino, FI, 50019
P. Picozza
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, “Tor Vergata”; Dipartimento di Fisica
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Italy, Roma, RM, I-00133; Via Cracovia, Roma, RM, 00133
M. Pearce
KTH Royal Institute of Technology, Dipartimento di Fisica, and the Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics
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Sweden, Stockholm
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