Performance studies for the KM3NeT neutrino telescope [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Claudio Kopper

Performance Studies for theKM3NeT Neutrino TelescopeDer Naturwissenschaftlichen Fakultatder Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg zur Erlangung des Doktorgradesvorgelegt vonClaudio Kopperaus ErlangenAls Dissertation genehmigt von der Naturwissenschaftlichen Fakultatder Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg Tag der mundlichen Prufung: 12. Marz 2010Vorsitzender der Promotionskommission: Prof. Dr. Eberhard BanschErstberichterstatter: Prof. Dr. Ulrich KatzZweitberichterstatter: Prof. Dr. Christian StegmannMeinen ElternContentsIntroduction 9I Basics 131 High energy cosmic neutrinos 151.1 Neutrinos in the Standard Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.2 Cosmic accelerators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.2.1 The cosmic ray spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.2.2 Particle acceleration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.2.3 Neutrino production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.2.4 Source candidates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Neutrino telescopes 252.1 Detection mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.1.1 Neutrino interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.1.2 Cherenkov radiation from charged particles . . . . . . . . . . 292.1.3 Muon propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.1.4 Electromagnetic and hadronic cascades . . . . . . . . . . . .