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Lesparre, N.
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Lesparre, N.
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- PublicationRestrictedGeophysical muon imaging: feasibility and limits(2010-12)
; ; ; ; ; ; ;Lesparre, N.; Institut de Physique du Globe de Paris (UMR CNRS 7154), Sorbonne Paris Cité, Paris, France ;Gibert, D.; Institut de Physique du Globe de Paris (UMR CNRS 7154), Sorbonne Paris Cité, Paris, France ;Marteau, J.; Institut de Physique Nucléaire de Lyon (UMR CNRS 5822), Lyon, France ;Déclais, Y.; Institut de Physique Nucléaire de Lyon (UMR CNRS 5822), Lyon, France ;Carbone, D.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Galichet, E.; Conservatoire National des Arts et M´etiers, Paris, France; ; ; ; ; We study the possibility of muon radiography as a tool to investigate space and time changes in the internal density distribution inside geological structures. Previous work has shown the practical applicability of this method. Nevertheless, quantitative information on factors which impose limitations on it are still sorely lacking in the literature. We discuss the main issues that can influence the final result of a geophysical imaging experiment. In particular, with the view of optimizing the signal-to-noise ratio, we address issues concerning (i) the energy spectrum for muons arriving at different zenith angles, (ii) the muon propagation model through matter and (iii) the characteristics of the muon detector (telescope) that we have designed to perform experiments of muon radiography against the harsh environment usually encountered in the active zone of a volcano. We thus identify factors that can induce either static or dynamic effects and that should be taken into account. We also define a feasibility eq. (32) relating the geometrical characteristics of the telescope and the duration of the experiment to the expected density resolution, in turn a function of the geometrical characteristics of the target structure. This relation is especially important to define the applicability domain of muon radiography and it is utilized to test the suitability of the method to investigate the density distribution inside some candidate target structures.177 22 - PublicationRestrictedThe MU-RAY project: Summary of the round-table discussions(2010)
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;Beauducel, F.; Institut de Physique du Globe, Paris, (IPGP), France ;Bross, A.; Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL, USA ;Buontempo, S.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy ;D’Auria, L.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione OV, Napoli, Italia ;D´eclais, Y.; Institut de Physique Nucleaire de Lyon (IPNL), France ;De Lellis, G.; Universit`a di Napoli “Federico II” (UniNA), Italy;Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy ;Festa, G.; Universit`a di Napoli “Federico II” (UniNA), Italy ;Gasparini, P.; Universit`a di Napoli “Federico II” (UniNA), Italy;Consorzio Analisi e Monitoraggio Rischi Ambientali (AMRA), Napoli, Italy ;Gibert, D.; Institut de Physique du Globe, Paris, (IPGP), France ;Hoshina, K.; University of Wisconsin, Madison, USA ;Iacobucci, G.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy ;Lesparre, N.; Institut de Physique du Globe, Paris, (IPGP), France ;Macedonio, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione OV, Napoli, Italia ;Marotta, A.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy ;Marteau, J; Institut de Physique Nucl´eaire de Lyon (IPNL), France ;Martini, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione OV, Napoli, Italia ;Miele, G.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy; Universit`a di Napoli “Federico II” (UniNA), Italy ;Migliozzi, P.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy ;Moura, C. A.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy ;Orazi, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione OV, Napoli, Italia ;Pla-Dalmau, A.; Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL, USA ;Pisanti, O.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy; Università di Napoli “Federico II” (UniNA), Italy ;Pastor, S.; Instituto de F´ısica Corpuscular (CSIC-Universitat de Val`encia), Spain ;Peluso, R.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione OV, Napoli, Italia ;Rubinov, P.; Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL, USA ;Scarpato, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione OV, Napoli, Italia ;Sekhniaidze, G.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy ;Strolin, P.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy; Università di Napoli “Federico II” (UniNA), Italy ;Taira, H.; Earthquake Research Institute (ERI), University of Tokyo, Japan ;Tanaka, M.; Institute of Particle and Nuclear Studies, KEK, Japan ;Tanaka, H. K. M.; Earthquake Research Institute (ERI), University of Tokyo, Japan ;Tarantola, A.; Institut de Physique du Globe, Paris, (IPGP), France ;Uchida, T.; Department of Physics, University of Tokyo, Japan ;Vassallo, M.; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Italy; Consorzio Analisi e Monitoraggio Rischi Ambientali (AMRA), Napoli, Italy ;Yokoyama, I.; Usu Volcano Laboratory, Hokkaido University, Japan ;Zollo, A.; Università di Napoli “Federico II” (UniNA), Italy; ;; ; ; ; ; ; ; ; ;; ; ;; ; ; ; ;; ;; ; ; ;; ; ;; ; ;; ; ; ; The MU-RAY project has the challenging aim of performing muon radiography of the summit cone of Mt. Vesuvius. The muon telescopes developed for this purpose will be available for the radiography of other volcanoes, in particular Stromboli. The scientific goals, the strategy for their implementation and the baseline detector design are discussed in detail. A tentative time schedule for the project is drawn.318 35