The JEM-EUSO instrument

Adams, J. H.; Ahmad, S.; Albert, J. N.; Allard, D.; Anchordoqui, L.; Andreev, V.; Anzalone, A.; Arai, Y.; Asano, K.; Ave Pernas, M.; Baragatti, P.; Barrillon, P.; Batsch, T.; Bayer, J.; Bechini, R.; Belenguer, T.; Bellotti, R.; Belov, K.; Berlind, A. A.; Bertaina, M.; Biermann, P. L.; Biktemerova, S.; Blaksley, C.; Blanc, N.; Błȩcki, J.; Blin Bondil, S.; Blümer, J.; Bobik, P.; Bogomilov, M.; Bonamente, M.; Briggs, M. S.; Briz, S.; Bruno, A.; Cafagna, F.; Campana, D.; Capdevielle, J. N.; Caruso, R.; Casolino, M.; Cassardo, C.; Castellinic, G.; Catalano, C.; Catalano, G.; Cellino, A.; Chikawa, M.; Christl, M. J.; Cline, D.; Connaughton, V.; Conti, L.; Cordero, G.; Crawford, H. J.; Cremonini, R.; Csorna, S.; Dagoret Campagne, S.; de Castro, A. J.; De Donato, C.; de la Taille, C.; De Santis, C.; del Peral, L.; Dell’Oro, A.; De Simone, N.; Di Martino, M.; Distratis, G.; Dulucq, F.; Dupieux, M.; Ebersoldt, A.; Ebisuzaki, T.; Engel, R.; Falk, S.; Fang, K.; Fenu, F.; Fernández Gómez, I.; Ferrarese, S.; Finco, D.; Flamini, M.; Fornaro, C.; Franceschi, A.; Fujimoto, J.; Fukushima, M.; Galeotti, P.; Garipov, G.; Geary, J.; Gelmini, G.; Giraudo, G.; Gonchar, M.; González Alvarado, C.; Gorodetzky, P.; Guarino, Fausto; Guzmán, A.; Hachisu, Y.; Harlov, B.; Haungs, A.; Hernández Carretero, J.; Higashide, K.; Ikeda, D.; Ikeda, H.; Inoue, N.; Inoue, S.; Insolia, A.; Isgro', Francesco; Itow, Y.; Joven, E.; Judd, E. G.; Jung, A.; Kajino, F.; Kajino, T.; Kaneko, I.; Karadzhov, Y.; Karczmarczyk, J.; Karus, M.; Katahira, K.; Kawai, K.; Kawasaki, Y.; Keilhauer, B.; Khrenov, B. A.; Kim, J. S.; Kim, S. W.; Kim, S. W.; Kleifges, M.; Klimov, P. A.; Kolev, D.; Kreykenbohm, I.; Kudela, K.; Kurihara, Y.; Kusenko, A.; Kuznetsov, E.; Lacombe, M.; Lachaud, C.; Lee, J.; Licandro, J.; Lim, H.; López, F.; Maccarone, M. C.; Mannheim, K.; Maravilla, D.; Marcelli, L.; Marini, A.; Martinez, O.; Masciantonio, G.; Mase, K.; Matev, R.; Medina Tanco, G.; Mernik, T.; Miyamoto, H.; Miyazaki, Y.; Mizumoto, Y.; Modestino, G.; Monaco, A.; Monnier Ragaigne, D.; Morales de los Ríos, J. A.; Moretto, C.; Morozenko, V. S.; Mot, B.; Murakami, T.; Murakami, M. Nagano; Nagata, M.; Nagataki, S.; Nakamura, T.; Napolitano, T.; Naumov, D.; Nava, R.; Neronov, A.; Nomoto, K.; Nonaka, T.; Ogawa, T.; Ogio, S.; Ohmori, H.; Olinto, A. V.; Orleański, P.; Osteria, G.; Panasyuk, M. I.; Parizot, E.; Park, I. H.; Park, H. W.; Pastircak, B.; Patzak, T.; Paul, T.; Pennypacker, C.; Perez Cano, S.; Peter, T.; Picozza, P.; Pierog, T.; Piotrowski, L. W.; Piraino, S.; Plebaniak, Z.; Pollini, A.; Prat, P.; Prévôt, G.; Prieto, H.; Putis, M.; Reardon, P.; Reyes, M.; Ricci, M.; Rodríguez, I.; Rodríguez Frías, M. D.; Ronga, F.; Roth, M.; Rothkaehl, H.; Roudil, G.; Rusinov, I.; Rybczyński, M.; Sabau, M. D.; Sáez Cano, G.; Sagawa, H.; Saito, A.; Sakaki, N.; Sakata, M.; Salazar, H.; Sánchez, S.; Santangelo, A.; Santiago Crúz, L.; Sanz Palomino, M.; Saprykin, O.; Sarazin, F.; Sato, H.; Sato, M.; Schanz, T.; Schieler, H.; Scotti, V.; Segreto, A.; Selmane, S.; Semikoz, D.; Serra, M.; Sharakin, S.; Shibata, T.; Shimizu, H. M.; Shinozaki, K.; Shirahama, T.; Siemieniec Oziȩbło, G.; Silva López, H. H.; Sledd, J.; Słomińska, K.; Sobey, A.; Sugiyama, T.; Supanitsky, D.; Suzuki, M.; Szabelska, B.; Szabelski, J.; Tajima, F.; Tajima, N.; Tajima, T.; Takahashi, Y.; Takami, H.; Takeda, M.; Takizawa, Y.; Tenzer, C.; Tibolla, O.; Tkachev, L.; Tokuno, H.; Tomida, T.; Tone, N.; Toscano, S.; Trillaud, F.; Tsenov, R.; Tsunesada, Y.; Tsuno, K.; Tymieniecka, T.; Uchihori, Y.; Unger, M.; Vaduvescu, O.; Valdés Galicia, J. F.; Vallania, P.; Valore, Laura; Vankova, G.; Vigorito, C.; Villaseñor, L.; von Ballmoos, P.; Wada, S.; Watanabe, J.; Watanabe, S.; Watts, J.; Weber, M.; Weiler, T. J.; Wibig, T.; Wiencke, L.; Wille, M.; Wilms, J.; Włodarczyk, Z.; Yamamoto, T.; Yamamoto, Y.; Yang, J.; Yano, H.; Yashin, I. V.; Yonetoku, D.; Yoshida, K.; Yoshida, S.; Young, R.; Zotov, M. Y. u.; Zuccaro Marchi, A.

doi:10.1007/s10686-014-9418-x

n this paper we describe the main characteristics of the JEM-EUSO instrument. The Extreme Universe Space Observatory on the Japanese Experiment Module (JEM-EUSO) of the International Space Station (ISS) will observe Ultra High-Energy Cosmic Rays (UHECR) from space. It will detect UV-light of Extensive Air Showers (EAS) produced by UHECRs traversing the Earth's atmosphere. For each event, the detector will determine the energy, arrival direction and the type of the primary particle. The advantage of a space-borne detector resides in the large field of view, using a target volume of about 10(12) tons of atmosphere, far greater than what is achievable from ground. Another advantage is a nearly uniform sampling of the whole celestial sphere. The corresponding increase in statistics will help to clarify the origin and sources of UHECRs and characterize the environment traversed during their production and propagation. JEM-EUSO is a 1.1 ton refractor telescope using an optics of 2.5 m diameter Fresnel lenses to focus the UV-light from EAS on a focal surface composed of about 5,000 multi-anode photomultipliers, for a total of a parts per thousand integral 3a <...10(5) channels. A multi-layer parallel architecture handles front-end acquisition, selecting and storing valid triggers. Each processing level filters the events with increasingly complex algorithms using FPGAs and DSPs to reject spurious events and reduce the data rate to a value compatible with downlink constraints.

The JEM-EUSO instrument / Adams, J. H.; Ahmad, S.; Albert, J. N.; Allard, D.; Anchordoqui, L.; Andreev, V.; Anzalone, A.; Arai, Y.; Asano, K.; Ave Pernas, M.; Baragatti, P.; Barrillon, P.; Batsch, T.; Bayer, J.; Bechini, R.; Belenguer, T.; Bellotti, R.; Belov, K.; Berlind, A. A.; Bertaina, M.; Biermann, P. L.; Biktemerova, S.; Blaksley, C.; Blanc, N.; Błȩcki, J.; Blin Bondil, S.; Blümer, J.; Bobik, P.; Bogomilov, M.; Bonamente, M.; Briggs, M. S.; Briz, S.; Bruno, A.; Cafagna, F.; Campana, D.; Capdevielle, J. N.; Caruso, R.; Casolino, M.; Cassardo, C.; Castellinic, G.; Catalano, C.; Catalano, G.; Cellino, A.; Chikawa, M.; Christl, M. J.; Cline, D.; Connaughton, V.; Conti, L.; Cordero, G.; Crawford, H. J.; Cremonini, R.; Csorna, S.; Dagoret Campagne, S.; de Castro, A. J.; De Donato, C.; de la Taille, C.; De Santis, C.; del Peral, L.; Dell’Oro, A.; De Simone, N.; Di Martino, M.; Distratis, G.; Dulucq, F.; Dupieux, M.; Ebersoldt, A.; Ebisuzaki, T.; Engel, R.; Falk, S.; Fang, K.; Fenu, F.; Fernández Gómez, I.; Ferrarese, S.; Finco, D.; Flamini, M.; Fornaro, C.; Franceschi, A.; Fujimoto, J.; Fukushima, M.; Galeotti, P.; Garipov, G.; Geary, J.; Gelmini, G.; Giraudo, G.; Gonchar, M.; González Alvarado, C.; Gorodetzky, P.; Guarino, Fausto; Guzmán, A.; Hachisu, Y.; Harlov, B.; Haungs, A.; Hernández Carretero, J.; Higashide, K.; Ikeda, D.; Ikeda, H.; Inoue, N.; Inoue, S.; Insolia, A.; Isgro', Francesco; Itow, Y.; Joven, E.; Judd, E. G.; Jung, A.; Kajino, F.; Kajino, T.; Kaneko, I.; Karadzhov, Y.; Karczmarczyk, J.; Karus, M.; Katahira, K.; Kawai, K.; Kawasaki, Y.; Keilhauer, B.; Khrenov, B. A.; Kim, J. S.; Kim, S. W.; Kim, S. W.; Kleifges, M.; Klimov, P. A.; Kolev, D.; Kreykenbohm, I.; Kudela, K.; Kurihara, Y.; Kusenko, A.; Kuznetsov, E.; Lacombe, M.; Lachaud, C.; Lee, J.; Licandro, J.; Lim, H.; López, F.; Maccarone, M. C.; Mannheim, K.; Maravilla, D.; Marcelli, L.; Marini, A.; Martinez, O.; Masciantonio, G.; Mase, K.; Matev, R.; Medina Tanco, G.; Mernik, T.; Miyamoto, H.; Miyazaki, Y.; Mizumoto, Y.; Modestino, G.; Monaco, A.; Monnier Ragaigne, D.; Morales de los Ríos, J. A.; Moretto, C.; Morozenko, V. S.; Mot, B.; Murakami, T.; Murakami, M. Nagano; Nagata, M.; Nagataki, S.; Nakamura, T.; Napolitano, T.; Naumov, D.; Nava, R.; Neronov, A.; Nomoto, K.; Nonaka, T.; Ogawa, T.; Ogio, S.; Ohmori, H.; Olinto, A. V.; Orleański, P.; Osteria, G.; Panasyuk, M. I.; Parizot, E.; Park, I. H.; Park, H. W.; Pastircak, B.; Patzak, T.; Paul, T.; Pennypacker, C.; Perez Cano, S.; Peter, T.; Picozza, P.; Pierog, T.; Piotrowski, L. W.; Piraino, S.; Plebaniak, Z.; Pollini, A.; Prat, P.; Prévôt, G.; Prieto, H.; Putis, M.; Reardon, P.; Reyes, M.; Ricci, M.; Rodríguez, I.; Rodríguez Frías, M. D.; Ronga, F.; Roth, M.; Rothkaehl, H.; Roudil, G.; Rusinov, I.; Rybczyński, M.; Sabau, M. D.; Sáez Cano, G.; Sagawa, H.; Saito, A.; Sakaki, N.; Sakata, M.; Salazar, H.; Sánchez, S.; Santangelo, A.; Santiago Crúz, L.; Sanz Palomino, M.; Saprykin, O.; Sarazin, F.; Sato, H.; Sato, M.; Schanz, T.; Schieler, H.; Scotti, V.; Segreto, A.; Selmane, S.; Semikoz, D.; Serra, M.; Sharakin, S.; Shibata, T.; Shimizu, H. M.; Shinozaki, K.; Shirahama, T.; Siemieniec Oziȩbło, G.; Silva López, H. H.; Sledd, J.; Słomińska, K.; Sobey, A.; Sugiyama, T.; Supanitsky, D.; Suzuki, M.; Szabelska, B.; Szabelski, J.; Tajima, F.; Tajima, N.; Tajima, T.; Takahashi, Y.; Takami, H.; Takeda, M.; Takizawa, Y.; Tenzer, C.; Tibolla, O.; Tkachev, L.; Tokuno, H.; Tomida, T.; Tone, N.; Toscano, S.; Trillaud, F.; Tsenov, R.; Tsunesada, Y.; Tsuno, K.; Tymieniecka, T.; Uchihori, Y.; Unger, M.; Vaduvescu, O.; Valdés Galicia, J. F.; Vallania, P.; Valore, Laura; Vankova, G.; Vigorito, C.; Villaseñor, L.; von Ballmoos, P.; Wada, S.; Watanabe, J.; Watanabe, S.; Watts, J.; Weber, M.; Weiler, T. J.; Wibig, T.; Wiencke, L.; Wille, M.; Wilms, J.; Włodarczyk, Z.; Yamamoto, T.; Yamamoto, Y.; Yang, J.; Yano, H.; Yashin, I. V.; Yonetoku, D.; Yoshida, K.; Yoshida, S.; Young, R.; Zotov, M. Y. u.; Zuccaro Marchi, A.. - In: EXPERIMENTAL ASTRONOMY. - ISSN 0922-6435. - 40:1(2015), pp. 19-44. [10.1007/s10686-014-9418-x]