Regular Article - Experimental Physics

New high precision measurements of the cosmic charged particle rate beyond the Arctic Circle with the PolarquEEEst experiment

¹ Dipartimento Interateneo di Fisica, Università di Bari, Bari, Italy
² INFN Sezione di Bari, Bari, Italy
³ INFN Sezione di Pisa, Pisa, Italy
⁴ Museo storico della Fisica e Centro studi e ricerche “E. Fermi”, Roma, Italy
⁵ Physics Department, Oslo University, Oslo, Norway
⁶ INFN Sezione di Bologna, Bologna, Italy
⁷ Dipartimento di Fisica, Università di Pisa, Pisa, Italy
⁸ INFN, Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (RM), Italy
⁹ INFN Sezione di Genova, Genova, Italy
¹⁰ Thomas Jefferson National Accelerator Facility, Newport News, VA, 23606, USA
¹¹ Dipartimento di Fisica, Università di Cagliari, Cagliari, Italy
¹² INFN Sezione di Cagliari, Cagliari, Italy
¹³ CERN, Geneva, Switzerland
¹⁴ Dipartimento di Fisica, Università di Bologna, Bologna, Italy
¹⁵ Gran Sasso Science Institute, L’Aquila, Italy
¹⁶ INFN Sezione di Lecce, Lecce, Italy
¹⁷ Dipartimento di Fisica, Università di Salerno, Salerno, Italy
¹⁸ INFN Gruppo Collegato di Salerno, Salerno, Italy
¹⁹ Dipartimento di Scienze Applicate e Tecnologia, Politecnico di Torino, Torino, Italy
²⁰ INFN Sezione di Torino, Torino, Italy
²¹ INFN Gruppo Collegato di Cosenza, Laboratori Nazionali di Frascati (RM), Frascati, Italy
²² Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Catania, Catania, Italy
²³ INFN Sezione di Catania, Catania, Italy
²⁴ ICSC World laboratory, Geneva, Switzerland
²⁵ Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni, Politecnico di Torino, Torino, Italy
²⁶ Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra, Università di Messina, Messina, Italy
²⁷ INFN-CNAF, Bologna, Italy
²⁸ INFN Trento Institute for Fundamental Physics and Applications, Trento, Italy
²⁹ Dipartimento di Matematica e Fisica, Università del Salento, Lecce, Italy
³⁰ Dipartimento di Scienze Fisiche, della Terra e dell’Ambiente, Università di Siena, Siena, Italy
³¹ CNR, Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara”, Sesto Fiorentino, Italy
³² Dipartimento di Fisica, Università della Calabria, Rende, CS, Italy
³³ Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova, Italy
³⁴ INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, Italy

^* e-mail: marcello.abbrescia@ba.infn.it
^** e-mail: Marionicola.Mazziotta@ba.infn.it
^*** e-mail: Francesco.Noferini@bo.infn.it

Received: 1 April 2020
Accepted: 7 July 2020
Published online: 24 July 2020

Abstract

The goal of the PolarquEEEst experiment was to measure the cosmic charged particle rate at latitudes greater than 66 N, where no systematic and accurate measurements at sea level have ever been performed. A latitude range well above the Arctic Circle was explored on board of a sailboat, up to the unprecedented northernmost value of N. In this paper a description of the experimental set-up is reported, then the procedures for calibration and data analysis are described in detail. The results show that the rate measured in this latitude range stays constant within a novel accuracy of %.