The Lateral Trigger Probability function for the Ultra-High Energy Cosmic Ray showers detected by the Pierre Auger Observatory

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作者：

Abreu, P. ^{[1
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Aglietta, M. ^{[60
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Ahn, E. J. ^{[91
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Albuquerque, I. F. M. ^{[20
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Allard, D. ^{[33
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Allekotte, I. ^{[3
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Allen, J. ^{[94
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Alvarez Castillo, J. ^{[69
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Alvarez-Muniz, J. ^{[83
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Ambrosio, M. ^{[54
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Aminaei, A. ^{[70
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Anchordoqui, L. ^{[103
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Andringa, S. ^{[1
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Anzalone, A. ^{[64
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Aramo, C. ^{[54
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Arganda, E. ^{[79
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Asorey, H. ^{[3
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Baughman, B. ^{[96
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Baeuml, J. ^{[39
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Beatty, J. J. ^{[96
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Becker, K. H. ^{[38
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Belletoile, A. ^{[37
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Bellido, J. A. ^{[16
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BenZvi, S. ^{[102
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Berat, C. ^{[36
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Bertou, X. ^{[32
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Biermann, P. L. ^{[42
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Billoir, P. ^{[35
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Blanco, F. ^{[79
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Blanco, M. ^{[80
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Bleve, C. ^{[38
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Bluemer, H. ^{[39
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Bohacova, M. ^{[30
,99
]}

Boncioli, D. ^{[56
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]}

Bonifazi, C. ^{[26
,35
]}

机构：

[1] LIP, P-1000 Lisbon, Portugal

[2] Inst Super Tecn, Lisbon, Portugal

[3] CNEA UNCuyo CONICET, Ctr Atom Bariloche, San Carlos De Bariloche, Rio Negro, Argentina

[4] CNEA UNCuyo CONICET, Inst Balseiro, San Carlos De Bariloche, Rio Negro, Argentina

[5] Comis Nacl Energia Atom CONICET UTN FRBA, Ctr Atom Constituyentes, Buenos Aires, DF, Argentina

[6] Consejo Nacl Invest Cient & Tecn, RA-1033 Buenos Aires, DF, Argentina

[7] Univ Buenos Aires, Dept Fis, FCEyN, RA-1053 Buenos Aires, DF, Argentina

[8] Univ Nacl La Plata, IFLP, La Plata, Buenos Aires, Argentina

[9] Consejo Nacl Invest Cient & Tecn, La Plata, Buenos Aires, Argentina

[10] CONICET UBA, Inst Astron & Fis Espacio, Buenos Aires, DF, Argentina

[11] Inst Fis Rosario IFIR CONICET UNR, Rosario, Santa Fe, Argentina

[12] Fac Ciencias Bioquim & Farmaceut UNR, Rosario, Santa Fe, Argentina

[13] Natl Technol Univ, Fac Mendoza CONICET CNEA, Mendoza, Argentina

[14] Pierre Auger So Observ, Malargue, Argentina

[15] Comis Nacl Energia Atom, Malargue, Argentina

[16] Univ Adelaide, Adelaide, SA, Australia

[17] Ctr Brasileiro Pesquisas Fis, Rio De Janeiro, Brazil

[18] Pontificia Univ Catolica Rio de Janeiro, Rio De Janeiro, Brazil

[19] Univ Sao Paulo, Inst Fis, Sao Carlos, SP, Brazil

[20] Univ Sao Paulo, Inst Fis, BR-01498 Sao Paulo, Brazil

[21] Univ Estadual Campinas, IFGW, Campinas, SP, Brazil

[22] Univ Estadual Feira de Santana, Feira de Santana, Brazil

[23] Univ Estadual Sudoeste Bahia, Vitoria Da Conquista, BA, Brazil

[24] Univ Fed Bahia, Salvador, BA, Brazil

[25] Univ Fed ABC, Santo Andre, SP, Brazil

[26] Univ Fed Rio de Janeiro, Inst Fis, Rio De Janeiro, Brazil

[27] Univ Fed Fluminense, EEIMVR, Volta Redonda, RJ, Brazil

[28] Rudjer Boskovic Inst, Zagreb 10000, Croatia

[29] Charles Univ Prague, Fac Math & Phys, Inst Particle & Nucl Phys, Prague, Czech Republic

[30] Acad Sci Czech Republ, Inst Phys, Prague, Czech Republic

[31] Palacky Univ, RCATM, CR-77147 Olomouc, Czech Republic

[32] Univ Paris 11, IPNO, CNRS Orsay IN2P3, Paris, France

[33] Univ Paris 07, Lab AstroParticule & Cosmol APC, CNRS Paris IN2P3, F-75221 Paris 05, France

[34] Univ Paris 11, LAL, CNRS Orsay IN2P3, Paris, France

[35] Univ Paris 06, LPNHE, F-75252 Paris 05, France

[36] Univ Grenoble 1, LPSC, INPG, CNRS Grenoble IN2P3, F-38041 Grenoble, France

[37] CNRS IN2P3, SUBATECH, Nantes, France

[38] Berg Univ Wuppertal, Wuppertal, Germany

[39] Karlsruhe Inst Technol, Inst Kernphys, Karlsruhe, Germany

[40] Karlsruhe Inst Technol, Inst Prozessdatenverarbeitung & Elektron, Karlsruhe, Germany

[41] Karlsruhe Inst Technol, Inst Expt Kernphys IEKP, Karlsruhe, Germany

[42] Max Planck Inst Radioastron, D-5300 Bonn, Germany

[43] Rhein Westfal TH Aachen, Phys Inst A 3, Aachen, Germany

[44] Univ Hamburg, Hamburg, Germany

[45] Univ Siegen, Siegen, Germany

[46] Univ Genoa, Dipartimento Fis, Genoa, Italy

[47] Ist Nazl Fis Nucl, I-16146 Genoa, Italy

[48] Univ Aquila, I-67100 Laquila, Italy

[49] INFN, Lab Nazl Gran Sasso, Laquila, Italy

[50] Univ Milan, Milan, Italy

来源：

ASTROPARTICLE PHYSICS | 2011年 / 35卷 / 05期

基金：

巴西圣保罗研究基金会; 澳大利亚研究理事会; 美国国家科学基金会;

关键词：

Ultra-High Energy Cosmic Rays; Pierre Auger Observatory; Extensive Air Showers; Trigger performance; Surface detector; Hybrid detector; EXTENSIVE AIR-SHOWERS; SIMULATION;

D O I：

10.1016/j.astropartphys.2011.08.001

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

In this paper we introduce the concept of Lateral Trigger Probability (LTP) function, i.e., the probability for an Extensive Air Shower (EAS) to trigger an individual detector of a ground based array as a function of distance to the shower axis, taking into account energy, mass and direction of the primary cosmic ray. We apply this concept to the surface array of the Pierre Auger Observatory consisting of a 1.5 km spaced grid of about 1600 water Cherenkov stations. Using Monte Carlo simulations of ultra-high energy showers the LTP functions are derived for energies in the range between 10(17) and 10(19) eV and zenith angles up to 65 degrees. A parametrization combining a step function with an exponential is found to reproduce them very well in the considered range of energies and zenith angles. The LTP functions can also be obtained from data

引用

页码：266 / 276

页数：11

共 21 条

[1] Trigger and aperture of the surface detector array of the Pierre Auger Observatory [J].

Abraham, J. ;

Abreu, P. ;

Aglietta, M. ;

Ahn, E. J. ;

Allard, D. ;

Allekotte, I. ;

Allen, J. ;

Alvarez-Muniz, J. ;

Ambrosio, M. ;

Anchordoqui, L. ;

Andringa, S. ;

Anticic, T. ;

Anzalone, A. ;

Aramo, C. ;

Arganda, E. ;

Arisaka, K. ;

Arqueros, F. ;

Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

Avila, G. ;

Baecker, T. ;

Badagnani, D. ;

Balzer, M. ;

Barber, K. B. ;

Barbosa, A. F. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

Bauleo, P. ;

Beatty, J. J. ;

Becker, B. R. ;

Becker, K. H. ;

Belletoile, A. ;

Bellido, J. A. ;

BenZvi, S. ;

Berat, C. ;

Bergmann, T. ;

Bertou, X. ;

Biermann, P. L. ;

Billoir, P. ;

Blanch-Bigas, O. ;

Blanco, F. ;

Blanco, M. ;

Bleve, C. ;

Bluemer, H. ;

Bohacova, M. ;

Boncioli, D. ;

Bonifazi, C. ;

Bonino, R. .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2010, 613 (01) :29-39

[2] Measurement of the energy spectrum of cosmic rays above 1018 eV using the Pierre Auger Observatory [J].

Abraham, J. ;

Abreu, P. ;

Aglietta, M. ;

Ahn, E. J. ;

Allard, D. ;

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Alvarez-Muniz, J. ;

Ambrosio, M. ;

Anchordoqui, L. ;

Andringa, S. ;

Anticic, T. ;

Anzalone, A. ;

Aramo, C. ;

Arganda, E. ;

Arisaka, K. ;

Arqueros, F. ;

Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

Avila, G. ;

Baecker, T. ;

Badagnani, D. ;

Balzer, M. ;

Barber, K. B. ;

Barbosa, A. F. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

Bauleo, P. ;

Beatty, J. J. ;

Becker, B. R. ;

Becker, K. H. ;

Belletoile, A. ;

Bellido, J. A. ;

BenZvi, S. ;

Berat, C. ;

Bergmann, T. ;

Bertou, X. ;

Biermann, P. L. ;

Billoir, P. ;

Blanch-Bigas, O. ;

Blanco, F. ;

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Bleve, C. ;

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[3] Measurement of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers above 1018 eV [J].

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Aramo, C. ;

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Arisaka, K. ;

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Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

Avila, G. ;

Baecker, T. ;

Badagnani, D. ;

Balzer, M. ;

Barber, K. B. ;

Barbosa, A. F. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

Bauleo, P. ;

Beatty, J. J. ;

Becker, B. R. ;

Becker, K. H. ;

Belletoile, A. ;

Bellido, J. A. ;

BenZvi, S. ;

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Biermann, P. L. ;

Billoir, P. ;

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Anchordoqui, L. ;

Andringa, S. ;

Anzalone, A. ;

Aramo, C. ;

Arganda, E. ;

Argiro, S. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Arqueros, F. ;

Asch, T. ;

Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

Avila, G. ;

Baecker, T. ;

Badagnani, D. ;

Barber, K. B. ;

Barbosa, A. F. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

Bauleo, P. ;

Beatty, J. J. ;

Beau, T. ;

Becker, B. R. ;

Becker, K. H. ;

Belletoile, A. ;

Bellido, J. A. ;

BenZvi, S. ;

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Bernardini, P. ;

Bertou, X. ;

Biermann, P. L. ;

Billoir, P. ;

Blanch-Bigas, O. ;

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[5] Properties and performance of the prototype instrument for the Pierre Auger Observatory [J].

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Aglietta, M ;

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Albrow, M ;

Allard, D ;

Allekotte, I ;

Allison, P ;

Muñiz, JA ;

do Amaral, MG ;

Ambrosio, M ;

Anchordoqui, L ;

Andrews, R ;

Anguiano, M ;

dos Anjos, JC ;

Aramo, C ;

Argiro, S ;

Ariska, K ;

Arteaga, JC ;

Atulugama, S ;

Ave, M ;

Avila, G ;

Baggio, R ;

Bai, X ;

Barbosa, AF ;

Barbosa, HMJ ;

Barnhill, D ;

Barroso, SLC ;

Bauleo, P ;

Beatty, J ;

Beau, T ;

Becker, KH ;

Bellido, JA ;

Bello, P ;

Bergmann, T ;

Berman, E ;

Bertou, X ;

Biermann, P ;

Billoir, P ;

Biral, R ;

Bluemer, H ;

Bohacova, M ;

Bollmann, E ;

Bonifazi, C ;

Boratav, M ;

Boselli, A ;

Brack, J ;

Brunet, JM ;

Bui-Duc, H ;

Cabrera, V ;

Camin, DV .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2004, 523 (1-2) :50-95

[6] The fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory [J].

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Aglietta, M. ;

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Bacher, A. ;

Baecker, T. ;

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Barber, K. B. ;

Barbosa, A. F. ;

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Barenthien, N. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

Bauleo, P. ;

Beatty, J. J. ;

Beau, T. ;

Becker, B. R. ;

Becker, K. H. ;

Belletoile, A. ;

Bellido, J. A. ;

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NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2010, 620 (2-3) :227-251

[7] The exposure of the hybrid detector of the Pierre Auger Observatory [J].

Abreu, P. ;

Aglietta, M. ;

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Allekotte, I. ;

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ASTROPARTICLE PHYSICS, 2011, 34 (06) :368-381

[8] GEANT4-a simulation toolkit [J].

Agostinelli, S ;

Allison, J ;

Amako, K ;

Apostolakis, J ;

Araujo, H ;

Arce, P ;

Asai, M ;

Axen, D ;

Banerjee, S ;

Barrand, G ;

Behner, F ;

Bellagamba, L ;

Boudreau, J ;

Broglia, L ;

Brunengo, A ;

Burkhardt, H ;

Chauvie, S ;

Chuma, J ;

Chytracek, R ;

Cooperman, G ;

Cosmo, G ;

Degtyarenko, P ;

Dell'Acqua, A ;

Depaola, G ;

Dietrich, D ;

Enami, R ;

Feliciello, A ;

Ferguson, C ;

Fesefeldt, H ;

Folger, G ;

Foppiano, F ;

Forti, A ;

Garelli, S ;

Giani, S ;

Giannitrapani, R ;

Gibin, D ;

Cadenas, JJG ;

González, I ;

Abril, GG ;

Greeniaus, G ;

Greiner, W ;

Grichine, V ;

Grossheim, A ;

Guatelli, S ;

Gumplinger, P ;

Hamatsu, R ;

Hashimoto, K ;

Hasui, H ;

Heikkinen, A ;

Howard, A .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2003, 506 (03) :250-303

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Ahn, Eun-Joo ;

Engel, Ralph ;

Gaisser, Thomas K. ;

Lipari, Paolo ;

Stanev, Todor .

PHYSICAL REVIEW D, 2009, 80 (09)

[10]

Allard D., 2005, 29 INT COSM RAY C

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Arganda, E. ;

Arisaka, K. ;

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Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

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Avila, G. ;

Baecker, T. ;

Badagnani, D. ;

Balzer, M. ;

Barber, K. B. ;

Barbosa, A. F. ;

Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

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Belletoile, A. ;

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Barroso, S. L. C. ;

Baughman, B. ;

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Beatty, J. J. ;

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Belletoile, A. ;

Bellido, J. A. ;

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[4] Atmospheric effects on extensive air showers observed with the surface detector of the Pierre Auger observatory [J].

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Beau, T. ;

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Belletoile, A. ;

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Bergmann, T ;

Berman, E ;

Bertou, X ;

Biermann, P ;

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Bohacova, M ;

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Boratav, M ;

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Barroso, S. L. C. ;

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Ambrosio, M. ;

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Andringa, S. ;

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Anzalone, A. ;

Aramo, C. ;

Arganda, E. ;

Arisaka, K. ;

Arqueros, F. ;

Asorey, H. ;

Assis, P. ;

Aublin, J. ;

Ave, M. ;

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Avila, G. ;

Baecker, T. ;

Badagnani, D. ;

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Barbosa, A. F. ;

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Baughman, B. ;

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Bellido, J. A. ;

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Biermann, P. L. ;

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Bellagamba, L ;

Boudreau, J ;

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Brunengo, A ;

Burkhardt, H ;

Chauvie, S ;

Chuma, J ;

Chytracek, R ;

Cooperman, G ;

Cosmo, G ;

Degtyarenko, P ;

Dell'Acqua, A ;

Depaola, G ;

Dietrich, D ;

Enami, R ;

Feliciello, A ;

Ferguson, C ;

Fesefeldt, H ;

Folger, G ;

Foppiano, F ;

Forti, A ;

Garelli, S ;

Giani, S ;

Giannitrapani, R ;

Gibin, D ;

Cadenas, JJG ;

González, I ;

Abril, GG ;

Greeniaus, G ;

Greiner, W ;

Grichine, V ;

Grossheim, A ;

Guatelli, S ;

Gumplinger, P ;

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