Precision Measurement of the Proton Flux in Primary Cosmic Rays from Rigidity 1 GV to 1.8 TV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station
M. Aguilar(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), D. Aisa(University of Perugia), B. Alpat(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), A. Alvino(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), G. Ambrosi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), K. Andeen(Karlsruhe Institute of Technology), L. Arruda(LIP - Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics), N. Attig(Jülich Aachen Research Alliance), P. Azzarello(University of Geneva), A. Bachlechner(RWTH Aachen University), F. Barão(LIP - Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics), Aurélien Barrau(Centre National de la Recherche Scientifique), L. Barrin(European Organization for Nuclear Research), A. Bartoloni(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), L. Basara(Centre National de la Recherche Scientifique), Markus Battarbee(University of Turku), R. Battiston(University of Trento), J. Bazo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), U. Becker(Massachusetts Institute of Technology), M. Behlmann(Massachusetts Institute of Technology), B. Beischer(RWTH Aachen University), J. Berdugo(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), B. Bertucci(University of Perugia), G. Bigongiari(University of Pisa), V. Bindi(University of Hawaii System), S. Bizzaglia(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), M. Bizzarri(University of Perugia), G. Boella(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), W. de Boer(Karlsruhe Institute of Technology), K. Bollweg(National Aeronautics and Space Administration), V. Bonnivard(Centre National de la Recherche Scientifique), B. Borgia(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), S. Borsini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), M. J. Boschini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), M. Bourquin(University of Geneva), J.D. Burger(Massachusetts Institute of Technology), F. Cadoux(University of Geneva), X.D. Cai(Massachusetts Institute of Technology), M. Capell(Massachusetts Institute of Technology), Sami Caroff(Centre National de la Recherche Scientifique), J. Casaus(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), Vincenzo Cascioli(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), G. Castellini, I. Cernuda(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), D. Cerreta(University of Perugia), F. Cervelli(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), M. J. Chae(Ewha Womans University), Y. H. Chang(National Central University), A. I. Chen(Massachusetts Institute of Technology), H. Chen(Chinese Academy of Sciences), G. M. Cheng(Chinese Academy of Sciences), H. S. Chen(Chinese Academy of Sciences), Lin Cheng(Shandong University), H. Y. Chou(National Central University), E. Choumilov(Massachusetts Institute of Technology), V. Choutko(Massachusetts Institute of Technology), C. H. Chung(RWTH Aachen University), C. Clark(National Aeronautics and Space Administration), R. Clavero(Universidad de La Laguna), G. Coignet(Centre National de la Recherche Scientifique), C. Consolandi(University of Hawaii System), A. Contin(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), C. Corti(University of Hawaii System), E. Cortina(University of Geneva), B. Coste(University of Trento), W. Creus(National Central University), M. Crispoltoni(University of Perugia), Z. Cui(Shandong University), Ye Dai(Chinese Academy of Sciences), C. Delgado(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), S. Della Torre(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), B. Demirköz(Middle East Technical University), L. Derome(Centre National de la Recherche Scientifique), S. Di Falco(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), L. Di Masso(University of Perugia), F. Dimiccoli(University of Trento), C. Díaz(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), P. von Doetinchem(University of Hawaii System), F. Donnini(University of Perugia), W. J. Du(Shandong University), M. Duranti(University of Perugia), D. D’Urso(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), A. Eline(Massachusetts Institute of Technology), F.J. Eppling(Massachusetts Institute of Technology), T. Eronen(University of Turku), Y. Y. Fan(Institute of Physics, Academia Sinica), L. Farnesini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), J. H. Feng(Centre National de la Recherche Scientifique), E. Fiandrini(University of Perugia), A. Fiaßon(Centre National de la Recherche Scientifique), E. Finch(Yale University), P.H. Fisher(Massachusetts Institute of Technology), Yu. Galaktionov(Massachusetts Institute of Technology), G. Gallucci(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), B. Garćıa(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), R. J. Garcı́a López(Universidad de La Laguna), Corrado Gargiulo(European Organization for Nuclear Research), H. Gast(RWTH Aachen University), Iris Gebauer(Karlsruhe Institute of Technology), M. Gervasi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), A. Ghelfi(Centre National de la Recherche Scientifique), W. Gillard(National Central University), F. Giovacchini(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), P. Goglov(Massachusetts Institute of Technology), J. Gong(Southeast University), C. Goy(Centre National de la Recherche Scientifique), Varlen Grabski(Universidad Nacional Autónoma de México), D. Grandi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), M. Graziani(University of Perugia), C. Guandalini(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), I. Guerri(University of Pisa), K. H. Guo(Sun Yat-sen University), D. Haas(University of Geneva), M. Habiby(University of Geneva), S. Haino(National Central University), K. C. Han(National Chung Shan Institute of Science and Technology), Z. H. He(Sun Yat-sen University), M. Heil(Massachusetts Institute of Technology), J. Hoffman(National Central University), Timothy H. Hsieh(Massachusetts Institute of Technology), Z. C. Huang(Sun Yat-sen University), C. Huh(Kyungpook National University), M. Incagli(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), M. Ionica(University of Perugia), W. Jang(Kyungpook National University), H. Jinchi(National Chung Shan Institute of Science and Technology), K. Kanishev(University of Trento), G. N. Kim(Kyungpook National University), K. S. Kim(Kyungpook National University), Th. Kirn(RWTH Aachen University), R. Kossakowski(Centre National de la Recherche Scientifique), O. Kounina(Massachusetts Institute of Technology), A. Kounine(Massachusetts Institute of Technology), V. Koutsenko(Massachusetts Institute of Technology), M. S. Krafczyk(Massachusetts Institute of Technology), G. La Vacca(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), E. Laudi(University of Perugia), G. Laurenti(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), I. Lazzizzera(University of Trento), A. Lebedev(Massachusetts Institute of Technology), H. T. Lee(Institute of Physics, Academia Sinica), S. C. Lee(Institute of Physics, Academia Sinica), C. Leluc(University of Geneva), G. Lévi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), H. L. Li(Institute of Physics, Academia Sinica), Qiang Li(Southeast University), Q. Li(Massachusetts Institute of Technology), Q. Li(Massachusetts Institute of Technology), T. X. Li(Sun Yat-sen University), W. Li(Beihang University), Y. Li(University of Geneva), Z. H. Li(Chinese Academy of Sciences), Z. Y. Li(Chinese Academy of Sciences), S. I. Lim(Kyungpook National University), Chao‐Hung Lin(Institute of Physics, Academia Sinica), P. Lipari(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), Thomas Lippert(Jülich Aachen Research Alliance), D. Liu(Institute of Physics, Academia Sinica), H. Liu(Southeast University), M. Lolli(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), T. Lomtadze(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), M. Lu(University of Trento), S. Q. Lu(Institute of Physics, Academia Sinica), Yao Lu(Chinese Academy of Sciences), K. Luebelsmeyer(RWTH Aachen University), J. Luo(Southeast University), S. S. Lv(Sun Yat-sen University), R. Majka(Yale University), C. Mañá(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), J. Marín(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), T. Martin(National Aeronautics and Space Administration), G. Martı́nez(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), N. Masi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), D. Maurin(Centre National de la Recherche Scientifique), A. Menchaca-Rocha(Universidad Nacional Autónoma de México), Q. Meng(Southeast University), Dong-Chuan Mo(Sun Yat-sen University), L. Morescalchi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), P. Mott(National Aeronautics and Space Administration), M. Müller(RWTH Aachen University), J. Q. Ni(Sun Yat-sen University), N. Nikonov(Karlsruhe Institute of Technology), F. Nozzoli(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), Pedro Nunes(LIP - Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics), Andreas Obermeier(RWTH Aachen University), A. Oliva(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), M. Orcinha(LIP - Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics), F. Palmonari(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), C. Palomares(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), M. Paniccia(University of Geneva), Alberto Papi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), M. Pauluzzi(University of Perugia), E. Pedreschi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), S. Pensotti(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), R. M. Faisca Rodrigues Pereira(University of Hawaii System), N. Picot-Clémente(University of Maryland, College Park), F. Pilo(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), A. Piluso(University of Perugia), C. Pizzolotto(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), V. Plyaskin(Massachusetts Institute of Technology), M. Pohl(University of Geneva), V. Poireau(Centre National de la Recherche Scientifique), E. Postaci(Middle East Technical University), A. Putze(Centre National de la Recherche Scientifique), L. Quadrani(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), X. M. Qi(Sun Yat-sen University), X. Qin(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), Z. H. Qu(Institute of Physics, Academia Sinica), T. Räihä(RWTH Aachen University), P.G. Rancoita(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), D. Rapin(University of Geneva), J. S. Ricol(Centre National de la Recherche Scientifique), I. Rodríguez(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), S. Rosier-Lees(Centre National de la Recherche Scientifique), A. Rozhkov(Massachusetts Institute of Technology), D. Rozza(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), R. Z. Sagdeev(East–West Center), J. Sandweiss(Yale University), P. Saouter(University of Geneva), C. Sbarra(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), S. Schael(RWTH Aachen University), Susann Schmidt(Jülich Aachen Research Alliance), A. Schulz von Dratzig(RWTH Aachen University), G. Schwering(RWTH Aachen University), G. Scolieri(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia), E. S. Seo(University of Maryland, College Park), B. S. Shan(Beihang University), Y. H. Shan(Beihang University), Jianzheng Shi(Southeast University), X-H. Shi(Massachusetts Institute of Technology), Ying Shi(Shanghai Jiao Tong University), T. Siedenburg(RWTH Aachen University), D. Son(Kyungpook National University), F. Spada(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), F. Spinella(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa), W. H. Sun(Massachusetts Institute of Technology), W. H. Sun(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca), M. Tacconi(Sun Yat-sen University), Chengpei Tang(Sun Yat-sen University), Xiao Tang(Chinese Academy of Sciences), Zhi-Cheng Tang(Centre National de la Recherche Scientifique), L. Y. Tao(Centre National de la Recherche Scientifique), D. Tescaro(Universidad de La Laguna), Samuel C.C. Ting(Massachusetts Institute of Technology), S. M. Ting(Centre National de la Recherche Scientifique), Nicola Tomassetti(Centre National de la Recherche Scientifique), J. Torsti(University of Turku), C. Türkoğlu(Middle East Technical University), T. Urban(Karlsruhe Institute of Technology), V. Vagelli(Karlsruhe Institute of Technology), E. Valente(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I), C. Vannini(University of Turku), E. Valtonen(University of Turku), S. S. Vaurynovich(Universidade Federal de São Carlos), M. Vecchi(Universidade Federal de São Carlos), M. Velasco(Centre National de la Recherche Scientifique), J. P. Vialle(Centre National de la Recherche Scientifique), V. Vitale(University of Geneva), S. Vitillo(University of Geneva), L. Q. Wang(Shandong University), N. H. Wang(Shandong University), Qiuliang Wang(Shanghai Jiao Tong University), R. S. Wang(Shanghai Jiao Tong University), X. Wang(Sun Yat-sen University), Z. X. Wang(Sun Yat-sen University), Z. Weng(University of Hawaii System), Kathryn Whitman(University of Hawaii System), J. Wienkenhöver(Southeast University), H. Wu(University of Geneva), X. Wu(University of Geneva), X. M. Xia(Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), Min Xie(Shanghai Jiao Tong University), S. Xie(Shanghai Jiao Tong University), R. Q. Xiong(Shandong University), Gongming Xin(Shandong University), N. S. Xu(Sun Yat-sen University), W. Xu(Chinese Academy of Sciences), Qi Yan(Ewha Womans University), J. Yang(Ewha Womans University), Min Yang(Shanghai Jiao Tong University), Q. H. Ye(Shanghai Jiao Tong University), Han Yi(Chinese Academy of Sciences), Yaxin Yu(Chinese Academy of Sciences), Z. Q. Yu(Karlsruhe Institute of Technology), S. Zeissler(Karlsruhe Institute of Technology), J. H. Zhang(Sun Yat-sen University), Min Zhang(Sun Yat-sen University), X. B. Zhang(Sun Yat-sen University), Z. Zhang(Sun Yat-sen University), Z. M. Zheng(Chinese Academy of Sciences), H.L. Zhuang(Chinese Academy of Sciences), V. Zhukov(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), A. Zichichi(Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna), N. Zimmermann(Massachusetts Institute of Technology), P. Zuccon(Centre National de la Recherche Scientifique), C. Zurbach(Centre National de la Recherche Scientifique)
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Abstract
A precise measurement of the proton flux in primary cosmic rays with rigidity (momentum/charge) from 1 GV to 1.8 TV is presented based on 300 million events. Knowledge of the rigidity dependence of the proton flux is important in understanding the origin, acceleration, and propagation of cosmic rays. We present the detailed variation with rigidity of the flux spectral index for the first time. The spectral index progressively hardens at high rigidities.
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