Upper limit on the flux of photons with energies above 10^19 eV using the Telescope Array surface detector

T. Abu-Zayyad, R. Aida, M. Allen, R. Anderson, R. Azuma, E. Barcikowski, J. W. Belz, D. R. Bergman, S. A. Blake, R. Cady, B. G. Cheon, J. Chiba, M. Chikawa, E. J. Cho, W. R. Cho, H. Fujii, T. Fujii, T. Fukuda, M. Fukushima, D. Gorbunov, W. Hanlon, K. Hayashi, Y. Hayashi, N. Hayashida, K. Hibino, K. Hiyama, K. Honda, T. Iguchi, D. Ikeda, K. Ikuta, N. Inoue, T. Ishii, R. Ishimori, D. Ivanov, S. Iwamoto, C. C. H. Jui, K. Kadota, F. Kakimoto, O. Kalashev, T. Kanbe, K. Kasahara, H. Kawai, S. Kawakami, S. Kawana, E. Kido, H. B. Kim, H. K. Kim, J. H. Kim, J. H. Kim, K. Kitamoto, S. Kitamura, Y. Kitamura, K. Kobayashi, Y. Kobayashi, Y. Kondo, K. Kuramoto, V. Kuzmin, Y. J. Kwon, J. Lan, S. I. Lim, S. Machida, K. Martens, T. Matsuda, T. Matsuura, T. Matsuyama, J. N. Matthews, M. Minamino, K. Miyata, Y. Murano, I. Myers, K. Nagasawa, S. Nagataki, T. Nakamura, S. W. Nam, T. Nonaka, S. Ogio, M. Ohnishi, H. Ohoka, K. Oki, D. Oku, T. Okuda, A. Oshima, S. Ozawa, I. H. Park, M. S. Pshirkov, D. C. Rodriguez, S. Y. Roh, G. I. Rubtsov, D. Ryu, H. Sagawa, N. Sakurai, A. L. Sampson, L. M. Scott, P. D. Shah, F. Shibata, T. Shibata, H. Shimodaira, B. K. Shin, J. I. Shin, T. Shirahama, J. D. Smith, P. Sokolsky, B. T. Stokes, S. R. Stratton, T. Stroman, S. Suzuki, Y. Takahashi, M. Takeda, A. Taketa, M. Takita, Y. Tameda, H. Tanaka, K. Tanaka, M. Tanaka, S. B. Thomas, G. B. Thomson, P. Tinyakov, I. Tkachev, H. Tokuno, T. Tomida, S. Troitsky, Y. Tsunesada, K. Tsutsumi, Y. Tsuyuguchi, Y. Uchihori, S. Udo, H. Ukai, G. Vasiloff, Y. Wada, T. Wong, M. Wood, Y. Yamakawa, R. Yamane, H. Yamaoka, K. Yamazaki, J. Yang, Y. Yoneda, S. Yoshida, H. Yoshii, X. Zhou, R. Zollinger, Z. Zundel

Published 2013-04-20, updated 2013-12-06Version 2

We search for ultra-high energy photons by analyzing geometrical properties of shower fronts of events registered by the Telescope Array surface detector. By making use of an event-by-event statistical method, we derive upper limits on the absolute flux of primary photons with energies above 10^19, 10^19.5 and 10^20 eV based on the first three years of data taken.