Un nuevo concepto para cámaras de proyección temporal de argón líquido a escala de kilotoneladas
Autores: Asaadi, Jonathan; Auger, Martin; Berner, Roman; Bross, Alan; Chen, Yifan; Convery, Mark; Domine, Laura; Drielsma, Francois; Dwyer, Daniel; Ereditato, Antonio; Goeldi, Damian; Itay, Ran; Koh, Dae Heun; Kohn, Samuel; Koller, Patrick; Kreslo, Igor; Lorca, David; Madigan, Peter; Marshall, Christopher; Mettler, Thomas; Piastra, Francesco; Sinclair, James; Tanaka, Hirohisa; Terao, Kazuhiro; Tsang, Patri
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un nuevo concepto para cámaras de proyección temporal de argón líquido a escala de kilotoneladas
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Novela
Cámara de proyección temporal
Sistema de lectura de carga
Diseño de TPC
Sistema de recolección de luz
Experimento de Neutrinos en Profundidad Subterránea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
Desarrollamos un nuevo concepto de Cámara de Proyección Temporal (TPC) adecuado para su implementación en detectores de kilotoneladas, con un sistema de lectura de carga libre de ambigüedades de reconstrucción, y un diseño de TPC robusto que reduce los riesgos de alta tensión mientras aumenta la cobertura del sistema de recolección de luz y maximiza el volumen activo. Este nuevo concepto podría utilizarse como un módulo de detector lejano en el Experimento de Neutrinos Profundos (DUNE). Para el sistema de lectura de carga, utilizamos los píxeles de recolección de carga y los circuitos integrados específicos de aplicación que se están desarrollando actualmente para el componente de argón líquido (LAr) del diseño del Detector Cercano de DUNE, ArgonCube. Además, dividimos el TPC en varios volúmenes de deriva más cortos, reduciendo el voltaje total utilizado para hacer fluir los electrones de ionización y minimizando la energía almacenada por TPC. La segmentación del TPC también contiene luz de scintilación, lo que permite una localización precisa del disparador y un sistema de lectura de luz más expansivo. Además, el diseño abre la posibilidad de reemplazar o actualizar componentes. Estas mejoras podrían mejorar sustancialmente la fiabilidad y la sensibilidad, particularmente para señales de baja energía, en comparación con los LArTPCs monolíticos tradicionales con lecturas de carga de alambre proyectivo.
Descripción
Desarrollamos un nuevo concepto de Cámara de Proyección Temporal (TPC) adecuado para su implementación en detectores de kilotoneladas, con un sistema de lectura de carga libre de ambigüedades de reconstrucción, y un diseño de TPC robusto que reduce los riesgos de alta tensión mientras aumenta la cobertura del sistema de recolección de luz y maximiza el volumen activo. Este nuevo concepto podría utilizarse como un módulo de detector lejano en el Experimento de Neutrinos Profundos (DUNE). Para el sistema de lectura de carga, utilizamos los píxeles de recolección de carga y los circuitos integrados específicos de aplicación que se están desarrollando actualmente para el componente de argón líquido (LAr) del diseño del Detector Cercano de DUNE, ArgonCube. Además, dividimos el TPC en varios volúmenes de deriva más cortos, reduciendo el voltaje total utilizado para hacer fluir los electrones de ionización y minimizando la energía almacenada por TPC. La segmentación del TPC también contiene luz de scintilación, lo que permite una localización precisa del disparador y un sistema de lectura de luz más expansivo. Además, el diseño abre la posibilidad de reemplazar o actualizar componentes. Estas mejoras podrían mejorar sustancialmente la fiabilidad y la sensibilidad, particularmente para señales de baja energía, en comparación con los LArTPCs monolíticos tradicionales con lecturas de carga de alambre proyectivo.