SCIENCE BRINGS NATIONS TOGETHER Николай Анфимов: "Система считывания света в жидком аргоне модульной TPC ArgonCube для ближнего детектора эксперимента DUNE".

Thursday 9 Apr 2020, 11:00 → 13:00 Europe/Moscow

https://zoom.us/j/182363545 (Zoom Meeting ID182-363-545:)

Нейтринная программа ЛЯП ОИЯИ - один из флагманов деятельности Лаборатории. Программа развивается по многим направлениям, где осцилляции нейтрино занимают немалую долю. Ускорительные эксперименты с длинной базой - мощный и уникальный инструмент для изучения осцилляционных параметров. В рамках темы 1099 “Исследование нейтринных осцилляций” нашей группой накоплен огромный методический опыт работы в эксперименте NOvA и активно ведутся работы для участия в планируемом эксперименте DUNE. 

  В ближнем детекторе эксперимента DUNE в качестве мишени и детектора предлагается использовать модульную жидкоаргоновую TPC, которая разрабатывается коллаборацией ArgonCube. Нейтрино, являясь нейтральной частицей, может провзаимодействовать в любой точке TPC. Длительность сброса пучка в 10 мкс не позволяет иметь точную привязку по времени.  Для определения первоначального времени дрейфа до вершины взаимодействия в качестве временной отметки предлагается использовать регистрацию сцинтилляционного света, который возникает совместно с ионизацией жидкого аргона. 

  В коллаборации ArgonCube ответственностью ОИЯИ является проектирование и производство системы считывания (регистрации) света в жидком аргоне, включая: детекторы, считывающую электронику, систему сбора данных.

 Настоящий семинар построен следующим образом: 

• в начале приводится научно-методический задел группы в нейтринных экспериментах с длинной базой (NOvA);

• далее формулируется постановка задачи регистрации света в жидком аргоне;

• основная часть состоит из двух разделов: разработка и испытания светосчитывающих модулей (детекторов), и их включение в общую систему считывания света и интеграция в модульную TPC.

• в заключение обсуждаются планы работ.

 

Семинар проводится в связи с подготовкой проекта “NOvA/DUNE” в рамках темы 1099.

 

Nikolay Anfimov

 

Light Readout System of the ArgonCube Liquid Argon Modular TPC for the Near Detector of the DUNE experiment.

 

The JINR Neutrino Program is one of the top priorities of DLNP. This Program diversified in many directions where neutrino oscillations play a major role. Long-baseline accelerator experiments are a powerful and unique tool to search for oscillation parameters. Within Theme 1099, “Neutrino Oscillation Research”, the JINR group has already acquired a broad methodological experience from the NOvA experiment, and we actively prepare for participation in the forthcoming DUNE experiment.   

The modular liquid-argon TPC, being designed by the ArgonCube collaboration, is intended to be used as a target and detection media in the DUNE near detector. A neutrino is a neutral particle that can interact at any TPC point. The beam spill duration of 10 μs does not allow the exact time association. To determine the original drift time up to the interaction vertex, the detection of scintillation light emitted simultaneously with liquid-argon ionization is considered to be used as a timestamp.

The JINR's responsibility within the ArgonCube collaboration is to design and produce the liquid-argon light readout (detection) system, including detectors, readout electronics, and a data acquisition system.

This seminar is organized as follows: 

•  methodological experience of our group in the long-based experiments (NOvA)

•  formulation of the liquid-argon light detection problem

•  designing and testing light readout detector modules, their implementation into the general light readout system and integrating into the modular TPC

•  prospects.

The seminar is held in connection with the preparation of the NOvA/DUNE experiment within Theme 1099.

 

анфимов-в2.pdf