Caracterização numérica do ARAPUCA: uma nova tecnologia detectora de cintilação em líquidos nobres

Resumo

O programa de experimentos de neutrinos do Fermilab visa responder questões fundamentais da física tais como a sua hierarquia de massa, a violação de CP no setor leptônico e a possível existência de mais sabores de neutrinos além dos três conhecidos. A técnica de detecção escolhida consiste no emprego de câmaras de projeção temporal instaladas em grandes volumes de argônio líquido. Em adição a esse sistema deve ser realizada a coleção dos fótons da cintilação do argônio, usados para timing e resolução calorimétrica. Para isso um novo dispositivo baseado no aprisionamento de fótons, o ARAPUCA, prevê um aumento por um fator 10 da eficiência em relação ao modelo inicialmente considerado para os experimentos, baseado em guias de fótons (barras de acrílico). Este projeto visa caracterização completa do ARAPUCA, ainda em fase de testes, e da eletrônica de aquisição do sistema de detecção de fótons do experimento SBND e DUNE via simulações de Monte Carlo. Isso permitirá previsões mais fidedignas para a tomada de decisões em relação ao desenho destes experimentos, bem como desenvolvimento de algorítimos de reconstrução de eventos, através da implementação de um módulo específico na plataforma utilizada pelas colaborações. (AU)