Sistema de detecção de luz do Deep Underground Neutrino Experiment

Resumo

O Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) será um observatório de neutrinos de classe mundial e detector de decaimento de núcleons projetado para responder a questões fundamentais sobre a natureza das partículas elementares e seu papel no universo. A Colaboração fará uso do mais intenso feixe de neutrinos já operado, que terá origem no Fermi National Accelerator Laboratory (Chicago, EUA), se propagará por cerca de 1.300 km e será detectado pelo far detector instalado no Sanford Underground Research Instalação (SURF). O far detector adotará a técnica experimental das Câmaras de Projeção de Tempo de Argônio Líquido (LArTPC) e terá uma massa ativa total de 40.000 toneladas de argônio líquido (LAr) segmentado em quatro módulos de cerca de 10,00 toneladas cada. O sistema de detecção de fótons do far detector do DUNE será baseado em um dispositivo projetado e desenvolvido no Estado de São Paulo, o X-ARAPUCA. Trata-se de uma armadilha de luz que permite atingir uma alta eficiência de detecção de fótons mesmo com uma pequena cobertura com sensores ativos (SiPM). Foi demonstrado durante o test do protoDUNE no CERN que este novo dispositivo permite aumentar a eficiência de detecção de fótons de um fator de dez em relação às tecnologias existentes. (AU)