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O instrumento ARAPUCA e seu impacto na sensibilidade do detector longe de DUNE para eventos de baixa energia

Processo: 18/18544-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2018
Vigência (Término): 30 de abril de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
Pesquisador responsável:Ettore Segreto
Beneficiário:Kanishka Rawat
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/19164-6 - Desafios para o século XXI em física e astrofísica de neutrinos, AP.TEM

Resumo

O grupo experimental DUNE da UNICAMP concebeu um novo conceito para a detecção de luz de cintilação em argônio líquido (LAr) em grandes câmaras de projeção de tempo (TPC) como as previstas para o detector longe do experimento DUNE. Este novo dispositivo, chamado ARAPUCA (Programa Avançado de R & D de Argônio da UNICAMP), baseia-se no uso de um filtro óptico específico (um filtro dicróico) e de uma técnica inteligente de deslocamento da luz de cintilação, que permite capturar a luz dentro de uma caixa com superfícies internas extremamente reflexivas. Fótons presos são detectados por dispositivos de silício fotossensíveis após algumas reflexões. O ARAPUCA tem a potencialidade de aumentar a eficiência de detecção de luz do detector em uma ordem de grandeza com impacto significativo nas sensibilidades para eventos de baixa energia, como decaimento de prótons e neutrinos de supernovas. Este projeto destina-se a um experimentalista com habilidades de hardware e software, o que pode contribuir para o desenvolvimento do ARAPUCA na melhoria de sua eficiência e deve ser capaz, em colaboração com o grupo teórico, de estimar como essas melhorias beneficiam as sensibilidades do detector.