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SFERA Archivio dei prodotti della Ricerca dell'Università di Ferrara
DUNE is a dual-site experiment for long-baseline neutrino oscillation studies, neutrino astrophysics and nucleon decay searches. ProtoDUNE Dual Phase (DP) is a 6 × 6 × 6 m3 liquid argon time-projection-chamber (LArTPC) that recorded cosmic-muon data at the CERN Neutrino Platform in 2019–2020 as a prototype of the DUNE Far Detector. Charged particles propagating through the LArTPC produce ionization and scintillation light. The scintillation light signal in these detectors can provide the trigger for non-beam events. In addition, it adds precise timing capabilities and improves the calorimetry measurements. In ProtoDUNE-DP, scintillation and electroluminescence light produced by cosmic muons in the LArTPC is collected by photomultiplier tubes placed up to 7 m away from the ionizing track. In this paper, the ProtoDUNE-DP photon detection system performance is evaluated with a particular focus on the different wavelength shifters, such as PEN and TPB, and the use of Xe-doped LAr, considering its future use in giant LArTPCs. The scintillation light production and propagation processes are analyzed and a comparison of simulation to data is performed, improving understanding of the liquid argon properties.
Scintillation light detection in the 6-m drift-length ProtoDUNE Dual Phase liquid argon TPC
Abed Abud A.;Abi B.;Acciarri R.;Acero M. A.;Adames M. R.;Adamov G.;Adamowski M.;Adams D.;Adinolfi M.;Aduszkiewicz A.;Aguilar J.;Ahmad Z.;Ahmed J.;Aimard B.;Ali-Mohammadzadeh B.;Alion T.;Allison K.;Alonso Monsalve S.;AlRashed M.;Alt C.;Alton A.;Alvarez R.;Amedo P.;Anderson J.;Andreopoulos C.;Andreotti M.;Andrews M.;Andrianala F.;Andringa S.;Anfimov N.;Ankowski A.;Antoniassi M.;Antonova M.;Antoshkin A.;Antusch S.;Aranda-Fernandez A.;Arellano L.;Arnold L. O.;Arroyave M. A.;Asaadi J.;Asquith L.;Aurisano A.;Aushev V.;Autiero D.;Ayala Lara V.;Ayala-Torres M.;Azfar F.;Back A.;Back H.;Back J. J.;Backhouse C.;Bagaturia I.;Bagby L.;Balashov N.;Balasubramanian S.;Baldi P.;Baller B.;Bambah B.;Barao F.;Barenboim G.;Barham Alzas P.;Barker G.;Barkhouse W.;Barnes C.;Barr G.;Barranco Monarca J.;Barros A.;Barros N.;Barrow J. L.;Basharina-Freshville A.;Bashyal A.;Basque V.;Batchelor C.;Batista das Chagas E.;Battat J. B. R.;Battisti F.;Bay F.;Bazetto M. C. Q.;Bazo Alba J. L. L.;Beacom J. 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B.;Colton N.;Conley E.;Conley R.;Conrad J.;Convery M.;Copello S.;Cova P.;Cremaldi L.;Cremonesi L.;Crespo-Anadon J. I.;Crisler M.;Cristaldo E.;Crnkovic J.;Cross R.;Cudd A.;Cuesta C.;Cui Y.;Cussans D.;Dalager O.;daMotta H.;Da Silva Peres L.;David C.;David Q.;Davies G. S.;Davini S.;Dawson J.;De K.;De S.;Debbins P.;De Bonis I.;Decowski M. P.;De Gouvea A.;De Holanda P. C.;De Icaz Astiz I. L.;Deisting A.;De Jong P.;Delbart A.;Delepine D.;Delgado M.;Dell'Acqua A.;Delmonte N.;De Lurgio P.;de Mello Neto J. R. T.;DeMuth D. M.;Dennis S.;Densham C.;Deptuch G. W.;De Roeck A.;De Romeri V.;De Souza G.;Devi R.;Dharmapalan R.;Dias M.;Diaz F.;Diaz J. 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M.;Gwon S.;Ha C.;Haaf K.;Habig A.;Hadavand H.;Haenni R.;Hahn A.;Haiston J.;Hamacher-Baumann P.;Hamernik T.;Hamilton P.;Han J.;Harris D. A.;Hartnell J.;Hartnett T.;Harton J.;Hasegawa T.;Hasnip C.;Hatcher R.;Hatfield K. W.;Hatzikoutelis A.;Hayes C.;Hayrapetyan K.;Hays J.;Hazen E.;He M.;Heavey A.;Heeger K. M.;Heise J.;Henry S.;Hernandez Morquecho M. A.;Herner K.;Hewes J.;Hilgenberg C.;Hill T.;Hillier S. J.;Himmel A.;Hinkle E.;Hirsch L. R.;Ho J.;Hoff J.;Holin A.;Hoppe E.;Horton-Smith G. A.;Hostert M.;Hourlier A.;Howard B.;Howell R.;Hoyos J.;Hristova I.;Hronek M. S.;Huang J.;Hulcher Z.;Iles G.;Ilic N.;Iliescu A. M.;Illingworth R.;Ingratta G.;Ioannisian A.;Irwin B.;Isenhower L.;Itay R.;Jackson C. M.;Jain V.;James E.;Jang W.;Jargowsky B.;Jediny F.;Jena D.;Jeong Y. S.;Jesus-Valls C.;Ji X.;Jiang L.;Jimenez S.;Jipa A.;Johnson R.;Johnson W.;Johnston N.;Jones B.;Jones S.;Judah M.;Jung C. K.;Junk T.;Jwa Y.;Kabirnezhad M.;Kaboth A.;Kadenko I.;Kakorin I.;Kalitkina A.;Kalra D.;Kamiya F.;Kaneshige N.;Kaplan D. M.;Karagiorgi G.;Karaman G.;Karcher A.;Karolak M.;Karyotakis Y.;Kasai S.;Kasetti S. P.;Kashur L.;Kazaryan N.;Kearns E.;Keener P.;Kelly K. J.;Kemp E.;Kemularia O.;Ketchum W.;Kettell S. H.;Khabibullin M.;Khotjantsev A.;Khvedelidze A.;Kim D.;King B.;Kirby B.;Kirby M.;Klein J.;Klustova A.;Kobilarcik T.;Koehler K.;Koerner L. W.;Koh D. H.;Kohn S.;Koller P. P.;Kolupaeva L.;Korablev D.;Kordosky M.;Kosc T.;Kose U.;Kostelecky V. A.;Kothekar K.;Kralik R.;Kreczko L.;Krennrich F.;Kreslo I.;Kropp W.;Kroupova T.;Kubota S.;Kudenko Y.;Kudryavtsev V. A.;Kulagin S.;Kumar J.;Kumar P.;Kunze P.;Kurita N.;Kuruppu C.;Kus V.;Kutter T.;Kvasnicka J.;Kwak D.;Lambert A.;Land B.;Lane C. E.;Lang K.;Langford T.;Langstaff M.;Larkin J.;Lasorak P.;Last D.;Laundrie A.;Laurenti G.;Lawrence A.;Lazanu I.;LaZur R.;Lazzaroni M.;Le T.;Leardini S.;Learned J.;LeBrun P.;LeCompte T.;Lee C.;Lee S. Y.;Lehmann Miotto G.;Lehnert R.;Leigui de Oliveira M. A.;Leitner M.;Lepin L. M.;Li S. W.;Li Y.;Liao H.;Lin C. S.;Lin Q.;Lin S.;Lineros R. A.;Ling J.;Lister A.;Littlejohn B. R.;Liu J.;Liu Y.;Lockwitz S.;Loew T.;Lokajicek M.;Lomidze I.;Long K.;Lord T.;LoSecco J. M.;Louis W. C.;Lu X. -G.;Luk K. B.;Lunday B.;Luo X.;Luppi E.;Lux T.;Luzio V. P.;Maalmi J.;MacFarlane D.;Machado A. A.;Machado P.;Macias C. T.;Macier J. R.;Maddalena A.;Madera A.;Madigan P.;Magill S.;Mahn K.;Maio A.;Major A.;Maloney J. A.;Mandrioli G.;Mandujano R. C.;Maneira J.;Manenti L.;Manly S.;Mann A.;Manolopoulos K.;Manrique Plata M.;Manyam V. N.;Manzanillas L.;Marchan M.;Marchionni A.;Marciano W.;Marfatia D.;Mariani C.;Maricic J.;Marie R.;Marinho F.;Marino A. D.;Marsden D.;Marshak M.;Marshall C.;Marshall J.;Marteau J.;Martin-Albo J.;Martinez N.;Martinez Caicedo D. A.;Martinez Mirave P.;Martynenko S.;Mascagna V.;Mason K.;Mastbaum A.;Matichard F.;Matsuno S.;Matthews J.;Mauger C.;Mauri N.;Mavrokoridis K.;Mawby I.;Mazza R.;Mazzacane A.;Mazzucato E.;McAskill T.;McCluskey E.;McConkey N.;McFarland K. S.;McGrew C.;McNab A.;Mefodiev A.;Mehta P.;Melas P.;Mena O.;Mendez H.;Mendez P.;Mendez D. P.;Menegolli A.;Meng G.;Messier M. D.;Metcalf W.;Mettler T.;Mewes M.;Meyer H.;Miao T.;Michna G.;Miedema T.;Mikola V.;Milincic R.;Miller G.;Miller W.;Mills J.;Mineev O.;Minotti A.;Miranda O. G.;Miryala S.;Mishra C. S.;Mishra S. R.;Mislivec A.;Mitchell M.;Mladenov D.;Mocioiu I.;Moffat K.;Moggi N.;Mohanta R.;Mohayai T. A.;Mokhov N.;Molina J.;Molina Bueno L.;Montagna E.;Montanari A.;Montanari C.;Montanari D.;Montanno Zetina L. M.;Moon S. H.;Mooney M.;Moor A. F.;Moreno D.;Moretti D.;Morris C.;Mossey C.;Mote M.;Motuk E.;Moura C. A.;Mousseau J.;Mouster G.;Mu W.;Mualem L.;Mueller J.;Muether M.;Mufson S.;Muheim F.;Muir A.;Mulhearn M.;Munford D.;Muramatsu H.;Murphy S.;Musser J.;Nachtman J.;Nagu S.;Nalbandyan M.;Nandakumar R.;Naples D.;Narita S.;Nath A.;Navrer-Agasson A.;Nayak N.;Nebot-Guinot M.;Negishi K.;Nelson J. K.;Nesbit J.;Nessi M.;Newbold D.;Newcomer M.;Newton H.;Nichol R.;Nicolas-Arnaldos F.;Nikolica A.;Niner E.;Nishimura K.;Norman A.;Norrick A.;Northrop R.;Novella P.;Nowak J. A.;Oberling M.;Ochoa-Ricoux J.;Olivier A.;Olshevskiy A.;Onel Y.;Onishchuk Y.;Ott J.;Pagani L.;Palacio G.;Palamara O.;Palestini S.;Paley J. M.;Pallavicini M.;Palomares C.;Panduro Vazquez W.;Pantic E.;Paolone V.;Papadimitriou V.;Papaleo R.;Papanestis A.;Paramesvaran S.;Parke S.;Parozzi E.;Parsa Z.;Parvu M.;Pascoli S.;Pasqualini L.;Pasternak J.;Pater J.;Patrick C.;Patrizii L.;Patterson R. B.;Patton S. J.;Patzak T.;Paudel A.;Paulos B.;Paulucci L.;Pavlovic Z.;Pawloski G.;Payne D.;Pec V.;Peeters S. J. M.;Pena Perez A.;Pennacchio E.;Penzo A.;Peres O. L. G.;Perry J.;Pershey D.;Pessina G.;Petrillo G.;Petta C.;Petti R.;Pia V.;Piastra F.;Pickering L.;Pietropaolo F.;Pimentel V. L.;Pinaroli G.;Plows K.;Plunkett R.;Poling R.;Pompa F.;Pons X.;Poonthottathil N.;Poppi F.;Pordes S.;Porter J.;Potekhin M.;Potenza R.;Potukuchi B. V. K. S.;Pozimski J.;Pozzato M.;Prakash S.;Prakash T.;Prest M.;Prince S.;Psihas F.;Pugnere D.;Qian X.;Raaf J. L.;Radeka V.;Rademacker J.;Radics B.;Rafique A.;Raguzin E.;Rai M.;Rajaoalisoa M.;Rakhno I.;Rakotonandrasana A.;Rakotondravohitra L.;Rameika R.;Ramirez Delgado M. A.;Ramson B.;Rappoldi A.;Raselli G.;Ratoff P.;Raut S.;Razakamiandra R. F.;Rea E. M.;Real J. S.;Rebel B.;Rechenmacher R.;Reggiani-Guzzo M.;Reichenbacher J.;Reitzner S. D.;Rejeb Sfar H.;Renshaw A.;Rescia S.;Resnati F.;Ribas M.;Riboldi S.;Riccio C.;Riccobene G.;Rice L. C. J.;Ricol J. S.;Rigamonti A.;Rigaut Y.;Rincon E. V.;Ritchie-Yates H.;Rivera D.;Robert A.;Rochester L.;Roda M.;Rodrigues P.;Rodriguez Alonso M. J.;Rodriguez Bonilla E.;Rodriguez Rondon J.;Rosauro-Alcaraz S.;Rosenberg M.;Rosier P.;Roskovec B.;Rossella M.;Rossi M.;Rout J.;Roy P.;Rubbia A.;Rubbia C.;Russell B.;Ruterbories D.;Rybnikov A.;Saa-Hernandez A.;Saakyan R.;Sacerdoti S.;Safford T.;Sahu N.;Sakashita K.;Sala P.;Samios N.;Samoylov O.;Sanchez M. C.;Sandberg V.;Sanders D. A.;Sankey D.;Santana S.;Santos-Maldonado M.;Saoulidou N.;Sapienza P.;Sarasty C.;Sarcevic I.;Savage G.;Savinov V.;Scaramelli A.;Scarff A.;Scarpelli A.;Schefke T.;Schellman H.;Schifano S.;Schlabach P.;Schmitz D.;Schneider A. W.;Scholberg K.;Schukraft A.;Segreto E.;Selyunin A.;Senise C. R.;Sensenig J.;Sergi A.;Sgalaberna D.;Shaevitz M. H.;Shafaq S.;Shaker F.;Shamma M.;Sharankova R.;Sharma H. R.;Sharma R.;Sharma R. 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M.;Tanaka H.;Tang S.;Tapia A.;Tapia Oregui B.;Tapper A.;Tariq S.;Tarpara E.;Tata N.;Tatar E.;Tayloe R.;Teklu A. M.;Tennessen P.;Tenti M.;Terao K.;Ternes C. A.;Terranova F.;Testera G.;Thakore T.;Thea A.;Thompson J. L.;Thorn C.;Timm S. C.;Tishchenko V.;Tomassetti L.;Tonazzo A.;Torbunov D.;Torti M.;Tortola M.;Tortorici F.;Tosi N.;Totani D.;Toups M.;Touramanis C.;Travaglini R.;Trevor J.;Trilov S.;Trzaska W. H.;Tsai Y.;Tsai Y. -T.;Tsamalaidze Z.;Tsang K. V.;Tsverava N.;Tufanli S.;Tull C.;Tyley E.;Tzanov M.;Uboldi L.;Uchida M. A.;Urheim J.;Usher T.;Uzunyan S.;Vagins M. R.;Vahle P.;Valder S.;Valdiviesso G. D. A.;Valencia E.;Valentim R.;Vallari Z.;Vallazza E.;Valle J. W. F.;Vallecorsa S.;Van Berg R.;Van de Water R. G.;Vanegas Forero D.;Vannerom D.;Varanini F.;Vargas Oliva D.;Varner G.;Vasel J.;Vasina S.;Vasseur G.;Vaughan N.;Vaziri K.;Ventura S.;Verdugo A.;Vergani S.;Vermeulen M. A.;Verzocchi M.;Vicenzi M.;Vieira de Souza H.;Vignoli C.;Vilela C.;Viren B.;Vrba T.;Wachala T.;Waldron A. V.;Wallbank M.;Wallis C.;Wang H.;Wang J.;Wang L.;Wang M. H. L. S.;Wang X.;Wang Y.;Warburton K.;Warner D.;Wascko M. O.;Waters D.;Watson A.;Wawrowska K.;Weatherly P.;Weber A.;Weber M.;Wei H.;Weinstein A.;Wenman D.;Wetstein M.;White A.;Whitehead L. H.;Whittington D.;Wilking M. J.;Wilkinson A.;Wilkinson C.;Williams Z.;Wilson F.;Wilson R. J.;Wisniewski W.;Wolcott J.;Wongjirad T.;Wood A.;Wood K.;Worcester E.;Worcester M.;Wresilo K.;Wret C.;Wu W.;Xiao Y.;Xie F.;Yaeggy B.;Yandel E.;Yang G.;Yang K.;Yang T.;Yankelevich A.;Yershov N.;Yonehara K.;Yoon Y. S.;Young T.;Yu B.;Yu H.;Yu J.;Yu Y.;Yuan W.;Zaki R.;Zalesak J.;Zambelli L.;Zamorano B.;Zani A.;Zazueta L.;Zeller G. P.;Zennamo J.;Zeug K.;Zhang C.;Zhang S.;Zhang Y.;Zhao M.;Zhivun E.;Zhu G.;Zimmerman E. D.;Zucchelli S.;Zuklin J.;Zutshi V.;Zwaska R.
2022
Abstract
DUNE is a dual-site experiment for long-baseline neutrino oscillation studies, neutrino astrophysics and nucleon decay searches. ProtoDUNE Dual Phase (DP) is a 6 × 6 × 6 m3 liquid argon time-projection-chamber (LArTPC) that recorded cosmic-muon data at the CERN Neutrino Platform in 2019–2020 as a prototype of the DUNE Far Detector. Charged particles propagating through the LArTPC produce ionization and scintillation light. The scintillation light signal in these detectors can provide the trigger for non-beam events. In addition, it adds precise timing capabilities and improves the calorimetry measurements. In ProtoDUNE-DP, scintillation and electroluminescence light produced by cosmic muons in the LArTPC is collected by photomultiplier tubes placed up to 7 m away from the ionizing track. In this paper, the ProtoDUNE-DP photon detection system performance is evaluated with a particular focus on the different wavelength shifters, such as PEN and TPB, and the use of Xe-doped LAr, considering its future use in giant LArTPCs. The scintillation light production and propagation processes are analyzed and a comparison of simulation to data is performed, improving understanding of the liquid argon properties.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.