CRISTALDO MORALES, E, TERRANOVA, FRANCESCO, CRISTALDO MORALES, ESTEBAN JAVIER, CRISTALDO MORALES, E, TERRANOVA, FRANCESCO, and CRISTALDO MORALES, ESTEBAN JAVIER
Il Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) è un esperimento internazionale di fisica del neutrino che si basa sullo schema a longbaseline: due siti di rilevatori, separati da 1300 km, vengono esposti ad un fascio di neutrini ad alta intensità. Il Far Detector (FD) sarà costituito da quattro Large Liquid Argon Time Projection Chamber (LArTPC) detectors installati a 1.5 km sotto terra presso il Sanford Underground Research Facility (SURF) e con una massa totale di 70 mila tonnellate. Il Near Detector (ND) sarà posizionato a circa 574 m dalla sorgente del fascio presso il Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) e fungerà da sistema di monitoraggio del fascio. Il Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) produrrà un fascio di protoni da 1.2 MW di intensità, la quale verrà portata a 2.4 MW nella seconda fase dell'esperimento. In seguito alla collisione dei protoni ad alta energia con una targhetta fissa, si genererà un flusso di neutrini molto intenso lungo la direzione di ND e FD. I principali studi di fisica di DUNE prevedono un programma completo di misure delle oscillazioni dei neutrini, la ricerca del decadimento del protone e la rivelazione di neutrini provenienti dal collasso del nucleo delle supernove che, eventualmente, avverranno all'interno della nostra galassia. La luce di scintillazione prodotta dalle particelle cariche che attraversano la LArTPC è fondamentale per fornire il tempo iniziale di ionizzazione, informazione necessaria per ricostruire con precisione il vertice di interazione degli eventi. Il Photon Detection System (PDS) è un dispositivo ad alte prestazioni che sfrutta la nuova tecnologia dell' X-ARAPUCA: un sistema con superfici interne totalmente riflettenti che intrappola i fotoni di scintillazione di 128 nm grazie ad una finestra di accettazione, filtri dicroici e materiali wavelength shifter (WLS). I fotoni contenuti sono rilevati dai Silicon Photomultipliers (SiPM) amplificati e "raggruppati", in parallelo o in una conf, The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is an international long-baseline neutrino physics experiment composed of two detectors separated by 1300 km and exposed to a high-intensity neutrino beam. The Far Detector (FD) will consist of a set of four Large Liquid Argon Time Projection Chamber (LArTPC) detectors with a total mass of 70 kilotons, installed 1.5 km underground at the Sanford Underground Research Facility (SURF). The Near Detector (ND) will be located approximately 574 m from the beam source at Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), serving as the beam monitoring system. The Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) will deliver and support the 1.2 MW proton beam, with future plans to upgrade to 2.4 MW. Upon collision with a high-power production target, this beam will generate a very intense neutrino flux aimed in the direction of the ND and FD. The main scientific goals of DUNE are to carry out a comprehensive program of neutrino oscillation measurements, search for proton decays, and detect and measure the neutrino flux from core-collapse supernovae within our galaxy. The scintillation light produced by charged particles passing through the LArTPC is key to providing the initial time of ionization required to reconstruct events. The highly performing Photon Detection System (PDS) exploits a novel technology, the X-ARAPUCA device, a box with highly reflective internal surfaces that will capture the 128 nm scintillating photons through an acceptance window employing dichroic filters and wavelength shifter (WLS) materials. The trapped photons are detected by a large number of Silicon Photomultipliers (SiPM) amplified and "ganged" in parallel or in a hybrid parallel-series configuration by a very low-noise transimpedance amplifier, the cold amplifier, designed to operate in the cryogenic environments inside the cryostat. The DAPHNE board is the analog-front end system that will manage the digitization and triggering of 40 cold amplifier chann