Аннотация
Ближний детектор ND280 ускорительного эксперимента с длинной базой T2K был модернизирован для повышения точности измерения осцилляционных параметров нейтрино. Ключевым компонентом модернизации является новый пластиковый сегментированный сцинтилляционный детектор Super Fine Grained Detector (SuperFGD), состоящий примерно из 2 миллионов оптически изолированных кубиков размером 1 см3, сигналы с которых транспортируются в трех ортогональных направлениях спектросмещающими волокнами и регистрируются микропиксельными лавинными фотодиодами. SuperFGD обеспечивает 3D-изображения взаимодействий нейтрино за счет регистрации треков заряженных частиц в конечном состоянии, включая протоны с порогом регистрации около 300 МэВ/c. Благодаря мелкой сегментации и субнаносекундному временному разрешению SuperFGD способен детектировать нейтроны, возникающие при взаимодействии нейтрино, и измерять их кинетическую энергию, используя метод времени пролета. В статье подробно описывается устройство детектора, его создание и запуск в эксплуатацию на нейтринном пучке эксперимента T2K.
Поддерживающие организации
Библиографические ссылки
[2] Y. Kudenko, The Near neutrino detector for the T2K experiment, Nuclear Instruments and Me-thods in Physics Research Section A 598 (2009) 289–295.arXiv:0805.0411,doi:10.1016/j.nima.2008.08.029.
[3] K. Abe et al., Hyper-Kamiokande Design Report.arXiv:1805.04163.
[4] K. Abe et al., T2K ND280 Upgrade — Technical Design Report.arXiv:1901.03750.
[5] J. Kvasnicka and I. Polak, LED calibration systems for CALICE hadron calorimeter, PhysicsProcedia 37 (2012) 402–409.doi:10.1016/j.phpro.2012.02.379.
[6] D. Impiombato et al., Characterization and performance of the ASIC (CITIROC) front-end ofthe ASTRI camera, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 794 (2015)185–192.arXiv:1506.00264,doi:10.1016/j.nima.2015.05.028.
[7] O. Basille et al., Baby MIND readout electronics architecture for accelerator neutrino parti-cle physics detectors employing silicon photomultipliers, JPS Conference Proceedings 27 (2019)011011.doi:10.7566/JPSCP.27.011011.
[8] O. Mineev et al., Beam test results of 3D fine-grained scintillator detector prototype for a T2KND280 neutrino active target, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A923 (2019) 134–138.arXiv:1808.08829,doi:10.1016/j.nima.2019.01.080.
[9] A. Blondel et al., The SuperFGD prototype charged particle beam tests, Journal of Instrumenta-tion 15 (12) (2020) P12003.arXiv:2008.08861,doi:10.1088/1748-0221/15/12/P12003.
[10] A. Artikov et al., Investigation of light collection in scintillation cubes of the SFGD detector,Physics of Particles and Nuclei Letters 19 (2022) 784–791.doi:10.1134/S1547477122060036.
[11] I. Alekseev et al., SuperFGD prototype time resolution studies, Journal of Instrumentation 18 (01)(2023) P01012.arXiv:2206.10507,doi:10.1088/1748-0221/18/01/P01012.
[12] L. Munteanu, S. Suvorov, S. Dolan, D. Sgalaberna, S. Bolognesi, S. Manly, G. Yang, C. Giganti,K. Iwamoto, and C. Jes ́us-Valls, New method for an improved antineutrino energy reconstructionwith charged-current interactions in next-generation detectors, Physical Review D 101 (9) (2020)092003.arXiv:1912.01511,doi:10.1103/PhysRevD.101.092003.