Un detector del tamaño de un autobús escolar cargado con 170 toneladas de argón líquido ha visto sus primeras huellas de partículas.
El 6 de agosto, MicroBooNE, una cámara de proyección de tiempo de argón líquido, o LArTPC, registró imágenes de las huellas de muones cósmicos, partículas que caen sobre la Tierra cuando los rayos cósmicos chocan con los núcleos de nuestra atmósfera.
"Este es el primer detector de este tamaño y escala que hemos lanzado en los EE. UU. Para su uso en un haz de neutrinos, por lo que es un hito muy importante para el futuro de la física de neutrinos", dijo Sam Zeller, co-portavoz dela colaboración MicroBooNE.
Recoger muones cósmicos es solo una breve parada durante la expedición de MicroBooNE a la física de partículas. La pieza central de los tres detectores planificados para el programa de neutrinos de línea de base corta de Fermilab, o SBN, MicroBooNE buscará el neutrino mucho más esquivo, tomando datos sobre esto débilpartícula interactuando durante unos tres años. Cuando el rayo se enciende en octubre, viajará 470 metros y luego atravesará el argón líquido en MicroBooNE, donde las interacciones de neutrinos darán como resultado pistas que el detector puede convertir en imágenes tridimensionales precisas. Los científicos utilizaránestas imágenes para investigar anomalías observadas en un experimento anterior llamado MiniBooNE, con el objetivo de determinar si el exceso de eventos de baja energía que vio MiniBooNE se debió a una nueva fuente de fotones de fondo o si podría haber tipos adicionales de neutrinos más allá de los tressabores establecidos.
Uno de los objetivos de MicroBooNE es medir la frecuencia con la que un neutrino que interactúa con un átomo de argón producirá ciertos tipos de partículas. Un segundo objetivo es realizar I + D para futuros LArTPC a gran escala. MicroBooNE transmitirá señales de hasta dos y mediometros a través del detector, la deriva más larga para un LArTPC en un haz de neutrinos. Esto requiere un voltaje muy alto y argón líquido muy puro. También es la primera vez que un detector funcionará con sus componentes electrónicos sumergidos en argón líquido en unTodas estas características serán importantes para experimentos futuros como el Experimento de Neutrinos Subterráneos Profundos, o DUNE, que planea utilizar una tecnología similar para sondear neutrinos.
"Toda la comunidad de física de partículas en todo el mundo ha identificado la física de neutrinos como una de las líneas clave de investigación que podría ayudarnos a comprender mejor cómo ir más allá de lo que sabemos ahora", dijo Matt Toups, coordinador de ejecución y co-comisionado de MicroBooNE conBruce Baller, científico del Fermilab. "Esas preguntas que están impulsando el campo, esperamos responderlas con un detector de LArTPC muy grande".
Otro beneficio del experimento, dijo Zeller, es capacitar a la próxima generación de expertos en LArTPC para futuros programas y experimentos. MicroBooNE es un esfuerzo colaborativo de 25 instituciones, con 55 estudiantes y postdoctorados trabajando incansablemente para perfeccionar la tecnología. Los colaboradores mantienen suojos en el camino hacia el futuro de la física de neutrinos y la tecnología de argón líquido.
"Ha sido un largo camino", dijo Bonnie Fleming, co-portavoz de MicroBooNE. "Hace ocho años y medio, el argón líquido era un perdedor total. Solía bromear que nadie se sentaría a mi lado en la mesa del almuerzo.Y es un mundo de diferencia ahora. El campo ha elegido el argón líquido como su tecnología futura, y todos los ojos están puestos en nosotros para ver si nuestro detector funcionará ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi Fermilab . Original escrito por Ali Sundermier. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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