Search engine for discovering works of Art, research articles, and books related to Art and Culture
ShareThis
Javascript must be enabled to continue!

Design, construction and operation of the ProtoDUNE-SP Liquid Argon TPC

View through CrossRef
Abstract The ProtoDUNE-SP detector is a single-phase liquid argon time projection chamber (LArTPC) that was constructed and operated in the CERN North Area at the end of the H4 beamline. This detector is a prototype for the first far detector module of the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), which will be constructed at the Sandford Underground Research Facility (SURF) in Lead, South Dakota, U.S.A. The ProtoDUNE-SP detector incorporates full-size components as designed for DUNE and has an active volume of 7 × 6 × 7.2 m3. The H4 beam delivers incident particles with well-measured momenta and high-purity particle identification. ProtoDUNE-SP's successful operation between 2018 and 2020 demonstrates the effectiveness of the single-phase far detector design. This paper describes the design, construction, assembly and operation of the detector components.
IOP Publishing
A. Abed Abud B. Abi R. Acciarri M.A. Acero M.R. Adames G. Adamov D. Adams M. Adinolfi A. Aduszkiewicz J. Aguilar Z. Ahmad J. Ahmed B. Ali-Mohammadzadeh T. Alion K. Allison S. Alonso Monsalve M. Alrashed C. Alt A. Alton P. Amedo J. Anderson C. Andreopoulos M. Andreotti M.P. Andrews F. Andrianala S. Andringa N. Anfimov A. Ankowski M. Antoniassi M. Antonova A. Antoshkin S. Antusch A. Aranda-Fernandez A. Ariga L.O. Arnold M.A. Arroyave J. Asaadi L. Asquith A. Aurisano V. Aushev D. Autiero M. Ayala-Torres F. Azfar A. Back H. Back J.J. Back C. Backhouse P. Baesso I. Bagaturia L. Bagby N. Balashov S. Balasubramanian P. Baldi B. Baller B. Bambah F. Barao G. Barenboim G.J. Barker W. Barkhouse C. Barnes G. Barr J. Barranco Monarca A. Barros N. Barros J.L. Barrow A. Basharina-Freshville A. Bashyal V. Basque E. Belchior J.B.R. Battat F. Battisti F. Bay J.L. Bazo Alba J.F. Beacom E. Bechetoille B. Behera L. Bellantoni G. Bellettini V. Bellini O. Beltramello D. Belver N. Benekos C. Benitez Montiel F. Bento Neves J. Berger S. Berkman P. Bernardini R.M. Berner H. Berns S. Bertolucci M. Betancourt A. Betancur Rodríguez A. Bevan T.J.C. Bezerra M. Bhattacharjee S. Bhuller B. Bhuyan S. Biagi J. Bian M. Biassoni K. Biery B. Bilki M. Bishai A. Bitadze A. Blake F.D.M. Blaszczyk G.C. Blazey E. Blucher J. Boissevain S. Bolognesi T. Bolton L. Bomben M. Bonesini M. Bongrand F. Bonini A. Booth C. Booth F. Boran S. Bordoni A. Borkum T. Boschi N. Bostan P. Bour C. Bourgeois S.B. Boyd D. Boyden J. Bracinik D. Braga D. Brailsford A. Branca A. Brandt J. Bremer C. Brew E. Brianne S.J. Brice C. Brizzolari C. Bromberg G. Brooijmans J. Brooke A. Bross G. Brunetti M. Brunetti N. Buchanan H. Budd I. Butorov I. Cagnoli D. Caiulo R. Calabrese P. Calafiura J. Calcutt M. Calin S. Calvez E. Calvo A. Caminata M. Campanelli K. Cankocak D. Caratelli G. Carini B. Carlus M.F. Carneiro P. Carniti I. Caro Terrazas H. Carranza T. Carroll J.F. Casta A. Castillo C. Castromonte E. Catano-Mur C. Cattadori F. Cavalier F. Cavanna S. Centro G. Cerati A. Cervelli A. Cervera Villanueva M. Chalifour A. Chappell E. Chardonnet N. Charitonidis A. Chatterjee S. Chattopadhyay H. Chen K. Chen M. Chen Y. Chen Z. Chen Y. Cheon D. Cherdack C. Chi S. Childress A. Chiriacescu G. Chisnall K. Cho S. Choate D. Chokheli P.S. Chong S. Choubey A. Christensen D. Christian G. Christodoulou A. Chukanov M. Chung E. Church V. Cicero P. Clarke T.E. Coan A.G. Cocco J.A.B. Coelho E. Conley R. Conley J.M. Conrad M. Convery S. Copello L. Corwin R. Valentim L. Cremaldi L. Cremonesi J.I. Crespo-Anadón M. Crisler E. Cristaldo R. Cross A. Cudd C. Cuesta Y. Cui D. Cussans M. Dabrowski O. Dalager H. da Motta L. Da Silva Peres C. David Q. David G.S. Davies S. Davini J. Dawson K. De R.M. De Almeida P. Debbins I. De Bonis M.P. Decowski A. de Gouvêa P.C. De Holanda I.L. De Icaza Astiz A. Deisting P. De Jong A. Delbart D. Delepine M. Delgado A. Dell'Acqua P. De Lurgio J.R.T. de Mello Neto D.M. DeMuth S. Dennis C. Densham G.W. Deptuch A. De Roeck V. De Romeri G. De Souza R. Devi R. Dharmapalan M. Dias F. Diaz J.S. Díaz S. Di Domizio L. Di Giulio P. Ding L. Di Noto C. Distefano R. Diurba M. Diwan Z. Djurcic D. Doering S. Dolan F. Dolek M.J. Dolinski L. Domine D. Douglas D. Douillet G. Drake F. Drielsma L. Duarte D. Duchesneau K. Duffy P. Dunne T. Durkin H. Duyang O. Dvornikov D.A. Dwyer A.S. Dyshkant M. Eads A. Earle D. Edmunds J. Eisch L. Emberger S. Emery A. Ereditato T. Erjavec C.O. Escobar G. Eurin J.J. Evans E. Ewart A.C. Ezeribe K. Fahey A. Falcone M. Fani' C. Farnese Y. Farzan D. Fedoseev J. Felix Y. Feng E. Fernandez-Martinez P. Fernandez Menendez M. Fernandez Morales F. Ferraro L. Fields P. Filip F. Filthaut A. Fiorentini M. Fiorini R.S. Fitzpatrick W. Flanagan B. Fleming R. Flight D.V. Forero J. Fowler W. Fox J. Franc K. Francis D. Franco J. Freeman J. Freestone J. Fried A. Friedland F. Fuentes Robayo S. Fuess I. Furic A.P. Furmanski A. Gabrielli A. Gago H. Gallagher A. Gallas A. Gallego-Ros N. Gallice V. Galymov E. Gamberini T. Gamble F. Ganacim R. Gandhi R. Gandrajula F. Gao S. Gao A.C. Garcia B. D. Garcia-Gamez M.Á. García-Peris S. Gardiner D. Gastler J. Gauvreau G. Ge B. Gelli A. Gendotti S. Gent Z. Ghorbani-Moghaddam P. Giammaria T. Giammaria D. Gibin I. Gil-Botella S. Gilligan C. Girerd A.K. Giri D. Gnani O. Gogota M. Gold S. Gollapinni K. Gollwitzer R.A. Gomes L.V. Gomez Bermeo L.S. Gomez Fajardo F. Gonnella J.A. Gonzalez-Cuevas D. Gonzalez Diaz M. Gonzalez-Lopez M.C. Goodman O. Goodwin S. Goswami C. Gotti E. Goudzovski C. Grace M. Graham R. Gran E. Granados P. Granger A. Grant C. Grant D. Gratieri P. Green L. Greenler J. Greer J. Grenard W.C. Griffith M. Groh J. Grudzinski K. Grzelak W. Gu E. Guardincerri V. Guarino M. Guarise R. Guenette E. Guerard M. Guerzoni A. Guglielmi B. Guo K.K. Guthikonda R. Gutierrez P. Guzowski M.M. Guzzo S. Gwon C. Ha A. Habig H. Hadavand R. Haenni A. Hahn J. Haiston P. Hamacher-Baumann T. Hamernik P. Hamilton J. Han D.A. Harris J. Hartnell J. Harton T. Hasegawa C. Hasnip R. Hatcher K.W. Hatfield A. Hatzikoutelis C. Hayes K. Hayrapetyan J. Hays E. Hazen M. He A. Heavey K.M. Heeger J. Heise K. Hennessy S. Henry M.A. Hernandez Morquecho K. Herner L. Hertel J. Hewes A. Higuera T. Hill S.J. Hillier A. Himmel L.R. Hirsch J. Ho J. Hoff A. Holin E. Hoppe G.A. Horton-Smith M. Hostert A. Hourlier B. Howard R. Howell I. Hristova M.S. Hronek J. Huang J. Huang J. Hugon G. Iles N. Ilic A.M. Iliescu R. Illingworth G. Ingratta A. Ioannisian L. Isenhower R. Itay A. Izmaylov C.M. Jackson V. Jain E. James W. Jang B. Jargowsky F. Jediny D. Jena Y.S. Jeong C. Jesús-Valls X. Ji L. Jiang S. Jiménez A. Jipa R. Johnson N. Johnston B. Jones S.B. Jones M. Judah C.K. Jung T. Junk Y. Jwa M. Kabirnezhad A. Kaboth I. Kadenko D. Kalra I. Kakorin A. Kalitkina F. Kamiya N. Kaneshige G. Karagiorgi G. Karaman A. Karcher M. Karolak Y. Karyotakis S. Kasai S.P. Kasetti L. Kashur N. Kazaryan E. Kearns P. Keener K.J. Kelly E. Kemp O. Kemularia W. Ketchum S.H. Kettell M. Khabibullin A. Khotjantsev A. Khvedelidze D. Kim B. King B. Kirby M. Kirby J. Klein K. Koehler L.W. Koerner S. Kohn P.P. Koller L. Kolupaeva D. Korablev M. Kordosky T. Kosc U. Kose V.A. Kostelecký K. Kothekar F. Krennrich I. Kreslo W. Kropp Y. Kudenko V.A. Kudryavtsev S. Kulagin J. Kumar P. Kumar P. Kunze C. Kuruppu V. Kus T. Kutter J. Kvasnicka D. Kwak A. Lambert B.J. Land K. Lande C.E. Lane K. Lang T. Langford M. Langstaff J. Larkin P. Lasorak D. Last C. Lastoria A. Laundrie G. Laurenti A. Lawrence I. Lazanu R. LaZur M. Lazzaroni T. Le S. Leardini J. Learned P. LeBrun T. LeCompte C. Lee S.Y. Lee G. Lehmann Miotto R. Lehnert M.A. Leigui de Oliveira M. Leitner L.M. Lepin L. Li S.W. Li T. Li Y. Li H. Liao C.S. Lin Q. Lin S. Lin J. Ling A. Lister B.R. Littlejohn J. Liu S. Lockwitz T. Loew M. Lokajicek I. Lomidze K. Long K. Loo T. Lord J.M. LoSecco W.C. Louis X.-G. Lu K.B. Luk X. Luo E. Luppi N. Lurkin T. Lux V.P. Luzio D. MacFarlane A.A. Machado P. Machado C.T. Macias J.R. Macier A. Maddalena A. Madera P. Madigan S. Magill K. Mahn A. Maio A. Major J.A. Maloney G. Mandrioli R.C. Mandujano J. Maneira L. Manenti S. Manly A. Mann K. Manolopoulos M. Manrique Plata V.N. Manyam L. Manzanillas M. Marchan A. Marchionni W. Marciano D. Marfatia C. Mariani J. Maricic R. Marie F. Marinho A.D. Marino D. Marsden M. Marshak C.M. Marshall J. Marshall J. Marteau J. Martin-Albo N. Martinez D.A. Martinez Caicedo S. Martynenko V. Mascagna K. Mason A. Mastbaum M. Masud F. Matichard S. Matsuno J. Matthews C. Mauger N. Mauri K. Mavrokoridis I. Mawby R. Mazza A. Mazzacane E. Mazzucato T. McAskill E. McCluskey N. McConkey K.S. McFarland C. McGrew A. McNab A. Mefodiev P. Mehta P. Melas O. Mena S. Menary H. Mendez P. Mendez D.P. M A. Menegolli G. Meng M.D. Messier W. Metcalf T. Mettler M. Mewes H. Meyer T. Miao G. Michna T. Miedema V. Mikola R. Milincic G. Miller W. Miller J. Mills C. Milne O. Mineev O.G. Miranda S. Miryala C.S. Mishra S.R. Mishra A. Mislivec D. Mladenov I. Mocioiu K. Moffat N. Moggi R. Mohanta T.A. Mohayai N. Mokhov J. Molina L. Molina Bueno E. Montagna A. Montanari C. Montanari D. Montanari L.M. Montano Zetina J. Moon S.H. Moon M. Mooney A.F. Moor D. Moreno C. Morris C. Mossey E. Motuk C.A. Moura J. Mousseau G. Mouster W. Mu L. Mualem J. Mueller M. Muether S. Mufson F. Muheim A. Muir M. Mulhearn D. Munford H. Muramatsu S. Murphy J. Musser J. Nachtman S. Nagu M. Nalbandyan R. Nandakumar D. Naples S. Narita A. Nath D. Navas-Nicolás A. Navrer-Agasson N. Nayak M. Nebot-Guinot K. Negishi J.K. Nelson J. Nesbit M. Nessi D. Newbold M. Newcomer D. Newhart H. Newton R. Nichol F. Nicolas-Arnaldos E. Niner K. Nishimura A. Norman A. Norrick R. Northrop P. Novella J.A. Nowak M. Oberling J.P. Ochoa-Ricoux A. Olivares Del Campo A. Olivier A. Olshevskiy Y. Onel Y. Onishchuk J. Ott L. Pagani S. Pakvasa G. Palacio O. Palamara S. Palestini J.M. Paley M. Pallavicini C. Palomares J.L. Palomino-Gallo W. Panduro Vazquez E. Pantic V. Paolone V. Papadimitriou R. Papaleo A. Papanestis S. Paramesvaran S. Parke E. Parozzi Z. Parsa M. Parvu S. Pascoli L. Pasqualini J. Pasternak J. Pater C. Patrick L. Patrizii R.B. Patterson S.J. Patton T. Patzak A. Paudel B. Paulos L. Paulucci Z. Pavlovic G. Pawloski D. Payne V. Pec S.J.M. Peeters E. Pennacchio A. Penzo O.L.G. Peres J. Perry D. Pershey G. Pessina G. Petrillo C. Petta R. Petti F. Piastra L. Pickering F. Pietropaolo R. Plunkett R. Poling X. Pons N. Poonthottathil F. Poppi S. Pordes J. Porter M. Potekhin R. Potenza B.V.K.S. Potukuchi J. Pozimski M. Pozzato S. Prakash T. Prakash M. Prest S. Prince F. Psihas D. Pugnere X. Qian M.C. Queiroga Bazetto J.L. Raaf V. Radeka J. Rademacker B. Radics A. Rafique E. Raguzin M. Rai M. Rajaoalisoa I. Rakhno A. Rakotonandrasana L. Rakotondravohitra Y.A. Ramachers R. Rameika M.A. Ramirez Delgado B. Ramson A. Rappoldi G. Raselli P. Ratoff S. Raut R.F. Razakamiandra E. Rea J.S. Real B. Rebel M. Reggiani-Guzzo T. Rehak J. Reichenbacher S.D. Reitzner H. Rejeb Sfar A. Renshaw S. Rescia F. Resnati A. Reynolds M. Ribas S. Riboldi C. Riccio G. Riccobene L.C.J. Rice J. Ricol A. Rigamonti Y. Rigaut D. Rivera A. Robert L. Rochester M. Roda P. Rodrigues M.J. Rodriguez Alonso E. Rodriguez Bonilla J. Rodriguez Rondon L.A. Romo Villa S. Rosauro-Alcaraz M. Rosenberg P. Rosier B. Roskovec M. Rossella M. Rossi J. Rout P. Roy S. Roy A. Rubbia C. Rubbia F.C. Rubio B. Russell D. Ruterbories A. Rybnikov A. Saa-Hernandez R. Saakyan S. Sacerdoti T. Safford N. Sahu P. Sala N. Samios O. Samoylov M.C. Sanchez V. Sandberg D.A. Sanders D. Sankey S. Santana M. Santos-Maldonado N. Saoulidou P. Sapienza C. Sarasty I. Sarcevic G. Savage V. Savinov A. Scaramelli A. Scarff A. Scarpelli T. Schaffer H. Schellman S. Schifano P. Schlabach D. Schmitz K. Scholberg A. Schukraft E. Segreto A. Selyunin C.R. Senise J. Sensenig M. Seoane I. Seong A. Sergi D. Sgalaberna M.H. Shaevitz S. Shafaq M. Shamma R. Sharankova H.R. Sharma R. Sharma R. Kumar T. Shaw C. Shepherd-Themistocleous A. Sheshukov S. Shin I. Shoemaker D. Shooltz R. Shrock H. Siegel L. Simard F. Simon N. Simos J. Sinclair G. Sinev J. Singh J. Singh L. Singh V. Singh R. Sipos F.W. Sippach G. Sirri A. Sitraka K. Siyeon K. Skarpaas A. Smith E. Smith P. Smith J. Smolik M. Smy E.L. Snider P. Snopok D. Snowden-Ifft M. Soares Nunes H. Sobel M. Soderberg S. Sokolov C.J. Solano Salinas S. Söldner-Rembold S.R. Soleti N. Solomey V. Solovov W.E. Sondheim M. Sorel A. Sotnikov J. Soto-Oton A. Sousa K. Soustruznik F. Spagliardi M. Spanu J. Spitz N.J.C. Spooner K. Spurgeon R. Staley M. Stancari L. Stanco R. Stanley R. Stein H.M. Steiner A.F. Steklain Lisbôa J. Stewart B. Stillwell J. Stock F. Stocker T. Stokes M. Strait T. Strauss S. Striganov A. Stuart J.G. Suarez H. Sullivan D. Summers A. Surdo V. Susic L. Suter C.M. Sutera R. Svoboda B. Szczerbinska A.M. Szelc H. A. Tanaka B. Tapia Oregui A. Tapper S. Tariq E. Tatar R. Tayloe A.M. Teklu M. Tenti K. Terao C.A. Ternes F. Terranova G. Testera T. Thakore A. Thea J.L. Thompson C. Thorn S.C. Timm V. Tishchenko J. Todd L. Tomassetti A. Tonazzo D. Torbunov M. Torti M. Tortola F. Tortorici N. Tosi D. Totani M. Toups C. Touramanis R. Travaglini J. Trevor S. Trilov W.H. Trzaska Y. Tsai Y.-T. Tsai Z. Tsamalaidze K.V. Tsang N. Tsverava S. Tufanli C. Tull E. Tyley M. Tzanov L. Uboldi M.A. Uchida J. Urheim T. Usher S. Uzunyan M.R. Vagins P. Vahle G.A. Valdiviesso E. Valencia V. Pia Z. Vallari E. Vallazza J.W.F. Valle S. Vallecorsa R. Van Berg R.G. Van de Water F. Varanini D. Vargas G. Varner J. Vasel S. Vasina G. Vasseur N. Vaughan K. Vaziri S. Ventura A. Verdugo S. Vergani M.A. Vermeulen M. Verzocchi M. Vicenzi H. Vieira de Souza C. Vignoli C. Vilela B. Viren T. Vrba T. Wachala A.V. Waldron M. Wallbank C. Wallis H. Wang J. Wang L. Wang M.H.L.S. Wang Y. Wang Y. Wang K. Warburton D. Warner M.O. Wascko D. Waters A. Watson P. Weatherly A. Weber M. Weber H. Wei A. Weinstein D. Wenman M. Wetstein A. White L.H. Whitehead D. Whittington M.J. Wilking C. Wilkinson Z. Williams F. Wilson R.J. Wilson W. Wisniewski J. Wolcott T. Wongjirad A. Wood K. Wood E. Worcester M. Worcester C. Wret W. Wu W. Wu Y. Xiao F. Xie E. Yandel G. Yang K. Yang S. Yang T. Yang A. Yankelevich N. Yershov K. Yonehara T. Young B. Yu H. Yu H. Yu J. Yu W. Yuan R. Zaki J. Zalesak L. Zambelli B. Zamorano A. Zani L. Zazueta G.P. Zeller J. Zennamo K. Zeug C. Zhang M. Zhao E. Zhivun G. Zhu P. Zilberman E.D. Zimmerman M. Zito S. Zucchelli J. Zuklin V. Zutshi R. Zwaska
Title: Design, construction and operation of the ProtoDUNE-SP Liquid Argon TPC
Description:
Abstract The ProtoDUNE-SP detector is a single-phase liquid argon time projection chamber (LArTPC) that was constructed and operated in the CERN North Area at the end of the H4 beamline.
This detector is a prototype for the first far detector module of the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), which will be constructed at the Sandford Underground Research Facility (SURF) in Lead, South Dakota, U.
S.
A.
The ProtoDUNE-SP detector incorporates full-size components as designed for DUNE and has an active volume of 7 × 6 × 7.
2 m3.
The H4 beam delivers incident particles with well-measured momenta and high-purity particle identification.
ProtoDUNE-SP's successful operation between 2018 and 2020 demonstrates the effectiveness of the single-phase far detector design.
This paper describes the design, construction, assembly and operation of the detector components.

Related Results

Xenon doping of liquid argon in ProtoDUNE single phase
Xenon doping of liquid argon in ProtoDUNE single phase
Abstract The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) will be the next generation long-baseline neutrino experiment. The far detector is designed as a complex of ...
The ProtoDUNE Photon Detection System: technology validation and performance
The ProtoDUNE Photon Detection System: technology validation and performance
Abstract DUNE is a long-baseline accelerator experiment currently in construction at Fermilab and SURF (South Dakota). The science objectives of DUNE include the sea...
Design
Design
Conventional definitions of design rarely capture its reach into our everyday lives. The Design Council, for example, estimates that more than 2.5 million people use design-related...
Th9 cytokines inhibit proliferation, promote apoptosis, and immune escape in thyroid carcinoma cells
Th9 cytokines inhibit proliferation, promote apoptosis, and immune escape in thyroid carcinoma cells
Abstract Objective: To investigate the regulatory effects of T helper 9 (Th9) cytokines on the proliferation, apoptosis and immune escape of thyroid cancer cells. Methods:...
Organoprotective Properties of Argon (Review)
Organoprotective Properties of Argon (Review)
The history of studying the organoprotective properties of argon (Ar) began in 1998 when a group of Russian researchers investigated the effect of hypoxic gas mixtures on mammalian...
Observation of radon mitigation in MicroBooNE by a liquid argon filtration system
Observation of radon mitigation in MicroBooNE by a liquid argon filtration system
AbstractThe MicroBooNE liquid argon time projection chamber (LArTPC) maintains a high level of liquid argon purity through the use of a filtration system that removes electronegati...

Back to Top