A 4 tonne demonstrator for large-scale dual-phase liquid argon time projection chambers
B. Aimard
(1)
,
Ch. Alt
,
J. Asaadi
,
M. Auger
,
V. Aushev
,
D. Autiero
(2)
,
M.M. Badoi
,
A. Balaceanu
,
G. Balik
(1)
,
L. Balleyguier
(2)
,
E. Bechetoille
(2)
,
D. Belver
,
A.M. Blebea-Apostu
,
S. Bolognesi
(3)
,
S. Bordoni
,
N. Bourgeois
,
B. Bourguille
,
J. Bremer
,
G. Brown
,
G. Brunetti
,
L. Brunetti
,
D. Caiulo
(2)
,
M. Calin
,
E. Calvo
,
M. Campanelli
,
K. Cankocak
,
C. Cantini
,
B. Carlus
(2)
,
B.M. Cautisanu
,
M. Chalifour
,
A. Chappuis
(1)
,
N. Charitonidis
,
A. Chatterjee
,
A. Chiriacescu
,
P. Chiu
,
S. Conforti
(4)
,
P. Cotte
(3)
,
P. Crivelli
,
C. Cuesta
,
J. Dawson
(5)
,
I. de Bonis
(1)
,
C. de La Taille
(4)
,
A. Delbart
(3)
,
D. Desforge
(3)
,
S. Di Luise
,
B.S. Dimitru
,
F. Doizon
(2)
,
C. Drancourt
(1)
,
D. Duchesneau
(1)
,
F. Dulucq
(4)
,
J. Dumarchez
(6)
,
F. Duval
,
S. Emery
(3)
,
A. Ereditato
,
T. Esanu
,
A. Falcone
,
K. Fusshoeller
,
A. Gallego-Ros
,
V. Galymov
(2)
,
N. Geroy
,
A. Gendotti
,
M. Gherghel-Lascu
,
C. Giganti
(6)
,
I. Gil-Botella
,
C. Girerd
(2)
,
M.C. Gomoiu
,
P. Gorodetzky
(5)
,
E. Hamada
,
R. Hanni
,
T. Hasegawa
,
A. Holin
,
S. Horikawa
,
M. Ikeno
,
S. Jiménez
,
A. Jipa
,
M. Karolak
(3)
,
Y. Karyotakis
(1)
,
S. Kasai
,
K. Kasami
,
T. Kishishita
,
I. Kreslo
,
D. Kryn
(5)
,
C. Lastoria
,
I. Lazanu
,
G. Lehmann-Miotto
,
N. Lira
,
K. Loo
,
D. Lorca
,
P. Lutz
,
T. Lux
,
J. Maalampi
,
G. Maire
,
M. Maki
,
L. Manenti
,
R.M. Margineanu
,
J. Marteau
(2)
,
G. Martin-Chassard
(4)
,
H. Mathez
(2)
,
E. Mazzucato
(3)
,
G. Misitano
,
B. Mitrica
,
D. Mladenov
,
L. Molina Bueno
,
C. Moreno Martínez
,
J.P. Mols
(3)
,
T.S. Mosu
,
W. Mug
,
A. Munteanu
,
S. Murphy
,
K. Nakayoshi
,
S. Narita
,
D. Navas-Nicolás
,
K. Negishi
,
M. Nessi
,
M. Niculescu-Oglinzanu
,
L. Nita
,
F. Noto
,
A. Noury
(5)
,
Y. Onishchuk
,
C. Palomares
,
M. Parvu
,
T. Patzak
(5)
,
Y. Pénichot
(3)
,
E. Pennacchio
(2)
,
L. Periale
,
H. Pessard
(1)
,
F. Pietropaolo
,
Y. Piret
(3)
,
B. Popov
(6)
,
D. Pugnere
(2)
,
B. Radics
,
D. Redondo
,
C. Regenfus
,
A. Remoto
(1)
,
F. Resnati
,
Y.A. Rigaut
,
C. Ristea
,
A. Rubbia
,
A. Saftoiu
,
K. Sakashita
,
F. Sanchez
,
C. Santos
(5)
,
A. Scarpelli
(5)
,
C. Schloesser
,
L. Scotto Lavina
(6)
,
K. Sendai
,
F. Sergiampietri
,
S. Shahsavarani
,
M. Shoji
,
J. Sinclair
,
J. Soto-Oton
,
D.L. Stanca
,
D. Stefan
,
P. Stroescu
,
R. Sulej
,
M. Tanaka
,
V. Toboaru
,
A. Tonazzo
(5)
,
W. Tromeur
(2)
,
W.H. Trzaska
,
T. Uchida
,
F. Vannucci
(5)
,
G. Vasseur
(3)
,
A. Verdugo
,
T. Viant
,
S. Vihonen
,
S. Vilalte
(1)
,
M. Weber
,
S. Wu
,
J. Yu
,
L. Zambelli
(1)
,
M. Zito
(3)
1
LAPP -
Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
2 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
3 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
4 OMEGA - Organisation de Micro-Électronique Générale Avancée
5 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
6 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
2 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
3 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
4 OMEGA - Organisation de Micro-Électronique Générale Avancée
5 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
6 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
Ch. Alt
- Fonction : Auteur
J. Asaadi
- Fonction : Auteur
M. Auger
- Fonction : Auteur
V. Aushev
- Fonction : Auteur
M.M. Badoi
- Fonction : Auteur
A. Balaceanu
- Fonction : Auteur
D. Belver
- Fonction : Auteur
A.M. Blebea-Apostu
- Fonction : Auteur
S. Bordoni
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N. Bourgeois
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B. Bourguille
- Fonction : Auteur
J. Bremer
- Fonction : Auteur
G. Brown
- Fonction : Auteur
G. Brunetti
- Fonction : Auteur
- PersonId : 759851
- ORCID : 0000-0003-4195-8613
L. Brunetti
- Fonction : Auteur
M. Calin
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E. Calvo
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M. Campanelli
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K. Cankocak
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C. Cantini
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B.M. Cautisanu
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M. Chalifour
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A. Chatterjee
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A. Gallego-Ros
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T. Hasegawa
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S. Jiménez
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A. Jipa
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S. Kasai
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K. Kasami
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T. Kishishita
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I. Kreslo
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B. Radics
- Fonction : Auteur
D. Redondo
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C. Regenfus
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Y.A. Rigaut
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L. Scotto Lavina
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- IdHAL : luca-scotto-lavina
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- IdRef : 187748616
K. Sendai
- Fonction : Auteur
F. Sergiampietri
- Fonction : Auteur
S. Shahsavarani
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M. Shoji
- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
J. Soto-Oton
- Fonction : Auteur
D.L. Stanca
- Fonction : Auteur
D. Stefan
- Fonction : Auteur
P. Stroescu
- Fonction : Auteur
R. Sulej
- Fonction : Auteur
M. Tanaka
- Fonction : Auteur
V. Toboaru
- Fonction : Auteur
W.H. Trzaska
- Fonction : Auteur
T. Uchida
- Fonction : Auteur
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A. Verdugo
- Fonction : Auteur
T. Viant
- Fonction : Auteur
S. Vihonen
- Fonction : Auteur
M. Weber
- Fonction : Auteur
S. Wu
- Fonction : Auteur
J. Yu
- Fonction : Auteur
Résumé
A 10 kilo-tonne dual-phase liquid argon TPC is one of the detector options considered for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). The detector technology relies on amplification of the ionisation charge in ultra-pure argon vapour and offers several advantages compared to the traditional single-phase liquid argon TPCs. A 4.2 tonne dual-phase liquid argon TPC prototype, the largest of its kind, with an active volume of \three has been constructed and operated at CERN. In this paper we describe in detail the experimental setup and detector components as well as report on the operation experience. We also present the first results on the achieved charge amplification, prompt scintillation and electroluminescence detection, and purity of the liquid argon from analyses of a collected sample of cosmic ray muons.