Design, construction and operation of the ProtoDUNE-SP Liquid Argon TPC
2 University of Liverpool
3 University of Oxford
4 Fermilab - Fermi National Accelerator Laboratory
5 Unibas - Université de Bâle = University of Basel = Basel Universität
6 UCOL - Universidad de Colima [Mexico]
7 UNIBE - Universität Bern = University of Bern = Université de Berne
8 Columbia University [New York]
9 University of Texas at Arlington [Arlington]
10 University of Sussex
11 UC - University of Cincinnati
12 Taras Shevchenko National University of Kyiv
13 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
14 CINVESTAV - Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional
15 Indiana University [Bloomington]
16 PNNL - Pacific Northwest National Laboratory
17 University of Warwick [Coventry]
18 UCL - University College London [UCL]
19 University of Bristol [Bristol]
20 GTU - Georgian Technical University
21 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
22 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
23 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
24 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
25 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
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Résumé
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 m$^{3}$. 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.
Mots clés
- etc)
- performance
- irradiation
- fabrication
- CERN Lab
- DUNE
- detector: design
- time projection chamber: liquid argon
- activity report
- Time projection Chambers (TPC)
- gas and liquid scintillators)
- scintillation and light emission processes (solid
- Scintillators
- CMOS imagers
- EMCCDs
- EBCCDs
- CCDs
- G-APDs
- Si-PMTs
- APDs
- visible and IR photons (solid-state) (PIN diodes
- Photon detectors for UV
- double-phase)
- ionization
- Noble liquid detectors (scintillation