Construction of the TPC Readout Electronics for the LAr1-ND Experiment
LAr1-ND 实验的 TPC 读出电子器件的构建
基本信息
- 批准号:1505313
- 负责人:
- 金额:$ 62.99万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-08-01 至 2021-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
One of the major intellectual achievements of the 20th century was the development of the Standard Model (SM) of particle physics. This model has succeeded in classifying all of the elementary particles known into a hierarchy of groups having similar quantum properties. The validity of this model to date has been recently confirmed by the discovery of the Higgs boson at the Large Hadron Collider at CERN. However, the Standard Model as it currently exists leaves open many questions, for example why there is a preponderance of matter over antimatter in the universe. One of the primary areas to search for answers to such open questions about the universe is to focus on a study of the properties of neutrinos and to use what we know and can learn about neutrinos as probes of science beyond the Standard Model. Neutrinos are elementary particles that barely interact with anything else in the universe. They have no electric charge and were once thought to be massless. Moreover, the Standard Model predicted that there were actually three different kinds of neutrinos that were distinguishable through the different interactions that they would undergo whenever they would interact with matter. But recent measurements have totally changed our picture of neutrinos. We now know that neutrinos do have a mass and because they do, they can actually change from one type to another. Detailed measurements of these changes, along with other current neutrino measurements, form one of the most promising ways to probe for new physics beyond the Standard Model. There have also been possible hints in various experiments of new types of neutrinos (called sterile neutrinos), and building the critical instruments to clarify such "hints" is one of the main thrusts of the work in this project.The work proposed here is to develop the front-end electronics for a Liquid Argon Time Projection Chamber (LAr TPC) for the Liquid Argon, Near Detector (LAr1-ND) Experiment. This detector technique is powerful in that it allows the experimenter to distinguish between electrons and photons, important for the understanding of the character of neutrino interactions and neutrino oscillations. At Fermilab, the LAr1-ND experiment, along with a companion experiment called MicroBooNE, should significantly increase the physics reach toward answering the important question of whether hypothesized "sterile" neutrinos exist and resolving the anomalies in recent neutrino experiments. The electronics developed through this award will also advance an important new technology for the field, the Liquid Argon Time Projection Chamber, which is the likely technology in the future large-scale Long Baseline Neutrino Facility (LBNF) being constructed at FNAL.
世纪的主要学术成就之一是粒子物理学标准模型(SM)的发展。这个模型成功地将所有已知的基本粒子分类为具有相似量子性质的层次结构。最近,欧洲核子研究中心的大型强子对撞机发现了希格斯玻色子,证实了这一模型的有效性。然而,目前存在的标准模型留下了许多问题,例如为什么宇宙中物质比反物质占优势。对于这些关于宇宙的开放性问题,寻找答案的主要领域之一是专注于中微子性质的研究,并利用我们所知道的和可以了解的关于中微子的知识作为标准模型之外的科学探针。中微子是基本粒子,几乎不与宇宙中的任何其他物质相互作用。它们不带电荷,曾经被认为是无质量的。此外,标准模型预测,实际上有三种不同类型的中微子,它们可以通过与物质相互作用时所经历的不同相互作用来区分。但是最近的测量已经完全改变了我们对中微子的看法。我们现在知道中微子确实有质量,因为它们有质量,它们实际上可以从一种类型变成另一种类型。对这些变化的详细测量,沿着其他当前的中微子测量,形成了探索标准模型之外的新物理学的最有前途的方法之一。在各种实验中也有可能出现新类型的中微子(称为无菌中微子),而建立关键的仪器来澄清这种“暗示”是本项目工作的主要目标之一。这里提出的工作是开发用于液体氩近探测器实验(LAr 1-ND)的液体氩时间投影室(LAr TPC)的前端电子学。这种探测器技术非常强大,因为它允许实验者区分电子和光子,这对于理解中微子相互作用和中微子振荡的特征非常重要。在费米实验室,LAr 1-ND实验,沿着一个名为MicroBooNE的同伴实验,应该会大大增加物理学的范围,以回答假设的“无菌”中微子是否存在的重要问题,并解决最近中微子实验中的异常现象。通过该奖项开发的电子产品还将推动该领域的一项重要新技术,即液氩时间投影室,这是FNAL正在建造的未来大型长基线中微子设施(LBNF)的可能技术。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Continuous Data Acquisition for Liquid Argon Time Projection Chamber Neutrino Detectors Using FPGA-Based Real-Time Compression Algorithms
使用基于 FPGA 的实时压缩算法对液氩时间投影室中微子探测器进行连续数据采集
- DOI:10.1109/nysds.2019.8909728
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Crespo-Anadon, J. I.
- 通讯作者:Crespo-Anadon, J. I.
Liquid Argon TPC Trigger Development with SBND
- DOI:
- 发表时间:2019-10
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:G. Karagiorgi
- 通讯作者:G. Karagiorgi
The continuous readout stream of the MicroBooNE liquid argon time projection chamber for detection of supernova burst neutrinos
- DOI:10.1088/1748-0221/16/02/p02008
- 发表时间:2021-02-01
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:Abratenko, P.;Alrashed, M.;Zhang, C.
- 通讯作者:Zhang, C.
Liquid Argon Time Projection Chamber Trigger Development with MicroBooNE
- DOI:10.1088/1742-6596/2374/1/012163
- 发表时间:2022-11
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:D. Kalra
- 通讯作者:D. Kalra
The MicroBooNE continuous readout stream for detection of supernova neutrinos
用于检测超新星中微子的 MicroBooNE 连续读出流
- DOI:10.1088/1742-6596/1312/1/012006
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Crespo-Anadón, J I
- 通讯作者:Crespo-Anadón, J I
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