Nome laboratorio: Esperimento ReD (Recoil Directionality - DarkSide)
Responsabile scientifico: Prof. Sebastiano Albergo
Luogo: Ed. 6 (piano -1; locale Officina Meccanica)
ReD è un’esperimento R&D della collaborazione DarkSide. Consiste in una Camera a Proiezione Temporale (TPC) in Argon a doppia fase. Questa è irradiata con neutroni per caratterizzare i segnali di scintillazione e ionizzazione che si formano a seguito dei rinculi nucleari. Il sistema di lettura della luce impiega moderni Fotomoltiplicatori al Silicio (SiPM) operanti a temperature criogeniche, che offrono una efficienza quantistica migliore rispetto ai tradizionali rivelatori a fototubi (PMT). Dopo il rinculo nella TPC, il neutrone viene rivelato tramite uno spettrometro composto da 18 scintillatori plastici da 1-inch. Attualmente si sta lavorando per caratterizzare la risposta della TPC a rinculi a bassa energia grazie all’uso di neutroni da fissione del Cf-252. La tecnologia utilizzata e lo studio di questi segnali sono di interesse nella ricerca diretta di Materia Oscura nella forma di particelle massive debolmente interagenti (WIMPs). Un evento di WIMP nel rivelatore si comporterebbe come un rinculo nucleare. Vengono esplorate basse energie di rinculo per ottenere una migliore efficienza di separazione dei segnali dal fondo.
Attrezzature
| Camera a Proiezione Temporale |
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Dimensioni cubiche (5x5x6 cm3). TPB depositato sulle pareti per spostare il range della luce, da UV al visibile. Anodo e Catodo sono rese conduttive con ITO per stabilire un campo elettrico all’interno, reso uniforme grazie alla struttura in rame. Il sistema di lettura impiega SiPM. Il boiler riscalda l’argon per formare lo strato gassoso in equilibrio sul fluido.
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| Sistema Criogenico |
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ReD è dotato di un sistema criogenico sviluppato dall'azienda Criotec. Il sistema permette la liquefazione del gas argon, il suo ricircolo all'interno dell'impianto e la purificazione. La TPC è contenuta all'interno del dewar, immersa in argon liquido a 87 K°
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| Spettrometro per neutroni |
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Diciotto scintillatori plastici EJ-276 da 1 pollice disposti in due matrici 3x3. Ogni rilevatore è accoppiato a un PMT.
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| Schermo per la sorgente |
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Costituito da strati di Polietilene Borato ad alta densità (HDPE) per la termalizzazione dei neutroni e rivestito da ferro e Piombo. Quersti vengono assorbiti da tutte le face del cubo ad eccezione della zona frontale in cui si apre un cono di 2° per collimare l’uscita dei neutroni.
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