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Description
Il Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) è un esperimento di nuova generazione progettato per affrontare le principali questioni ancora aperte nella fisica dei neutrini, tra cui l’ordinamento delle masse dei neutrini e la violazione di CP nel settore leptonico. L’esperimento è composto da un Near Detector (ND) e un Far Detector (FD) posti a circa 1300 km di distanza l’uno dall’altro e utilizza un fascio di neutrini ad ampio spettro e alta intensità. Per raggiungere gli obiettivi di precisione di DUNE è necessario un controllo rigoroso delle incertezze sistematiche e un ruolo fondamentale è affidato al complesso del Near Detector. All’interno di questo complesso, il rivelatore SAND (System for on-Axis Neutrino Detection) è progettato per un monitoraggio continuo del fascio di neutrini e grazie a GRAIN, un bersaglio attivo di 1 t di argon liquido, è in grado di misurare in maniera indipendente dei campioni di interazioni di neutrini in campo magnetico nello stesso mezzo del Far Detector.
Il mio contributo intende fornire una panoramica generale del rivelatore GRAIN, descrivendone il progetto e i principi di funzionamento. In particolare, mi concentrerò sul sistema ottico di lettura basato su camere innovative che combinano un sistema ottico di lenti con una matrice 32x32 di fotomoltiplicatori al silicio (SiPM). Lo scopo finale di questo sistema è quello di ricostruire le tracce di particelle cariche prodotte dall’interazione dei neutrini nell’argon sfruttando la luce di scintillazione. Presenterò quindi i risultati dei primi test sperimentali effettuati con il sistema ottico ed evidenzierò le potenzialità del sistema SAND–GRAIN all’interno della fisica di DUNE.