| TAZ-TFM-2023-825 |
Estudio de señal y fondo en el experimento GanESS en la Fuente de Espalación Europea
Jiménez Puyuelo, María
Monrabal Capilla, Francesc (dir.)
Cebrián Guajardo, Susana (ponente)
Universidad de Zaragoza,
CIEN,
2023
Departamento de Física Teórica, Área de Física Atómica, Molecular y Nuclear
Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas
Resumen: La dispersión elástica coherente neutrino-núcleo (CEnNS) es un tipo de interacción en la que los neutrinos son dispersados por los núcleos como conjunto, siendo el retroceso del núcleo el único observable experimental. Este proceso constituye un canal para la detección de neutrinos de baja energía. La Fuente de Espalación Europea (ESS) ha sido identificada como una fuente de neutrinos de energía y flujo óptimos para el estudio de CenNS. Estas características permiten el uso de detectores de relativamente baja masa, como las cámaras de proyección temporal (TPC) de gas noble, como GanESS.
En este trabajo se ha estudiado la señal inducida por el flujo de neutrinos de la ESS en el detector GanESS con diferentes gases nobles; argón, kriptón y xenón. Un tipo de fondos problemáticos en experimentos CEnNS que operan en fuentes de espalación son los neutrones relacionados con el haz de protones. Los mayores esfuerzos de este trabajo han consistido en desarrollar una simulación de Monte Carlo con la que estudiar el tipo de eventos inducidos sobre el detector por esta componente del fondo. Se han evaluado diferentes estrategias de blindaje y se ha podido determinar cuál de las localizaciones disponibles dentro de las instalaciones de la ESS ofrece una óptima relación señal-fondo. El factor de quenching tiene en cuenta la pérdida de energía del retroceso nuclear que ocurre en detectores de ionización. Considerando un modelo realista del detector, con resolución en energía y umbral, se ha simulado la detección de eventos CEnNS y de fondo de neutrones en función de diferentes escenarios de umbral y factor de quenching.
En este trabajo se ha estudiado la señal inducida por el flujo de neutrinos de la ESS en el detector GanESS con diferentes gases nobles; argón, kriptón y xenón. Un tipo de fondos problemáticos en experimentos CEnNS que operan en fuentes de espalación son los neutrones relacionados con el haz de protones. Los mayores esfuerzos de este trabajo han consistido en desarrollar una simulación de Monte Carlo con la que estudiar el tipo de eventos inducidos sobre el detector por esta componente del fondo. Se han evaluado diferentes estrategias de blindaje y se ha podido determinar cuál de las localizaciones disponibles dentro de las instalaciones de la ESS ofrece una óptima relación señal-fondo. El factor de quenching tiene en cuenta la pérdida de energía del retroceso nuclear que ocurre en detectores de ionización. Considerando un modelo realista del detector, con resolución en energía y umbral, se ha simulado la detección de eventos CEnNS y de fondo de neutrones en función de diferentes escenarios de umbral y factor de quenching.
Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master
Notas: Resumen disponible en inglés
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