KM3NeT 中声学 neutrino 候选体触发器的研制
天体物理仪器与方法
2023-08-09 v2 仪器与探测器
摘要
KM3NeT 合作组正在地中海建设两台大型中微子探测器：位于西西里附近、旨在进行中微子天文学的 ARCA，以及位于土伦附近、设计用于研究中微子内禀性质的 ORCA。两台探测器合计将有数百个探测单元（Detection Unit），其数字光学模块（DOM）由浮力保持垂直，形成用于探测中微子相互作用后产生的切伦科夫光的大型三维光学阵列。为正确重建入射中微子方向，必须监测因海流而非静止的 DOM 位置。为此，探测器配备了声学定位系统，其由海底固定声发射器、每个 DU 基座中的水听器以及每个 DOM 中作为声学接收器的压电陶瓷传感器组成。该声学传感器网络不仅可用于定位，也可用于生物声学、船舶噪声监测、环境噪声控制及声学 neutrinos 探测等声学监测研究。本工作探索了创建触发器的可能性，以保存由水听器声学探测到的超高能中微子候选体数据。中微子在流体中相互作用引起的声学信号是一种短时双极脉冲（Bipolar Pulse），极具方向性，其傅里叶变换覆盖宽频带。通过模拟由距探测器 1 km、零度入射的 UHE 中微子相互作用产生的 BP 并叠加实验真实声学数据，完成了信号检测研究。最终，为记录 BP 候选体开发并测试了一种触发方案。根据所施加的截断与算法计算的参数，监测了每秒候选体数、精确率与召回率。
引用
@article{arxiv.2211.10149,
title = {Development of a trigger for acoustic neutrino candidates in KM3NeT},
author = {Dídac D. Tortosa and Miguel Ardid and Manuel Bou-Cabo and Guillermo Lara and Juan A. Martínez-Mora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.10149},
year = {2023}
}
备注
9th International Workshop on Acoustic and Radio EeV Neutrino Detection Activities - ARENA2022