مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - Analysis of the liquid argon purity in the ICARUS T600 TPC

Author/Authors :

Amoruso، نويسنده , , S and Antonello، نويسنده , , M and Aprili، نويسنده , , P and Arneodo، نويسنده , , F and Badertscher، نويسنده , , A and Baiboussinov، نويسنده , , B and Baldo Ceolin، نويسنده , , M and Battistoni، نويسنده , , G and Bekman، نويسنده , , B and Benetti، نويسنده , , P and Bernardini، نويسنده , , E and Bischofberger، نويسنده , , M and Borio di Tigliole، نويسنده , , A and Brunetti، نويسنده , , R and Bruzzese، نويسنده , , R and Bueno، نويسنده , , A and Buzzanca، نويسنده , , M and Calligarich، نويسنده , , E and Campanelli، نويسنده , , M and Carbonara، نويسنده , , F and Carpanese، نويسنده , , C and Cavalli، نويسنده , , D and Cavanna، نويسنده , , F and Cennini، نويسنده , , P and Centro، نويسنده , , S and Cesana، نويسنده , , A and Chen، نويسنده , , C and Chen، نويسنده , , D and Chen، نويسنده , , D.B. and Chen، نويسنده , , Y and Cie?lik، نويسنده , , X and Cline، نويسنده , , D and Cocco، نويسنده , , A.G. and Dai، نويسنده , , Z and De Vecchi، نويسنده , , C and Da?browska، نويسنده , , A and Di Cicco، نويسنده , , A and Dolfini، نويسنده , , R and Ereditato، نويسنده , , A and Felcini، نويسنده , , M and Ferrari، نويسنده , , A and Ferri، نويسنده , , F and Fiorillo، نويسنده , , G and Galli، نويسنده , , S and Ge، نويسنده , , Y and Gibin، نويسنده , , D and Gigli Berzolari، نويسنده , , A and Gil-Botella، نويسنده , , I and Graczyk، نويسنده , , K and Grandi، نويسنده , , L and Guglielmi، نويسنده , , A and He، نويسنده , , K and Holeczek، نويسنده , , J and Huang، نويسنده , , X and Juszczak، نويسنده , , C and Kie?czewska، نويسنده , , D and Kisiel، نويسنده , , J and Koz?owski، نويسنده , , T and Laffranchi، نويسنده , , M and ?agoda، نويسنده , , J and Li، نويسنده , , Z and Lu، نويسنده , , F and Ma، نويسنده , , J and Mangano، نويسنده , , G and Markiewicz، نويسنده , , M and Martinez de la Ossa، نويسنده , , A and Matthey، نويسنده , , C and Mauri، نويسنده , , F and Meng، نويسنده , , G and Messina، نويسنده , , M and Montanari، نويسنده , , C and Muraro، نويسنده , , S and Navas-Concha، نويسنده , , S and Nurzia، نويسنده , , G and Otwinowski، نويسنده , , S and Ouyang، نويسنده , , Q and Palamara، نويسنده , , O and Pascoli، نويسنده , , D and Periale، نويسنده , , L and Piano Mortari، نويسنده , , G.B and Piazzoli، نويسنده , , A and Picchi، نويسنده , , P and Pietropaolo، نويسنده , , Henry M. Polchlopek، نويسنده , , W and Rancati، نويسنده , , T and Rappoldi، نويسنده , , A and Raselli، نويسنده , , G.L. and Rico، نويسنده , , J and Rondio، نويسنده , , E and Rossella، نويسنده , , M and Rubbia، نويسنده , , A and Rubbia، نويسنده , , C and Sala، نويسنده , , P and Santorelli، نويسنده , , R and Scannicchio، نويسنده , , D and Segreto، نويسنده , , E and Seo، نويسنده , , Y and Sergiampietri، نويسنده , , F and Sobczyk، نويسنده , , J and Spinelli، نويسنده , , N and Stepaniak، نويسنده , , J and Szarska، نويسنده , , M and Szeptycka، نويسنده , , M and Szleper، نويسنده , , M and Terrani، نويسنده , , M and Velotta، نويسنده , , R and Ventura، نويسنده , , S and Vignoli، نويسنده , , C and Wang، نويسنده , , H and Wang، نويسنده , , X and Woo، نويسنده , , J and Xu، نويسنده , , G and Xu، نويسنده , , Z and Zalewska، نويسنده , , A and Zalipska، نويسنده , , J and Zhang، نويسنده , , C and Zhang، نويسنده , , Q and Zhen، نويسنده , , S and Zipper، نويسنده , , W، نويسنده ,

Abstract :

The results reported in this paper are based on the analysis of the data recorded with the first half-module of the ICARUS T600 liquid argon Time Projection Chamber (LAr TPC), during a technical run that took place on surface in Pavia (Italy). We include results from the linearity, uniformity and calibration of the electronics, measurements on the electron drift velocity in LAr at different electric fields, as well as the LAr purity achievement of the detector. Two complementary techniques were used to measure the drift electron lifetime inside the active volume: the first, from the data of a purity monitor, gives a measurement localized in space; the second, based on the study of the signals produced by long minimum ionizing tracks crossing the detector, provides a LAr volume averaged value. Both methods yield consistent results over the whole data taking period and are compatible with an uniform LAr purity over the whole volume. The maximal drift electron lifetime value was recorded before the run stop and was about 1.8 ms. From an interpretation of the observed drift electron lifetime as a function of time, we conclude that the adopted technology would allow for drift distances exceeding 3 m.