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BabyIAXO is the intermediate stage of the International Axion Observatory (IAXO) to be hosted at DESY. Its primary goal is the detection of solar axions following the axion helioscope technique. Axions are converted into photons in a large magnet that is pointing to the sun. The resulting X-rays are focused by appropriate X-ray optics and detected by sensitive low-background detectors placed at the focal spot. The aim of this article is to provide an accurate quantitative description of the different components (such as the magnet, optics, and X-ray detectors) involved in the detection of axions. Our efforts have focused on developing robust and integrated software tools to model these helioscope components, enabling future assessments of modifications or upgrades to any part of the IAXO axion helioscope and evaluating the potential impact on the experiment’s sensitivity. In this manuscript, we demonstrate the application of these tools by presenting a precise signal calculation and response analysis of BabyIAXO’s sensitivity to the axion-photon coupling. Though focusing on the Primakoff solar flux component, our virtual helioscope model can be used to test different production mechanisms, allowing for direct comparisons within a unified framework.
An accurate solar axions ray-tracing response of BabyIAXO / Null, Null; Ahyoune, S.; Altenmüller, K.; Antolín, I.; Basso, S.; Brun, P.; Candón, F. R.; Castel, J. F.; Cebrián, S.; Chouhan, D.; Della Ceca, R.; Cervera-Cortés, M.; Chernov, V.; Civitani, M. M.; Cogollos, C.; Costa, E.; Cotroneo, V.; Dafní, T.; Derbin, A.; Desch, K.; Díaz-Martín, M. C.; Díaz-Morcillo, A.; Díez-Ibáñez, D.; Diez Pardos, C.; Dinter, M.; Döbrich, B.; Drachnev, I.; Dudarev, A.; Ezquerro, A.; Fabiani, S.; Ferrer-Ribas, E.; Finelli, F.; Fleck, I.; Galán, J.; Galanti, G.; Galaverni, M.; García, J. A.; García-Barceló, J. M.; Gastaldo, L.; Giannotti, M.; Giganon, A.; Goblin, C.; Goyal, N.; Gu, Y.; Hagge, L.; Helary, L.; Hengstler, D.; Heuchel, D.; Hoof, S.; Iglesias-Marzoa, R.; Iguaz, F. J.; Iñiguez, C.; Irastorza, I. G.; Jakovčić, K.; Käfer, D.; Kaminski, J.; Karstensen, S.; Law, M.; Lindner, A.; Loidl, M.; Loiseau, C.; López-Alegre, G.; Lozano-Guerrero, A.; Lubsandorzhiev, B.; Luzón, G.; Manthos, I.; Margalejo, C.; Marín-Franch, A.; Marqués, J.; Marutzky, F.; Menneglier, C.; Mentink, M.; Mertens, S.; Miralda-Escudé, J.; Mirallas, H.; Muleri, F.; Muratova, V.; Navarro-Madrid, J. R.; Navick, X. F.; Nikolopoulos, K.; Notari, A.; Nozik, A.; Obis, L.; Ortiz-de-Solórzano, A.; O'Shea, T.; Von Oy, J.; Pareschi, G.; Papaevangelou, T.; Pareschi, G.; Perez, K.; Pérez, O.; Picatoste, E.; Pivovaroff, M. J.; Porrón, J.; Puyuelo, M. J.; Quintana, A.; Redondo, J.; Reuther, D.; Ringwald, A.; Rodrigues, M.; Rubini, A.; Rueda-Teruel, S.; Rueda-Teruel, F.; Ruiz-Chóliz, E.; Ruz, J.; Schaffran, J.; Schiffer, T.; Schmidt, S.; Schneekloth, U.; Schönfeld, L.; Schott, M.; Segui, L.; Singh, U. R.; Soffitta, P.; Spiga, D.; Stern, M.; Straniero, O.; Tavecchio, F.; Unzhakov, E.; Ushakov, N. A.; Vecchi, G.; Vogel, J. K.; Voronin, D. M.; Ward, R.; Weltman, A.; Wiesinger, C.; Wolf, R.; Yanes-Díaz, A.; Yu, Y.. - In: JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS. - ISSN 1029-8479. - 2025:2(2025). [10.1007/jhep02(2025)159]
An accurate solar axions ray-tracing response of BabyIAXO
null, null;Ahyoune, S.;Altenmüller, K.;Antolín, I.;Basso, S.;Brun, P.;Candón, F. R.;Castel, J. F.;Cebrián, S.;Chouhan, D.;Della Ceca, R.;Cervera-Cortés, M.;Chernov, V.;Civitani, M. M.;Cogollos, C.;Costa, E.;Cotroneo, V.;Dafní, T.;Derbin, A.;Desch, K.;Díaz-Martín, M. C.;Díaz-Morcillo, A.;Díez-Ibáñez, D.;Diez Pardos, C.;Dinter, M.;Döbrich, B.;Drachnev, I.;Dudarev, A.;Ezquerro, A.;Fabiani, S.;Ferrer-Ribas, E.;Finelli, F.;Fleck, I.;Galán, J.;Galanti, G.;Galaverni, M.;García, J. A.;García-Barceló, J. M.;Gastaldo, L.;Giannotti, M.;Giganon, A.;Goblin, C.;Goyal, N.;Gu, Y.;Hagge, L.;Helary, L.;Hengstler, D.;Heuchel, D.;Hoof, S.;Iglesias-Marzoa, R.;Iguaz, F. J.;Iñiguez, C.;Irastorza, I. G.;Jakovčić, K.;Käfer, D.;Kaminski, J.;Karstensen, S.;Law, M.;Lindner, A.;Loidl, M.;Loiseau, C.;López-Alegre, G.;Lozano-Guerrero, A.;Lubsandorzhiev, B.;Luzón, G.;Manthos, I.;Margalejo, C.;Marín-Franch, A.;Marqués, J.;Marutzky, F.;Menneglier, C.;Mentink, M.;Mertens, S.;Miralda-Escudé, J.;Mirallas, H.;Muleri, F.;Muratova, V.;Navarro-Madrid, J. R.;Navick, X. F.;Nikolopoulos, K.;Notari, A.
Membro del Collaboration Group
;Nozik, A.;Obis, L.;Ortiz-de-Solórzano, A.;O'Shea, T.;von Oy, J.;Pareschi, G.;Papaevangelou, T.;Pareschi, G.;Perez, K.;Pérez, O.;Picatoste, E.;Pivovaroff, M. J.;Porrón, J.;Puyuelo, M. J.;Quintana, A.;Redondo, J.;Reuther, D.;Ringwald, A.;Rodrigues, M.;Rubini, A.;Rueda-Teruel, S.;Rueda-Teruel, F.;Ruiz-Chóliz, E.;Ruz, J.;Schaffran, J.;Schiffer, T.;Schmidt, S.;Schneekloth, U.;Schönfeld, L.;Schott, M.;Segui, L.;Singh, U. R.;Soffitta, P.;Spiga, D.;Stern, M.;Straniero, O.;Tavecchio, F.;Unzhakov, E.;Ushakov, N. A.;Vecchi, G.;Vogel, J. K.;Voronin, D. M.;Ward, R.;Weltman, A.;Wiesinger, C.;Wolf, R.;Yanes-Díaz, A.;Yu, Y.
2025
Abstract
BabyIAXO is the intermediate stage of the International Axion Observatory (IAXO) to be hosted at DESY. Its primary goal is the detection of solar axions following the axion helioscope technique. Axions are converted into photons in a large magnet that is pointing to the sun. The resulting X-rays are focused by appropriate X-ray optics and detected by sensitive low-background detectors placed at the focal spot. The aim of this article is to provide an accurate quantitative description of the different components (such as the magnet, optics, and X-ray detectors) involved in the detection of axions. Our efforts have focused on developing robust and integrated software tools to model these helioscope components, enabling future assessments of modifications or upgrades to any part of the IAXO axion helioscope and evaluating the potential impact on the experiment’s sensitivity. In this manuscript, we demonstrate the application of these tools by presenting a precise signal calculation and response analysis of BabyIAXO’s sensitivity to the axion-photon coupling. Though focusing on the Primakoff solar flux component, our virtual helioscope model can be used to test different production mechanisms, allowing for direct comparisons within a unified framework.
01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
An accurate solar axions ray-tracing response of BabyIAXO / Null, Null; Ahyoune, S.; Altenmüller, K.; Antolín, I.; Basso, S.; Brun, P.; Candón, F. R.; Castel, J. F.; Cebrián, S.; Chouhan, D.; Della Ceca, R.; Cervera-Cortés, M.; Chernov, V.; Civitani, M. M.; Cogollos, C.; Costa, E.; Cotroneo, V.; Dafní, T.; Derbin, A.; Desch, K.; Díaz-Martín, M. C.; Díaz-Morcillo, A.; Díez-Ibáñez, D.; Diez Pardos, C.; Dinter, M.; Döbrich, B.; Drachnev, I.; Dudarev, A.; Ezquerro, A.; Fabiani, S.; Ferrer-Ribas, E.; Finelli, F.; Fleck, I.; Galán, J.; Galanti, G.; Galaverni, M.; García, J. A.; García-Barceló, J. M.; Gastaldo, L.; Giannotti, M.; Giganon, A.; Goblin, C.; Goyal, N.; Gu, Y.; Hagge, L.; Helary, L.; Hengstler, D.; Heuchel, D.; Hoof, S.; Iglesias-Marzoa, R.; Iguaz, F. J.; Iñiguez, C.; Irastorza, I. G.; Jakovčić, K.; Käfer, D.; Kaminski, J.; Karstensen, S.; Law, M.; Lindner, A.; Loidl, M.; Loiseau, C.; López-Alegre, G.; Lozano-Guerrero, A.; Lubsandorzhiev, B.; Luzón, G.; Manthos, I.; Margalejo, C.; Marín-Franch, A.; Marqués, J.; Marutzky, F.; Menneglier, C.; Mentink, M.; Mertens, S.; Miralda-Escudé, J.; Mirallas, H.; Muleri, F.; Muratova, V.; Navarro-Madrid, J. R.; Navick, X. F.; Nikolopoulos, K.; Notari, A.; Nozik, A.; Obis, L.; Ortiz-de-Solórzano, A.; O'Shea, T.; Von Oy, J.; Pareschi, G.; Papaevangelou, T.; Pareschi, G.; Perez, K.; Pérez, O.; Picatoste, E.; Pivovaroff, M. J.; Porrón, J.; Puyuelo, M. J.; Quintana, A.; Redondo, J.; Reuther, D.; Ringwald, A.; Rodrigues, M.; Rubini, A.; Rueda-Teruel, S.; Rueda-Teruel, F.; Ruiz-Chóliz, E.; Ruz, J.; Schaffran, J.; Schiffer, T.; Schmidt, S.; Schneekloth, U.; Schönfeld, L.; Schott, M.; Segui, L.; Singh, U. R.; Soffitta, P.; Spiga, D.; Stern, M.; Straniero, O.; Tavecchio, F.; Unzhakov, E.; Ushakov, N. A.; Vecchi, G.; Vogel, J. K.; Voronin, D. M.; Ward, R.; Weltman, A.; Wiesinger, C.; Wolf, R.; Yanes-Díaz, A.; Yu, Y.. - In: JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS. - ISSN 1029-8479. - 2025:2(2025). [10.1007/jhep02(2025)159]
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
