Detection of high-energy neutrinos from distant astrophysical sources will open a new window on the Universe. The detection principle exploits the measurement of Cherenkov light emitted by charged particles resulting from neutrino interactions in the matter containing the telescope. A novel multi-PMT digital optical module (DOM) was developed to contain 31 3-inch photomultiplier tubes (PMTs). In order to maximize the detector sensitivity, each PMT will be surrounded by an expansion cone which collects photons that would otherwise miss the photocathode. Results for various angles of incidence with respect to the PMT surface indicate an increase in collection efficiency by 30 % on average for angles up to 45 with respect to the perpendicular. Ray-tracing calculations could reproduce the measurements, allowing to estimate an increase in the overall photocathode sensitivity, integrated over all angles of incidence, by 27 % (for a single PMT). Prototype DOMs, being built by the KM3NeT consortium, will be equipped with these expansion cones.

Expansion cone for the 3-inch PMTs of the KM3NeT optical modules / S., Adrian Martinez; M., Ageron; J. A., Aguilar; F., Aharonian; S., Aiello; A., Albert; M., Alexandri; Fabrizio, Ameli; M., Ameli; E. G., Anassontzis; M., Anghinolfi; G., Anton; S., Anvar; M., Ardid; A., Assis Jesus; J. J., Aubert; R., Bakker; A. E., Ball; G., Barbarino; E., Barbarito; F., Barbato; B., Baret; M., De Bel; A., Belias; N., Bellou; E., Berbee; A., Berkien; A., Bersani; V., Bertin; S., Beurthey; S., Biagi; C., Bigongiari; B., Bigourdan; M., Billault; R., De Boer; H., Boer Rookhuizen; Bonori, Maurizio; M., Borghini; M., Bou Cabo; B., Bouhadef; G., Bourlis; M., Bouwhuis; S., Bradbury; A., Brown; F., Bruni; J., Brunner; M., Brunoldi; J., Busto; G., Cacopardo; L., Caillat; D., Calvo Diaz Aldagalan; A., Calzas; M., Canals; Capone, Antonio; J., Carr; E., Castorina; S., Cecchini; A., Ceres; R., Cereseto; Th, Chaleil; F., Chateau; T., Chiarusi; D., Choqueuse; P. E., Christopoulou; G., Chronis; O., Ciaffoni; M., Circella; R., Cocimano; F., Cohen; F., Colijn; R., Coniglione; M., Cordelli; A., Cosquer; M., Costa; P., Coyle; J., Craig; A., Creusot; C., Curtil; A., D'Amico; G., Damy; R., De Asmundis; DE BONIS, Giulia; G., Decock; P., Decowski; E., Delagnes; G., De Rosa; C., Distefano; C., Donzaud; D., Dornic; Q., Dorosti Hasankiadeh; J., Drogou; D., Drouhin; F., Druillole; L., Drury; D., Durand; G. A., Durand; T., Eberl; U., Emanuele; A., Enzenhofer; J. P., Ernenwein; S., Escoffier; V., Espinosa; G., Etiope; P., Favali; D., Felea; M., Ferri; S., Ferry; V., Flaminio; F., Folger; A., Fotiou; U., Fritsch; D., Gajanana; R., Garaguso; G. P., Gasparini; F., Gasparoni; V., Gautard; F., Gensolen; K., Geyer; G., Giacomelli; I., Gialas; V., Giordano; J., Giraud; N., Gizani; A., Gleixner; C., Gojak; J. P., Gomez Gonzalez; K., Graf; D., Grasso; A., Grimaldi; R., Groenewegen; Z., Guede; G., Guillard; F., Guilloux; R., Habel; G., Hallewell; H., Van Haren; J., Van Heerwaarden; A., Heijboer; E., Heine; J. J., Hernandez Rey; B., Herold; M., Van De Hoek; J., Hogenbirk; J., Hossl; C. C., Hsu; M., Imbesi; A., Jamieson; P., Jansweijer; M., De Jong; F., Jouvenot; M., Kadler; N., Kalantar Nayestanaki; O., Kalekin; A., Kappes; M., Karolak; U. F., Katz; O., Kavatsyuk_; O., Kavatsyuk; P., Keller; Y., Kiskiras; R., Klein; H., Kok; H., Kontoyiannis; P., Kooijman; J., Koopstra; C., Kopper; A., Korporaal; P., Koske; A., Kouchner; S., Koutsoukos; I., Kreykenbohm; V., Kulikovskiy; M., Laan; C., La Fratta; P., Lagier; R., Lahmann; P., Lamare; G., Larosa; D., Lattuada; A., Leisos; D., Lenis; E., Leonora; H., Le Provost; G., Lim; C. D., Llorens; J., Lloret; H., Löhner†; H., Lohner; D., Lo Presti; P., Lotrus; F., Louis; F., Lucarelli; V., Lykousis; D., Malyshev; S., Mangano; E. C., Marcoulaki; A., Margiotta; G., Marinaro; A., Marinelli; O., Mari; O., Maris; E., Markopoulos; C., Markou; J. A., Martinez Mora; A., Martini; J., Marvaldi; Masullo, Rocco; G., Maurin; P., Migliozzi; E., Migneco; S., Minutoli; A., Miraglia; C. M., Mollo; M., Mongelli; E., Monmarthe; M., Morganti; S., Mos; H., Motz; Y., Moudden; G., Mul; P., Musico; M., Musumeci; Ch, Naumann; M., Neff; C., Nicolaou; A., Orlando; D., Palioselitis; K., Papageorgiou; A., Papaikonomou; R., Papaleo; I. A., Papazoglou; G. E., Pavalas; H. Z., Peek; J., Perkin; P., Piattelli; V., Popa; T., Pradier; E., Presani; I. G., Priede; A., Psallidas; C., Rabouille; C., Racca; A., Radu; N., Randazzo; P. A., Rapidis; P., Razis; D., Real; C., Reed; S., Reito; L. K., Resvanis; G., Riccobene; R., Richter; K., Roensch; J., Rolin; J., Rose; J., Roux; A., Rovelli; A., Russo; G. V., Russo; F., Salesa; D., Samtleben; P., Sapienza; J. W., Schmelling; J., Schmid; J., Schnabel; K., Schroeder; J. P., Schuller; F., Schussler; D., Sciliberto; M., Sedita; T., Seitz; R., Shanidze; Simeone, Francesco; I., Siotis; V., Sipala; C., Sollima; S., Sparnocchia; A., Spies; M., Spurio; T., Staller; S., Stavrakakis; G., Stavropoulos; J., Steijger; Th, Stolarczyk; D., Stransky; M., Taiuti; A., Taylor; L., Thompson; P., Timmer; D., Tonoiu; S., Toscano; C., Touramanis; L., Trasatti; P., Traverso; A., Trovato; A., Tsirigotis; S., Tzamarias; E., Tzamariudaki; F., Urbano; B., Vallage; V., Van Elewyck; G., Vannoni; M., Vecchi; P., Vernin; S., Viola; D., Vivolo; S., Wagner; P., Werneke; R. J., White; G., Wijnker; J., Wilms; E., De Wolf; H., Yepes; V., Zhukov; E., Zonca; J. D., Zornoza; J., Zuniga; Collaboration The, Km3net. - In: JOURNAL OF INSTRUMENTATION. - ISSN 1748-0221. - ELETTRONICO. - 8:03(2013), pp. 1-17. [10.1088/1748-0221/8/03/t03006]

Expansion cone for the 3-inch PMTs of the KM3NeT optical modules

BONORI, Maurizio;CAPONE, Antonio;DE BONIS, Giulia;MASULLO, Rocco;SIMEONE, Francesco;
2013

Abstract

Detection of high-energy neutrinos from distant astrophysical sources will open a new window on the Universe. The detection principle exploits the measurement of Cherenkov light emitted by charged particles resulting from neutrino interactions in the matter containing the telescope. A novel multi-PMT digital optical module (DOM) was developed to contain 31 3-inch photomultiplier tubes (PMTs). In order to maximize the detector sensitivity, each PMT will be surrounded by an expansion cone which collects photons that would otherwise miss the photocathode. Results for various angles of incidence with respect to the PMT surface indicate an increase in collection efficiency by 30 % on average for angles up to 45 with respect to the perpendicular. Ray-tracing calculations could reproduce the measurements, allowing to estimate an increase in the overall photocathode sensitivity, integrated over all angles of incidence, by 27 % (for a single PMT). Prototype DOMs, being built by the KM3NeT consortium, will be equipped with these expansion cones.
2013
large detector systems for particle and astroparticle physics; optical detector readout concepts; cherenkov detectors; instrument optimization.
01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
Expansion cone for the 3-inch PMTs of the KM3NeT optical modules / S., Adrian Martinez; M., Ageron; J. A., Aguilar; F., Aharonian; S., Aiello; A., Albert; M., Alexandri; Fabrizio, Ameli; M., Ameli; E. G., Anassontzis; M., Anghinolfi; G., Anton; S., Anvar; M., Ardid; A., Assis Jesus; J. J., Aubert; R., Bakker; A. E., Ball; G., Barbarino; E., Barbarito; F., Barbato; B., Baret; M., De Bel; A., Belias; N., Bellou; E., Berbee; A., Berkien; A., Bersani; V., Bertin; S., Beurthey; S., Biagi; C., Bigongiari; B., Bigourdan; M., Billault; R., De Boer; H., Boer Rookhuizen; Bonori, Maurizio; M., Borghini; M., Bou Cabo; B., Bouhadef; G., Bourlis; M., Bouwhuis; S., Bradbury; A., Brown; F., Bruni; J., Brunner; M., Brunoldi; J., Busto; G., Cacopardo; L., Caillat; D., Calvo Diaz Aldagalan; A., Calzas; M., Canals; Capone, Antonio; J., Carr; E., Castorina; S., Cecchini; A., Ceres; R., Cereseto; Th, Chaleil; F., Chateau; T., Chiarusi; D., Choqueuse; P. E., Christopoulou; G., Chronis; O., Ciaffoni; M., Circella; R., Cocimano; F., Cohen; F., Colijn; R., Coniglione; M., Cordelli; A., Cosquer; M., Costa; P., Coyle; J., Craig; A., Creusot; C., Curtil; A., D'Amico; G., Damy; R., De Asmundis; DE BONIS, Giulia; G., Decock; P., Decowski; E., Delagnes; G., De Rosa; C., Distefano; C., Donzaud; D., Dornic; Q., Dorosti Hasankiadeh; J., Drogou; D., Drouhin; F., Druillole; L., Drury; D., Durand; G. A., Durand; T., Eberl; U., Emanuele; A., Enzenhofer; J. P., Ernenwein; S., Escoffier; V., Espinosa; G., Etiope; P., Favali; D., Felea; M., Ferri; S., Ferry; V., Flaminio; F., Folger; A., Fotiou; U., Fritsch; D., Gajanana; R., Garaguso; G. P., Gasparini; F., Gasparoni; V., Gautard; F., Gensolen; K., Geyer; G., Giacomelli; I., Gialas; V., Giordano; J., Giraud; N., Gizani; A., Gleixner; C., Gojak; J. P., Gomez Gonzalez; K., Graf; D., Grasso; A., Grimaldi; R., Groenewegen; Z., Guede; G., Guillard; F., Guilloux; R., Habel; G., Hallewell; H., Van Haren; J., Van Heerwaarden; A., Heijboer; E., Heine; J. J., Hernandez Rey; B., Herold; M., Van De Hoek; J., Hogenbirk; J., Hossl; C. C., Hsu; M., Imbesi; A., Jamieson; P., Jansweijer; M., De Jong; F., Jouvenot; M., Kadler; N., Kalantar Nayestanaki; O., Kalekin; A., Kappes; M., Karolak; U. F., Katz; O., Kavatsyuk_; O., Kavatsyuk; P., Keller; Y., Kiskiras; R., Klein; H., Kok; H., Kontoyiannis; P., Kooijman; J., Koopstra; C., Kopper; A., Korporaal; P., Koske; A., Kouchner; S., Koutsoukos; I., Kreykenbohm; V., Kulikovskiy; M., Laan; C., La Fratta; P., Lagier; R., Lahmann; P., Lamare; G., Larosa; D., Lattuada; A., Leisos; D., Lenis; E., Leonora; H., Le Provost; G., Lim; C. D., Llorens; J., Lloret; H., Löhner†; H., Lohner; D., Lo Presti; P., Lotrus; F., Louis; F., Lucarelli; V., Lykousis; D., Malyshev; S., Mangano; E. C., Marcoulaki; A., Margiotta; G., Marinaro; A., Marinelli; O., Mari; O., Maris; E., Markopoulos; C., Markou; J. A., Martinez Mora; A., Martini; J., Marvaldi; Masullo, Rocco; G., Maurin; P., Migliozzi; E., Migneco; S., Minutoli; A., Miraglia; C. M., Mollo; M., Mongelli; E., Monmarthe; M., Morganti; S., Mos; H., Motz; Y., Moudden; G., Mul; P., Musico; M., Musumeci; Ch, Naumann; M., Neff; C., Nicolaou; A., Orlando; D., Palioselitis; K., Papageorgiou; A., Papaikonomou; R., Papaleo; I. A., Papazoglou; G. E., Pavalas; H. Z., Peek; J., Perkin; P., Piattelli; V., Popa; T., Pradier; E., Presani; I. G., Priede; A., Psallidas; C., Rabouille; C., Racca; A., Radu; N., Randazzo; P. A., Rapidis; P., Razis; D., Real; C., Reed; S., Reito; L. K., Resvanis; G., Riccobene; R., Richter; K., Roensch; J., Rolin; J., Rose; J., Roux; A., Rovelli; A., Russo; G. V., Russo; F., Salesa; D., Samtleben; P., Sapienza; J. W., Schmelling; J., Schmid; J., Schnabel; K., Schroeder; J. P., Schuller; F., Schussler; D., Sciliberto; M., Sedita; T., Seitz; R., Shanidze; Simeone, Francesco; I., Siotis; V., Sipala; C., Sollima; S., Sparnocchia; A., Spies; M., Spurio; T., Staller; S., Stavrakakis; G., Stavropoulos; J., Steijger; Th, Stolarczyk; D., Stransky; M., Taiuti; A., Taylor; L., Thompson; P., Timmer; D., Tonoiu; S., Toscano; C., Touramanis; L., Trasatti; P., Traverso; A., Trovato; A., Tsirigotis; S., Tzamarias; E., Tzamariudaki; F., Urbano; B., Vallage; V., Van Elewyck; G., Vannoni; M., Vecchi; P., Vernin; S., Viola; D., Vivolo; S., Wagner; P., Werneke; R. J., White; G., Wijnker; J., Wilms; E., De Wolf; H., Yepes; V., Zhukov; E., Zonca; J. D., Zornoza; J., Zuniga; Collaboration The, Km3net. - In: JOURNAL OF INSTRUMENTATION. - ISSN 1748-0221. - ELETTRONICO. - 8:03(2013), pp. 1-17. [10.1088/1748-0221/8/03/t03006]
File allegati a questo prodotto
Non ci sono file associati a questo prodotto.

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11573/510183
 Attenzione

Attenzione! I dati visualizzati non sono stati sottoposti a validazione da parte dell'ateneo

Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 15
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 14
social impact