Experimentos SBN

El programa de neutrinos de corta distancia (Short-Baseline Neutrino Program, abreviado como SBN Program) en Fermilab consta de tres detectores de neutrinos de argón líquido ubicados en el Booster Neutrino Beam (BNB): SBND, MicroBooNE e ICARUS.

SBND es una cámara de proyección temporal de argón líquido (LArTPC) de 112 toneladas de masa activa que se ubicará a sólo 110 m de la fuente de neutrinos BNB. El detector se encuentra actualmente en construcción y se prevé que comience a funcionar en 2024. SBND registrará más de un millón de interacciones de neutrinos por año. Al proporcionar una medida de alta estadística del contenido del haz de neutrinos sin oscilar, SBND es un elemento fundamental para realizar búsquedas de oscilaciones de neutrinos en el Programa SBN de Fermilab. La enorme muestra de datos, la mayor cantidad de interacciones neutrino-argón jamás registrada, también permitirá estudios de interacciones de neutrinos en el rango de energía de GeV con una precisión sin precedentes. La comprensión y el modelado de estas interacciones es un elemento importante de los experimentos de neutrinos actuales y futuros que emplearán la tecnología LArTPC, como el experimento subterráneo de neutrinos DUNE. La ubicación cercana a la fuente de neutrinos también otorga a SBND una alta sensibilidad a cualquier nueva física producida en el haz.

El grupo de neutrinos del CIEMAT participa en la simulación y reconstrucción de las señales de luz en SBND con los detectores X-ARAPUCA (la tecnología también empleada para DUNE), así como en búsquedas de física más allá del Modelo Estándar (BSM).

MicroBooNE fue una LArTPC de 85 toneladas de masa activa ubicada a una distancia del origen del haz similar al experimento MiniBooNE para investigar la naturaleza del exceso de eventos observados en MiniBooNE. Además, el programa de física de MicroBooNE incluye la medida de secciones eficaces de neutrino-argón con los haces de neutrinos BNB y NuMI, búsquedas de física más allá del Modelo Estándar y el desarrollo de la tecnología LArTPC y las técnicas de reconstrucción y análisis para experimentos LArTPC actuales y futuros. El detector MicroBooNE tomó datos entre 2015 y 2020, pero el análisis de datos aún está en curso. En el CIEMAT somos parte del Comité de Publicaciones y el líder del sistema de lectura y adquisición de datos.

Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea bajo el acuerdo de subvención Marie Skłodowska-Curie No 892933.