Description du projet
Sonder les interactions des neutrinos avec des détecteurs plus petits et plus sensibles
La détection des neutrinos nécessite généralement des détecteurs lourds et de grande taille. Une interaction particulière récemment observée des neutrinos avec les noyaux atomiques, appelée diffusion cohérente élastique neutrino-noyau, pourrait être utilisée pour sonder les neutrinos avec des expériences à plus petite échelle. Cependant, l’observation de cette interaction nécessite une source de neutrinos de basse énergie, et la source européenne de spallation à Lund (Suède) a été identifiée comme optimale à cet égard. Le projet GanESS, financé par l’UE, veut développer une chambre à projection temporelle (un détecteur de particules pour reconstruire les trajectoires ou les interactions des particules) pouvant contenir 20 kg de gaz xénon à haute pression. Le détecteur proposé qui sera installé dans la source européenne de spallation devrait être plus sensible aux événements cohérents de diffusion élastique neutrino-noyau.
Objectif
The recent detection of the coherent elastic neutrino-nucleus scattering (CEnNS) opens the possi- bility of using neutrinos to explore physics beyond the Standard Model deploying small detectors. However, the CEnNS process generates signals at the few keV level, requiring very sensitive detection technologies. The European Spallation Source (ESS) has been identified as an optimal source of low energy neutrinos offering an opportunity to explore at depth the physics of CEnNS, with large discovery potential. In this project, I propose to apply the high-pressure noble gas TPC technology to the detection of the CEnNS process at the ESS. This will require the detection techniques sensitive to very low-energy depositions as well as improving the current knowledge of the quenching factor for nuclear recoils in xenon, argon and neon gas at keV energies. This project proposes the development of a novel detector able to hold 20 kg of xenon gas at high pressure. The device will operate at the ESS, providing more than 7,000 CEnNS events per year, potentially overtaking the sensitivities of much larger detectors in current spallation sources. Operation with xenon will explore most of the possible new physics associated with the CEnNS process. Furthermore, the high pressure technology offers the possibility to operate the same detector with different gases at minimal extra costs, thus providing a unique tool to further explore any signatures of new physics at the ESS.
Champ scientifique
Not validated
Not validated
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
20018 Donostia San Sebastian
Espagne