Results of the engineering run of the coherent neutrino nucleus interaction experiment (CONNIE)

Authors
Aguilar Arevalo, A.; Bertou, Xavier Pierre Louis; Bonifazi, C.; Butner, M.; Cancelo, G.; Castañeda Vazquez, A.; Cervantes Vergara, B.; Chavez, C. R.; Da Motta, H.; D'Olivo, J. C.; Dos Anjos, J.; Estrada, J.; Fernández Moroni, Guillermo; Ford, R.; Foguel, A.; Hernandez Torres, K. P.; Izraelevitch, F.; Kavner, A.; Kilminster, B.; Kuk, K.; Lima Jr, H. P.; Makler, M.; Molina, J.; Moreno Granados, G.; Moro, Juan Manuel; Paolini, Eduardo Emilio; Sofo Haro, Miguel Francisco; Tiffenberg, Javier Sebastian; Trillaud, F.; Wagner, S.
Publication Year
2016
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
The CONNIE detector prototype is operating at a distance of 30 m from the core of a 3.8 GWth nuclear reactor with the goal of establishing Charge-Coupled Devices (CCD) as a new technology for the detection of coherent elastic neutrino-nucleus scattering. We report on the results of the engineering run with an active mass of 4 g of silicon. The CCD array is described, and the performance observed during the first year is discussed. A compact passive shield was deployed around the detector, producing an order of magnitude reduction in the background rate. The remaining background observed during the run was stable, and dominated by internal contamination in the detector packaging materials. The in-situ calibration of the detector using X-ray lines from fluorescence demonstrates good stability of the readout system. The event rates with the reactor ON and OFF are compared, and no excess is observed coming from nuclear fission at the power plant. The upper limit for the neutrino event rate is set two orders of magnitude above the expectations for the standard model. The results demonstrate the cryogenic CCD-based detector can be remotely operated at the reactor site with stable noise below2 e RMS and stable background rates. The success of the engineering test provides a clear path for the upgraded 100 g detector to be deployed during 2016.
Fil: Aguilar Arevalo, A.. Universidad Nacional Autónoma de México; México
Fil: Bertou, Xavier Pierre Louis. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Fundación José A. Balseiro; Argentina
Fil: Bonifazi, C.. Universidade Federal do Rio de Janeiro; Brasil
Fil: Butner, M.. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Fil: Cancelo, G.. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Fil: Castañeda Vazquez, A.. Universidad Nacional Autónoma de México; México
Fil: Cervantes Vergara, B.. Universidad Nacional Autónoma de México; México
Fil: Chavez, C. R.. Universidad Nacional de Asunción; Paraguay
Fil: Da Motta, H.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; Brasil
Fil: D'Olivo, J. C.. Universidad Nacional Autónoma de México; México
Fil: Dos Anjos, J.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; Brasil
Fil: Estrada, J.. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Fil: Fernández Moroni, Guillermo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Ford, R.. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Fil: Foguel, A.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; Brasil. Universidade Federal do Rio de Janeiro; Brasil
Fil: Hernandez Torres, K. P.. Universidad Nacional Autónoma de México; México
Fil: Izraelevitch, F.. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Fil: Kavner, A.. University of Michigan; Estados Unidos
Fil: Kilminster, B.. Universitat Zurich; Suiza
Fil: Kuk, K.. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos
Fil: Lima Jr, H. P.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; Brasil
Fil: Makler, M.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; Brasil
Fil: Molina, J.. Universidad Nacional de Asunción; Paraguay
Fil: Moreno Granados, G.. Universidad Nacional Autónoma de México; México
Fil: Moro, Juan Manuel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Paolini, Eduardo Emilio. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto ; Argentina
Fil: Sofo Haro, Miguel Francisco. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Tiffenberg, Javier Sebastian. Fermi National Accelerator Laboratory; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Trillaud, F.. Universidad Nacional Autónoma de México; México
Fil: Wagner, S.. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas; Brasil. Pontificia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Brasil
Subject
DETECTOR DESIGN AND CONSTRUCTION TECHNOLOGIES AND MATERIALS
NEUTRINO DETECTORS
SOLID STATE DETECTORS
Astronomía
Ciencias Físicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/49118