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Una cámara basada en fotomultiplicadores de silicio para el telescopio Terzina a bordo de la misión espacial de señales electromagnéticas de neutrinos y sísmicas

Autores: Burmistrov, Leonid

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Gestión y administración

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CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

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Citaciones: Sin citaciones


Descripción
NUSES es un proyecto de satélite pionero que alberga dos detectores: Ziré y Terzina. Ziré se centra en el estudio de protones y electrones por debajo de 250 MeV y rayos gamma de MeV. Terzina está dedicada a la detección de luz Cherenkov producida por rayos cósmicos de ultra-alta energía por encima de 100 PeV y neutrinos de ultra-alta energía que rozan la Tierra en la atmósfera, asegurando una gran exposición. Este trabajo se refiere principalmente a la descripción de la cámara Cherenkov, compuesta por SiPMs, para el telescopio Terzina. Para aumentar el período de toma de datos, la órbita de NUSES será sincrónica con el Sol (con una altura de aproximadamente 550 km), lo que permitirá que Terzina siempre apunte hacia el lado oscuro del limbo de la Tierra. La órbita sincrónica con el Sol requiere pequeñas distancias a los polos y, como consecuencia, esperamos que los SiPM reciban una dosis elevada. Las tasas de fondo debido a la dosis acumulada por el SiPM se convertirían en una contribución dominante durante los últimos dos años de la misión NUSES. En este documento, ilustramos el efecto medido de la irradiación en los fotosensores SiPM con un haz de protones de 50 MeV de intensidad variable hasta una dosis total integrada de 30 Gy. También mostramos los resultados de un estudio inicial realizado sin considerar la contribución de los protones del viento solar y con una geometría inicial con Geant4. La geometría considerada incluía una lente de entrada como una de las opciones en el diseño inicial del telescopio. Caracterizamos la forma de la señal de salida del SiPM con diferentes tamaños de celdas. Describimos la simulación paramétrica de SiPM desarrollada, que es parte de la cadena de simulación completa de Terzina.

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