학술논문

Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) Near Detector Conceptual Design Report
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Author
A. Abed AbudB. AbiR. AcciarriM. A. AceroG. AdamovD. AdamsM. AdinolfiA. AduszkiewiczZ. AhmadJ. AhmedT. AlionS. Alonso MonsalveM. AlrashedC. AltA. AltonP. AmedoJ. AndersonC. AndreopoulosM. P. AndrewsF. AndrianalaS. AndringaN. AnfimovA. AnkowskiM. AntonovaS. AntuschA. Aranda-FernandezA. ArigaL. O. ArnoldM. A. ArroyaveJ. AsaadiA. AurisanoV. AushevD. AutieroM. Ayala-TorresF. AzfarA. BackH. BackJ. J. BackC. BackhouseP. BaessoI. BagaturiaL. BagbyS. BalasubramanianP. BaldiB. BallerB. BambahF. BaraoG. BarenboimG. J. BarkerW. BarkhouseC. BarnesG. BarrJ. Barranco MonarcaN. BarrosJ. L. BarrowA. Basharina-FreshvilleA. BashyalV. BasqueE. BelchiorJ. B. R. BattatF. BattistiF. BayJ. L. Bazo AlbaJ. F. BeacomE. BechetoilleB. BeheraL. BellantoniG. BellettiniV. BelliniO. BeltramelloD. BelverN. BenekosF. Bento NevesS. BerkmanP. BernardiniR. M. BernerH. BernsS. BertolucciM. BetancourtA. Betancur RodríguezM. BhattacharjeeS. BhullerB. BhuyanS. BiagiJ. BianM. BiassoniK. BieryB. BilkiM. BishaiA. BitadzeA. BlakeF. D. M. BlaszczykG. C. BlazeyE. BlucherJ. BoissevainS. BolognesiT. BoltonL. BombenM. BonesiniM. BongrandF. BoniniA. BoothC. BoothS. BordoniA. BorkumT. BoschiN. BostanP. BourC. BourgeoisS. B. BoydD. BoydenJ. BracinikD. BragaD. BrailsfordA. BrandtJ. BremerC. BrewE. BrianneS. J. BriceC. BrizzolariC. BrombergG. BrooijmansJ. BrookeA. BrossG. BrunettiM. BrunettiN. BuchananH. BuddI. CagnoliD. CaiuloP. CalafiuraJ. CalcuttM. CalinS. CalvezE. CalvoA. CaminataM. CampanelliK. CankocakD. CaratelliG. CariniB. CarlusP. CarnitiI. Caro TerrazasH. CarranzaT. CarrollJ. F. Castaño ForeroA. CastilloC. CastromonteE. Catano-MurC. CattadoriF. CavalierF. CavannaS. CentroG. CeratiA. CervelliA. Cervera VillanuevaM. ChalifourA. ChappellE. ChardonnetN. CharitonidisA. ChatterjeeS. ChattopadhyayH. ChenM. ChenY. ChenZ. ChenD. CherdackC. ChiS. ChildressA. ChiriacescuG. ChisnallK. ChoS. ChoateD. ChokheliS. ChoubeyA. ChristensenD. ChristianG. ChristodoulouA. ChukanovE. ChurchV. CiceroP. ClarkeT. E. CoanA. G. CoccoJ. A. B. CoelhoE. ConleyR. ConleyJ. M. ConradM. ConveryS. CopelloL. CorwinL. CremaldiL. CremonesiJ. I. Crespo-AnadónE. CristaldoR. CrossA. CuddC. CuestaY. CuiD. CussansM. DabrowskiO. DalagerH. da MottaL. Da Silva PeresC. DavidQ. DavidG. S. DaviesS. DaviniJ. DawsonK. DeR. M. De AlmeidaP. DebbinsI. De BonisM. P. DecowskiA. de GouvêaP. C. De HolandaI. L. De Icaza AstizA. DeistingP. De JongA. DelbartD. DelepineM. DelgadoA. Dell’AcquaP. De LurgioJ. R. T. de Mello NetoD. M. DeMuthS. DennisC. DenshamG. W. DeptuchA. De RoeckV. De RomeriG. De SouzaR. DharmapalanF. DiazJ. S. DíazS. Di DomizioL. Di GiulioP. DingL. Di NotoC. DistefanoR. DiurbaM. DiwanZ. DjurcicN. DokaniaS. DolanM. J. DolinskiL. DomineD. DouglasD. DouilletG. DrakeF. DrielsmaD. DuchesneauK. DuffyP. DunneT. DurkinH. DuyangO. DvornikovD. A. DwyerA. S. DyshkantM. EadsA. EarleD. EdmundsJ. EischL. EmbergerS. EmeryA. EreditatoC. O. EscobarG. EurinJ. J. EvansE. EwartA. C. EzeribeK. FaheyA. FalconeC. FarneseY. FarzanJ. FelixM. Fernandes Carneiro da SilvaE. Fernandez-MartinezP. Fernandez MenendezF. FerraroL. FieldsF. FilthautA. FiorentiniR. S. FitzpatrickW. FlanaganB. FlemingR. FlightD. V. ForeroJ. FowlerW. FoxJ. FrancK. FrancisD. FrancoJ. FreemanJ. FreestoneJ. FriedA. FriedlandS. FuessI. FuricA. P. FurmanskiA. GabrielliA. GagoH. GallagherA. GallasA. Gallego-RosN. GalliceV. GalymovE. GamberiniT. GambleR. GandhiR. GandrajulaF. GaoS. GaoD. Garcia-GamezM. Á. García-PerisS. GardinerD. GastlerG. GeB. GelliA. GendottiS. GentZ. Ghorbani-MoghaddamD. GibinI. Gil-BotellaS. GilliganC. GirerdA. K. GiriD. GnaniO. GogotaM. GoldS. GollapinniK. GollwitzerR. A. GomesL. V. Gomez BermeoL. S. Gomez FajardoF. GonnellaJ. A. Gonzalez-CuevasD. Gonzalez-DiazM. Gonzalez-LopezM. C. GoodmanO. GoodwinS. GoswamiC. GottiE. GoudzovskiC. GraceM. GrahamR. GranE. GranadosP. GrangerA. GrantC. GrantD. GratieriP. GreenL. GreenlerJ. GreerW. C. GriffithM. GrohJ. GrudzinskiK. GrzelakW. GuV. GuarinoR. GuenetteE. GuerardM. GuerzoniA. GuglielmiB. GuoK. K. GuthikondaR. GutierrezP. GuzowskiM. M. GuzzoS. GwonA. HabigH. HadavandR. HaenniA. HahnJ. HaistonP. Hamacher-BaumannT. HamernikP. HamiltonJ. HanD. A. HarrisJ. HartnellJ. HartonT. HasegawaC. HasnipR. HatcherK. W. HatfieldA. HatzikoutelisC. HayesE. HazenA. HeaveyK. M. HeegerJ. HeiseK. HennessyS. HenryM. A. Hernandez MorquechoK. HernerL. HertelJ. HewesA. HigueraT. HillS. J. HillierA. HimmelJ. HoffC. HohlA. HolinE. HoppeG. A. Horton-SmithM. HostertA. HourlierB. HowardR. HowellJ. HuangJ. HugonG. IlesN. IlicA. M. IliescuR. IllingworthG. IngrattaA. IoannisianL. IsenhowerR. ItayA. IzmaylovS. JacksonV. JainE. JamesB. JargowskyF. JedinyD. JenaY. S. JeongC. Jesús-VallsX. JiL. JiangS. JiménezA. JipaR. JohnsonN. JohnstonB. JonesS. B. JonesM. JudahC. K. JungT. JunkY. JwaM. KabirnezhadA. KabothI. KadenkoI. KakorinF. KamiyaN. KaneshigeG. KaragiorgiG. KaramanA. KarcherM. KarolakY. KaryotakisS. KasaiS. P. KasettiL. KashurN. KazaryanE. KearnsP. KeenerK. J. KellyE. KempO. KemulariaW. KetchumS. H. KettellM. KhabibullinA. KhotjantsevA. KhvedelidzeD. KimB. KingB. KirbyM. KirbyJ. KleinK. KoehlerL. W. KoernerS. KohnP. P. KollerL. KolupaevaM. KordoskyT. KoscU. KoseV. A. KosteleckýK. KothekarF. KrennrichI. KresloY. KudenkoV. A. KudryavtsevS. KulaginJ. KumarP. KumarR. KumarP. KunzeN. KuritaC. KuruppuV. KusT. KutterA. LambertB. LandK. LandeC. E. LaneK. LangT. LangfordJ. LarkinP. LasorakD. LastC. LastoriaA. LaundrieG. LaurentiA. LawrenceI. LazanuR. LaZurT. LeS. LeardiniJ. LearnedP. LeBrunT. LeCompteG. Lehmann MiottoR. LehnertM. A. Leigui de OliveiraM. LeitnerL. LiS. W. LiT. LiY. LiH. LiaoC. S. LinQ. LinS. LinA. ListerB. R. LittlejohnJ. LiuS. LockwitzT. LoewM. LokajicekI. LomidzeK. LongK. LooD. LorcaT. LordJ. M. LoSeccoW. C. LouisX. G. LuK. B. LukX. LuoN. LurkinT. LuxV. P. LuzioD. MacFarlaneA. A. MachadoP. MachadoC. T. MaciasJ. R. MacierA. MaddalenaA. MaderaP. MadiganS. MagillK. MahnA. MaioA. MajorJ. A. MaloneyG. MandrioliR. C. MandujanoJ. ManeiraL. ManentiS. ManlyA. MannK. ManolopoulosM. Manrique PlataV. N. ManyamL. ManzanillasM. MarchanA. MarchionniW. MarcianoD. MarfatiaC. MarianiJ. MaricicR. MarieF. MarinhoA. D. MarinoD. MarsdenM. MarshakC. M. MarshallJ. MarshallJ. MarteauJ. Martin-AlboN. MartinezD. A. Martinez CaicedoS. MartynenkoK. MasonA. MastbaumM. MasudS. MatsunoJ. MatthewsC. MaugerN. MauriK. MavrokoridisI. MawbyR. MazzaA. MazzacaneE. MazzucatoT. McAskillE. McCluskeyN. McConkeyK. S. McFarlandC. McGrewA. McNabA. MefodievP. MehtaP. MelasO. MenaS. MenaryH. MendezD. P. MéndezA. MenegolliG. MengM. D. MessierW. MetcalfT. MettlerM. MewesH. MeyerT. MiaoG. MichnaT. MiedemaJ. MigendaV. MikolaR. MilincicW. MillerJ. MillsC. MilneO. MineevO. G. MirandaS. MiryalaC. S. MishraS. R. MishraA. MislivecD. MladenovI. MocioiuK. MoffatN. MoggiR. MohantaT. A. MohayaiN. MokhovJ. MolinaL. Molina BuenoA. MontanariC. MontanariD. MontanariE. MontagnaL. M. Montano ZetinaJ. MoonM. MooneyA. F. MoorD. MorenoC. MorrisC. MosseyE. MotukC. A. MouraJ. MousseauW. MuL. MualemJ. MuellerM. MuetherS. MufsonF. MuheimA. MuirM. MulhearnD. MunfordH. MuramatsuS. MurphyJ. MusserJ. NachtmanS. NaguM. NalbandyanR. NandakumarD. NaplesS. NaritaD. Navas-NicolásA. Navrer-AgassonN. NayakM. Nebot-GuinotK. NegishiJ. K. NelsonJ. NesbitM. NessiD. NewboldM. NewcomerD. NewhartH. NewtonM. NiccoloR. NicholF. Nicolas-ArnaldosM. NicolettaE. NinerK. NishimuraA. NormanA. NorrickR. NorthropP. NovellaJ. A. NowakM. OberlingJ. P. Ochoa-RicouxA. Olivares Del CampoA. OlivierA. OlshevskiyY. OnelY. OnishchukJ. OttL. PaganiS. PakvasaG. PalacioO. PalamaraS. PalestiniJ. M. PaleyM. PallaviciniC. PalomaresJ. L. Palomino-GalloE. PanticV. PaoloneV. PapadimitriouR. PapaleoA. PapanestisS. ParamesvaranS. ParkeZ. ParsaM. ParvuS. PascoliL. PasqualiniJ. PasternakJ. PaterC. PatrickL. PatriziiR. B. PattersonS. J. PattonT. PatzakA. PaudelB. PaulosL. PaulucciZ. PavlovicG. PawloskiD. PayneV. PecS. J. M. PeetersE. PennacchioA. PenzoO. L. G. PeresJ. PerryD. PersheyG. PessinaG. PetrilloC. PettaR. PettiF. PiastraL. PickeringF. PietropaoloR. PlunkettR. PolingX. PonsN. PoonthottathilF. PoppiS. PordesJ. PorterM. PotekhinR. PotenzaB. V. K. S. PotukuchiJ. PozimskiM. PozzatoS. PrakashT. PrakashS. PrinceD. PugnereX. QianM. C. Queiroga BazettoJ. L. RaafV. RadekaJ. RademackerB. RadicsA. RafiqueE. RaguzinM. RaiM. RajaoalisoaI. RakhnoA. RakotonandrasanaL. RakotondravohitraY. A. RamachersR. RameikaM. A. Ramirez DelgadoB. RamsonA. RappoldiG. RaselliP. RatoffS. RautR. F. RazakamiandraJ. S. RealB. RebelM. Reggiani-GuzzoT. RehakJ. ReichenbacherS. D. ReitznerH. Rejeb SfarA. RenshawS. ResciaF. ResnatiA. ReynoldsC. RiccioG. RiccobeneL. C. J. RiceJ. RicolA. RigamontiY. RigautD. RiveraL. RochesterM. RodaP. RodriguesM. J. Rodriguez AlonsoE. Rodriguez BonillaJ. Rodriguez RondonS. Rosauro-AlcarazM. RosenbergP. RosierB. RoskovecM. RossellaJ. RoutP. RoyS. RoyA. RubbiaC. RubbiaF. C. RubioB. RussellD. RuterboriesR. SaakyanS. SacerdotiT. SaffordR. SahayN. SahuP. SalaN. SamiosO. SamoylovM. C. SanchezD. A. SandersD. SankeyS. SantanaM. Santos-MaldonadoN. SaoulidouP. SapienzaC. SarastyI. SarcevicG. SavageV. SavinovA. ScaramelliA. ScarffA. ScarpelliT. SchafferH. SchellmanP. SchlabachD. SchmitzK. ScholbergA. SchukraftE. SegretoJ. SensenigI. SeongA. SergiD. SgalabernaM. H. ShaevitzS. ShafaqM. ShammaR. SharankovaH. R. SharmaR. SharmaT. ShawC. Shepherd-ThemistocleousS. ShinD. ShooltzR. ShrockL. SimardF. SimonN. SimosJ. SinclairG. SinevJ. SinghV. SinghR. SiposF. W. SippachG. SirriA. SitrakaK. SiyeonK. Skarpaas VIIIA. SmithE. SmithP. SmithJ. SmolikM. SmyE. L. SniderP. SnopokM. Soares NunesH. SobelM. SoderbergC. J. Solano SalinasS. Söldner-RemboldS. SoletiN. SolomeyV. SolovovW. E. SondheimM. SorelJ. Soto-OtonA. SousaK. SoustruznikF. SpagliardiM. SpanuJ. SpitzN. J. C. SpoonerK. SpurgeonR. StaleyM. StancariL. StancoR. StanleyR. SteinH. M. SteinerJ. StewartB. StillwellJ. StockF. StockerT. StokesM. StraitT. StraussS. StriganovA. StuartJ. G. SuarezH. SullivanD. SummersA. SurdoV. SusicL. SuterC. M. SuteraR. SvobodaB. SzczerbinskaA. M. SzelcR. TalagaH. A. TanakaB. Tapia OreguiA. TapperS. TariqE. TatarR. TayloeA. M. TekluM. TentiK. TeraoC. A. TernesF. TerranovaG. TesteraA. TheaJ. L. ThompsonC. ThornS. C. TimmJ. ToddA. TonazzoD. TorbunovM. TortiM. TortolaF. TortoriciD. TotaniM. ToupsC. TouramanisN. TosiR. TravagliniJ. TrevorS. TrilovW. H. TrzaskaY. T. TsaiZ. TsamalaidzeK. V. TsangN. TsveravaS. TufanliC. TullE. TyleyM. TzanovM. A. UchidaJ. UrheimT. UsherS. UzunyanM. R. VaginsP. VahleG. A. ValdiviessoE. ValenciaP. ValerioZ. VallariJ. W. F. ValleS. VallecorsaR. Van BergR. G. Van de WaterF. VaraniniD. VargasG. VarnerJ. VaselS. VasinaG. VasseurN. VaughanK. VaziriS. VenturaA. VerdugoS. VerganiM. A. VermeulenM. VerzocchiM. VicenziH. Vieira de SouzaC. VignoliC. VilelaB. VirenT. VrbaT. WachalaA. V. WaldronM. WallbankH. WangJ. WangL. WangM. H. L. S. WangY. WangK. WarburtonD. WarnerM. WasckoD. WatersA. WatsonP. WeatherlyA. WeberM. WeberH. WeiA. WeinsteinD. WenmanM. WetsteinA. WhiteL. H. WhiteheadD. WhittingtonM. J. WilkingC. WilkinsonZ. WilliamsF. WilsonR. J. WilsonJ. WolcottT. WongjiradA. WoodK. WoodE. WorcesterM. WorcesterC. WretW. WuY. XiaoE. YandelG. YangK. YangS. YangT. YangA. YankelevichN. YershovK. YoneharaT. YoungB. YuH. YuJ. YuW. YuanR. ZakiJ. ZalesakL. ZambelliB. ZamoranoA. ZaniL. ZazuetaG. ZeitG. P. ZellerJ. ZennamoK. ZeugC. ZhangM. ZhaoE. ZhivunG. ZhuP. ZilbermanE. D. ZimmermanM. ZitoS. ZucchelliJ. ZuklinV. ZutshiR. ZwaskaOn behalf of the DUNE Collaboration
Source
Instruments, Vol 5, Iss 4, p 31 (2021)
Subject
neutrino
near detector
neutrino oscillations
Deep Underground Neutrino Experiment
DUNE
Physics
QC1-999
Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity
QC770-798
Language
English
ISSN
2410-390X
Abstract
The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is an international, world-class experiment aimed at exploring fundamental questions about the universe that are at the forefront of astrophysics and particle physics research. DUNE will study questions pertaining to the preponderance of matter over antimatter in the early universe, the dynamics of supernovae, the subtleties of neutrino interaction physics, and a number of beyond the Standard Model topics accessible in a powerful neutrino beam. A critical component of the DUNE physics program involves the study of changes in a powerful beam of neutrinos, i.e., neutrino oscillations, as the neutrinos propagate a long distance. The experiment consists of a near detector, sited close to the source of the beam, and a far detector, sited along the beam at a large distance. This document, the DUNE Near Detector Conceptual Design Report (CDR), describes the design of the DUNE near detector and the science program that drives the design and technology choices. The goals and requirements underlying the design, along with projected performance are given. It serves as a starting point for a more detailed design that will be described in future documents.