LBNO-DEMO: Large-scale neutrino detector demonstrators for phased performance assessment in view of a long-baseline oscillation experiment
L. Agostino
(1)
,
B. Andrieu
(2)
,
R. Asfandiyarov
,
D. Autiero
(3)
,
O. Bésida
(4)
,
F. Bay
,
R. Bayes
,
A. M. Blebea-Apostu
,
A. Blondel
(3)
,
M. Bogomilov
,
S. Bolognesi
(4)
,
S. Bordoni
,
A. Bravar
,
M. Buizza-Avanzini
(1)
,
F. Cadoux
,
D. Caiulo
(3)
,
M. Calin
,
M. Campanelli
,
C. Cantini
,
L. Chaussard
(3)
,
D. Chesneanu
,
N. Colino
,
P. Crivelli
,
I. de Bonis
(5)
,
Y. Déclais
(3)
,
J. Dawson
(1)
,
C. de La Taille
,
P. del Amo Sanchez
(5)
,
A. Delbart
,
S. Di Luise
,
D. Duchesneau
(5)
,
F. Dulucq
,
J. Dumarchez
(2)
,
I. Efthymiopoulos
,
S. Emery
(4)
,
T. Enqvist
,
L. Epprecht
,
T. Esanu
,
D. Franco
(1, 3)
,
M. Friend
,
V. Galymov
(3)
,
A. Gendotti
,
C. Giganti
(2)
,
I. Gil-Botella
,
M. C Gomoiu
,
P. Gorodetzky
(1)
,
A. Haesler
,
T. Hasegawa
,
S. Horikawa
,
M. Ieva
,
A. Jipa
,
Y. Karadzhov
,
I. Karpikov
,
A. Khotjantsev
,
A. Korzenev
,
D. Kryn
(1)
,
Y. Kudenko
,
P. Kuusiniemi
,
I. Lazanu
,
J. -M. Levy
(2)
,
K. Loo
,
T. Lux
,
J. Maalampi
,
R. M. Margineanu
,
J. Marteau
(3)
,
C. Martin
,
G. Martin-Chassard
,
E. Mazzucato
(4)
,
A. Mefodiev
,
O. Mineev
,
B. Mitrica
,
S. Murphy
,
T. Nakadaira
,
M. Nessi
,
K. Nikolics
,
L. Nita
,
E. Noah
,
P. Novella
(1)
,
G. A. Nuijten
,
T. Ovsiannikova
,
C. Palomares
,
T. Patzak
(1)
,
E. Pennacchio
(3)
,
L. Periale
,
H. Pessard
(5)
,
B. Popov
(2)
,
M. Ravonel
,
M. Rayner
,
C. Regenfus
,
C. Ristea
,
O. Ristea
,
A. Robert
(2)
,
A. Rubbia
,
K. Sakashita
,
F. Sanchez
,
R. Santorelli
,
E. Scantamburlo
,
F. Sergiampietri
,
D. Sgalaberna
,
M. Slupecki
,
F. J. P. Soler
,
D. L. Stanca
,
A. Tonazzo
(1)
,
W. H. Trzaska
,
R. Tsenov
,
G. Vankova-Kirilova
,
F. Vannucci
(1)
,
G. Vasseur
,
A. Verdugo
,
T. Viant
,
S. Wu
,
N. Yershov
,
L. Zambelli
,
M. Zito
R. Asfandiyarov
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C. de La Taille
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I. Gil-Botella
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Résumé
In June 2012, an Expression of Interest for a long-baseline experiment (LBNO) has been submitted to the CERN SPSC. LBNO considers three types of neutrino detector technologies: a double-phase liquid argon (LAr) TPC and a magnetised iron detector as far detectors. For the near detector, a high-pressure gas TPC embedded in a calorimeter and a magnet is the baseline design. A mandatory milestone is a concrete prototyping effort towards the envisioned large-scale detectors, and an accompanying campaign of measurements aimed at assessing the detector associated systematic errors. The proposed $6\times 6\times 6$m$^3$ DLAr is an industrial prototype of the design discussed in the EoI and scalable to 20 kton or 50~kton. It is to be constructed and operated in a controlled laboratory and surface environment with test beam access, such as the CERN North Area (NA). Its successful operation and full characterisation will be a fundamental milestone, likely opening the path to an underground deployment of larger detectors. The response of the DLAr demonstrator will be measured and understood with an unprecedented precision in a charged particle test beam (0.5-20 GeV/c). The exposure will certify the assumptions and calibrate the response of the detector, and allow to develop and to benchmark sophisticated reconstruction algorithms, such as those of 3-dimensional tracking, particle ID and energy flow in liquid argon. All these steps are fundamental for validating the correctness of the physics performance described in the LBNO EoI.