NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2013/eerste-optische-module-km3net-in-het-water-nr-123/

Geprint op :
11 december 2018
16:30:43

KM3NeT wordt de volgende generatie neutrinotelescoop, op de bodem van de Middellandse Zee. De relevantie van zo'n detector is recentelijk bevestigd door de ontdekking van kosmische neutrino's door het IceCube-experiment op de Zuidpool. KM3NeT krijgt een hogere resolutie en zal dit signaal verder kunnen bestuderen.

Meerdere buizen
Detectie van neutrino's is mogelijk door het meten van cherenkovlicht. De reactieproducten van neutrino-interacties veroorzaken dit licht. In KM3NeT zal het cherenkovlicht worden gedetecteerd met een nieuw type optische module: een glazen bol die 31 kleine fotomultiplierbuizen (PMT) bevat. Dit in tegenstelling tot andere neutrinotelescopen, die per optische module één grote PMT bevatten. Deze nieuwe multi-PMT-module heeft, naast andere voordelen, een betere nettoprijs per sensoroppervlak.

In april 2013 heeft de KM3NeT-collaboratie de eerste (prototype) optische module afgezonken in de Middellandse Zee tot op 2,4 kilometer diepte. De communicatie met de kust verloopt via een onderzeekabel van veertig kilometer lang, die onderdeel uitmaakt van de bestaande Antares-detector. Alle 31 PMT's hebben sinds die tijd zonder problemen gegevens naar de kant gestuurd.

Eerste fase
De analyse van de data van het prototype heeft de kracht van het multi-PMT-concept bevestigd. De optische achtergrond, die wordt veroorzaakt door radioactief zeezout en bioluminescentie, kan beter begrepen worden omdat verschillende PMT's tegelijkertijd het licht detecteren. Simulaties laten zien dat kosmische muonen gebeurtenissen veroorzaken waarbij het aantal buizen dat tegelijkertijd licht detecteert groter is dan zes. Er zijn al veel van deze deeltjes gedetecteerd. Het blijkt zelfs mogelijk de richting van de muonen te bepalen door te kijken welke buizen het signaal hebben gedetecteerd. Door dit soort technieken toe te passen in de voltooide KM3NeT-detector, zal de identificatie van kosmische neutrino's verbeteren. 

De KM3NeT-collaboratie heeft momenteel financiering voor de eerste fase van de volledige neutrino-telescoop. Deze eerste fase zal bestaan uit ongeveer vijfhonderd optische modules en zal in de komende twee jaar worden gerealiseerd.