Ir al menú de navegación principal Ir al contenido principal Ir al pie de página del sitio
ACI Avances en Ciencias e Ingenierías

SECCIÓN A: CIENCIAS EXACTAS

Vol. 15 Núm. 2 (2023)

Diseño de un sistema de detección de Gamma Ray Bursts para la Colaboración LAGO

DOI
https://doi.org/10.18272/aci.v15i2.3130
Enviado
octubre 26, 2023
Publicado
2023-12-12

Resumen

La Colaboración LAGO (Latin American Giant Observatory) tiene como objetivo la detección de fotones de alta energía provenientes de GRBs (Gamma Ray Bursts) utilizando detectores Cherenkov de agua (WCD). Para alcanzar la sensibilidad necesaria para la recolección de datos los WCDs deben ser instalados en sitios de altura mayor a 4000 msnm. En este trabajo se describe el diseño de un detector WCD autónomo para su instalación en las faldas del volcán Chimborazo (4310 msnm) desde la mecánica del tanque, su sistema de adquisición y transferencia de datos, generación de energía eléctrica y sistemas de backup para poder garantizar el funcionamiento continuo en el tiempo. Se estima que el WCD podrá funcionar por un período máximo de 18 meses sin mantenimiento, el tratamiento de purificación del agua aumenta considerablemente la transparencia incrementando el numero de fotoelectrones en un factor 2 comparado con otras implementaciones.

viewed = 321 times

Citas

  1. Allard, D., Allekotte, I., Álvarez, C., Asorey, H., Barros, H., Bertou, X., Burgoa, O., Gómez Berisso, M., Martínez, O., Miranda Loza, P., Murrieta, T., Pérez, G., Rivera, H., Rovero, A., Saavedra, O., Salazar, H., Tello, J., Ticona Peralda, R., Velarde, A. y Villaseñor, L. (2008). Use of water-Cherenkov detectors to detect Gamma Ray Bursts at the Large Aperture GRB Observatory (LAGO). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 595(1), 57–91. doi: https://doi.org/10.1016/j.nima.2008.07.041
  2. Favaro, M. y Bersten, M. (2019). Análisis de Supernovas Asociadas a estallidos de Radiación Gamma. Repositorio Institucional CONICET, 81–83. https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/187817
  3. Ajello, M., Arimoto, M., Axelsson, M., Baldini, L., Barbiellini, G., Bastieri, D., Bellazzini, R., Bhat, P. N., Bissaldi, E., Blandford, R. D., Bonino, R., Bonnell, J., Bottacini, E., Bregeon, J., Bruel, P., Buehler, R., Cameron, R. A., Caputo, R., Caraveo, P. A., … Zimmer, S. (2019). A Decade of Gamma-Ray Bursts Observed by Fermi-LAT: The Second GRB Catalog. The Astrophysical Journal, 878(1), 52. doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab1d4e
  4. Aglietta, M. et al. (1996). Search for gamma-ray bursts at photon energies E >= 10-GeV and E >= 80-TeV. Astrophys. J., 469, 305–310. doi: https://doi.org/10.1086/177779
  5. Bartoli, B., Bernardini, P., Bi, X. J., Cao, Z., Catalanotti, S., Chen, S. Z., Chen, T. L., Cui, S. W., Dai, B. Z., Dâ C™Amone, A., Danzengluobu, Mitri, I. D., Piazzoli, B. D., Girolamo, T. D., Sciascio, G. D., Feng, C. F., Feng, Z., Feng, Z., … Zhu, Q. Q. (2017). Search for Gamma-Ray Bursts with the ARGO-YBJ Detector in Shower Mode. The Astrophysical Journal, 842(1), 31. doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa74bc
  6. Collaboration, T. P. A. (2015). The Pierre Auger Cosmic Ray Observatory. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 798, 172–213. doi: https://doi.org/10.1016/j.nima.2015.06
  7. Sidelnik, I. y Asorey, H. (2017). LAGO: The Latin American giant observatory. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 876, 173–175. doi: https://doi.org/10.1016/j.nima.2017.02.069
  8. Sidelnik, I., Otiniano, L., Sarmiento-Cano, C., Sacahui, J., Asorey, H., Rubio-Montero, A. y Mayo-Garcia, R. (2023). The capability of water Cherenkov detectors arrays of the LAGO project to detect Gamma-Ray Burst and high energy astrophysics sources. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1056, 168576. doi: https://doi.org/10.1016/j.nima.2023.168576
  9. Sarmiento, C. A., Nuñez-Castiñeyra, L. A., Asorey, H., Núñez, L. A., Miranda, P. C., Salinas, C. A. y Ticona, R. (2016). Analysis of Background Cosmic Ray Rate in the 2010-2012 Period from the LAGO-Chacaltaya Detectors. https://pure.umsa.bo/es/publications/analysis-of-background-cosmic-ray-rate-in-the-2010-2012-period-fr
  10. Velarde, A., Ticona, R., Miranda, P., Rivera, H. y Quispe Quispe, J. (2009). LARGE APERTURE GAMMA RAY OBSERVATORY THE LAGO PROJECT IN BOLIVIA. Revista Boliviana De Física, 15, 32–38.
  11. Quishpe, R., Audelo, M., Calderón, M., Carrera, E., Cazar, D., Guerrero, D., Mantilla, C., Martínez, O., Vargas, S., Vasquez, N., Velasquez, C. (2015). Panchito Water Cherenkov Detector Water Studies for the LAGO Collaboration. Nuclear and Particle Physics Proceedings, 267-269, 433–435. doi: https://doi.org/10.1016/j.nuclphysbps.2015.10.144
  12. Dupont. (2004). Dupont Tyvek User’s Manual. https://www.dupont.com/content/dam/dupont/amer/us/en/safety/public/documents/en/DuPont_Tyvek_Users_Guide.pdf
  13. The Engineering Toolbox. (2001). Materials Light Reflecting Factors. https://www.engineeringtoolbox.com/light-material-reflecting-factor-d_1842.html
  14. Asorey, H. (2012). Los Detectores Cherenkov del Observatorio Pierre Auger y su Aplicación al Estudio de Fondos de Radiación [Tesis P.h. D]. https://www.researchgate.net/publication/269700456_Los_Detectores_Cherenkov_del_Observatorio_Pierre_Auger_y_su_Aplicacion_al_Estudio_de_Fondos_de_Radiacion
  15. Tene, T. (2013). PROTOCOLO DE PURIFICACIÓN DE AGUA DEL TANQUE CHERENKOV DETECTOR DE PARTÍCULAS CÓSMICAS, 2–5. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/2629
  16. Arnaldi, L. H., Cazar, D., Audelo, M. y Sidelnik, I. (2020). The new data acquisition system of the LAGO Collaboration based on the Redpitaya board. IEEE Xplore, 87–92. doi: https://doi.org/10.1109/CAE48787.2020.9046374
  17. Fabara, J. (2023). Simulation and Economic Savings Study of Solar Renewable Systems for a House [Tesis P.h. D].
  18. Proviento. (2016). High-Temp Long Life GEL Deep Cycle Battery HTB12-100. https://proviento.com.ec/bateriassolares/199-bateria-solar-de-gel-vida-util-prolongada-100ah12vdc.html
  19. Poole, C. M., Cornelius, I., Trapp, J. V. y Langton, C. M. (2012). A cad interface for geant4. Australasian physical & engineering sciences in medicine, 35, 329–334.
  20. Sarmiento-Cano, C., Suárez-Durán, M., Ardila, R. C., Vásquez Ramírez, A., Jaimes-Motta, A., Nuñez, L. A., Dasso, S., Sidelnik, I. y Asorey, H. (2022). The ARTI framework: cosmic rays atmospheric background simulations. European Physical Journal C, 82. doi: https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-022-10883-z
  21. MAGIC-Collaboration. (2019). Teraelectronvolt emission from the γ-ray burst GRB 190114C. Nature, 575(7783), 455–458. doi: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1750-x
  22. Abdalla, H., Adam, R., Aharonian, F., Ait Benkhali, F., Angüner, E. O., Arakawa, M., Arcaro, C., Armand, C., Ashkar, H., Backes, M. et al. (2019). A very-high-energy component deep in the γ-ray burst afterglow. Nature, 575(7783), 464–467.
  23. Huang, Y., Hu, S., Chen, S., Zha, M., Liu, C., Yao, Z., Cao, Z. et al. (2022). LHAASO observed GRB 221009A with more than 5000 VHE photons up to around 18 TeV. GRB Coordinates Network, 32677, 1.
  24. Hamamatsu. (2019). Large Photocatode area Photomultiplier Tube. https://www.hamamatsu.com/content/dam/hamamatsu-photonics/sites/documents/99_SALES_LIBRARY/etd/LARGE_AREA_PMT_TPMH1376E.pdf
  25. Cazar-Ramirez, D. (2023). Leopard Designs. https://github.com/DennisCazar/LeopardDesigns
  26. DELL Technologies. (2023). Hard Drive Failures Caused by High Altitudes. https://www.dell.com/support/kbdoc/en-us/000146135/hard-drive-failures-caused-by-high-altitudes

Artículos más leídos del mismo autor/a