Position Reconstruction in the DEAP-3600 Dark Matter Search Experiment

Fuente: arXiv

Salvato in:

Dettagli Bibliografici
Autori principali:	The DEAP Collaboration, Adhikari, P., Ajaj, R., Alpízar-Venegas, M., Amaudruz, P. -A., Anstey, J., Araujo, G. R., Auty, D. J., Baldwin, M., Batygov, M., Beltran, B., Benmansour, H., Bigentini, M. A., Bina, C. E., Bonatt, J., Bonivento, W. M., Boulay, M. G., Broerman, B., Bueno, J. F., Burghardt, P. M., Butcher, A., Cadeddu, M., Cai, B., Cárdenas-Montes, M., Cavuoti, S., Chen, M., Chen, Y., Choudhary, S., Cleveland, B. T., Corning, J. M., Crampton, R., Cranshaw, D., Daugherty, S., DelGobbo, P., Dering, K., Di Stefano, P., DiGioseffo, J., Dolganov, G., Doria, L., Duncan, F. A., Dunford, M., Ellingwood, E., Erlandson, A., Farahani, S. S., Fatemighomi, N., Fiorillo, G., Florian, S., Flower, A., Ford, R. J., Gagnon, R., Gahan, D., Gallacher, D., Garai, A., Abia, P. García, Garg, S., Giampa, P., Giménez-Alcázar, A., Goeldi, D., Golovko, V. V., Gorel, P., Graham, K., Grant, D. R., Grobov, A., Hallin, A. L., Hamstra, M., Harvey, P. J., Haskins, S., Hearns, C., Hu, J., Hucker, J., Hugues, T., Ilyasov, A., Jigmeddorj, B., Jillings, C. J., Joy, A., Kamaev, O., Kaur, G., Kemp, A., Yazdi, M. Khoshraftar, Kuźniak, M., La Zia, F., Lai, M., Langrock, S., Lehnert, B., Leonhardt, A., LePage-Bourbonnais, J., Levashko, N., Lidgard, J., Lindner, T., Lissia, M., Lock, J., Luzzi, L., Machulin, I., Majewski, P., Maru, A., Mason, J., McDonald, A. B., McElroy, T., McGinn, T., McLaughlin, J. B., Mehdiyev, R., Mielnichuk, C., Mirasola, L., Moharana, A., Monroe, J., Murray, A., Nadeau, P., Nantais, C., Ng, C., Noble, A. J., O'Dwyer, E., Oliviéro, G., Olszewski, M., Ouellet, C., Pal, S., Papi, D., Park, B., Pasuthip, P., Peeters, S. J. M., Perry, M., Pesudo, V., Picciau, E., Piro, M. -C., Pollmann, T. R., Rad, F., Rand, E. T., Rethmeier, C., Retière, F., García, I. Rodríguez, Roszkowski, L., Ruhland, J. B., Santorelli, R., Schuckman II, F. G., Seeburn, N., Seth, S., Shalamova, V., Singhrao, K., Skensved, P., Smirnova, T., Smith, N. J. T., Smith, B., Sobotkiewich, K., Sonley, T., Sosiak, J., Soukup, J., Stainforth, R., Stanic, G., Stone, C., Strickland, V., Stringer, M., Sur, B., Tang, J., Turcotte-Tardif, R., Vázquez-Jáuregui, E., Veloce, L., Viel, S., Vyas, B., Walczak, M., Walding, J., Waqar, M., Ward, M., Westerdale, S., Willis, J., Wormington, R., Zuñiga-Reyes, A.
Natura:	Preprint
Pubblicazione:	2025
Soggetti:	Instrumentation and Detectors
Accesso online:	Acceder al recurso
Tags:	Aggiungi Tag Nessun Tag, puoi essere il primo ad aggiungerne!!

_version_	1866917000471642112
author	The DEAP Collaboration Adhikari, P. Ajaj, R. Alpízar-Venegas, M. Amaudruz, P. -A. Anstey, J. Araujo, G. R. Auty, D. J. Baldwin, M. Batygov, M. Beltran, B. Benmansour, H. Bigentini, M. A. Bina, C. E. Bonatt, J. Bonivento, W. M. Boulay, M. G. Broerman, B. Bueno, J. F. Burghardt, P. M. Butcher, A. Cadeddu, M. Cai, B. Cárdenas-Montes, M. Cavuoti, S. Chen, M. Chen, Y. Choudhary, S. Cleveland, B. T. Corning, J. M. Crampton, R. Cranshaw, D. Daugherty, S. DelGobbo, P. Dering, K. Di Stefano, P. DiGioseffo, J. Dolganov, G. Doria, L. Duncan, F. A. Dunford, M. Ellingwood, E. Erlandson, A. Farahani, S. S. Fatemighomi, N. Fiorillo, G. Florian, S. Flower, A. Ford, R. J. Gagnon, R. Gahan, D. Gallacher, D. Garai, A. Abia, P. García Garg, S. Giampa, P. Giménez-Alcázar, A. Goeldi, D. Golovko, V. V. Gorel, P. Graham, K. Grant, D. R. Grobov, A. Hallin, A. L. Hamstra, M. Harvey, P. J. Haskins, S. Hearns, C. Hu, J. Hucker, J. Hugues, T. Ilyasov, A. Jigmeddorj, B. Jillings, C. J. Joy, A. Kamaev, O. Kaur, G. Kemp, A. Yazdi, M. Khoshraftar Kuźniak, M. La Zia, F. Lai, M. Langrock, S. Lehnert, B. Leonhardt, A. LePage-Bourbonnais, J. Levashko, N. Lidgard, J. Lindner, T. Lissia, M. Lock, J. Luzzi, L. Machulin, I. Majewski, P. Maru, A. Mason, J. McDonald, A. B. McElroy, T. McGinn, T. McLaughlin, J. B. Mehdiyev, R. Mielnichuk, C. Mirasola, L. Moharana, A. Monroe, J. Murray, A. Nadeau, P. Nantais, C. Ng, C. Noble, A. J. O'Dwyer, E. Oliviéro, G. Olszewski, M. Ouellet, C. Pal, S. Papi, D. Park, B. Pasuthip, P. Peeters, S. J. M. Perry, M. Pesudo, V. Picciau, E. Piro, M. -C. Pollmann, T. R. Rad, F. Rand, E. T. Rethmeier, C. Retière, F. García, I. Rodríguez Roszkowski, L. Ruhland, J. B. Santorelli, R. Schuckman II, F. G. Seeburn, N. Seth, S. Shalamova, V. Singhrao, K. Skensved, P. Smirnova, T. Smith, N. J. T. Smith, B. Sobotkiewich, K. Sonley, T. Sosiak, J. Soukup, J. Stainforth, R. Stanic, G. Stone, C. Strickland, V. Stringer, M. Sur, B. Tang, J. Turcotte-Tardif, R. Vázquez-Jáuregui, E. Veloce, L. Viel, S. Vyas, B. Walczak, M. Walding, J. Waqar, M. Ward, M. Westerdale, S. Willis, J. Wormington, R. Zuñiga-Reyes, A.
author_facet	The DEAP Collaboration Adhikari, P. Ajaj, R. Alpízar-Venegas, M. Amaudruz, P. -A. Anstey, J. Araujo, G. R. Auty, D. J. Baldwin, M. Batygov, M. Beltran, B. Benmansour, H. Bigentini, M. A. Bina, C. E. Bonatt, J. Bonivento, W. M. Boulay, M. G. Broerman, B. Bueno, J. F. Burghardt, P. M. Butcher, A. Cadeddu, M. Cai, B. Cárdenas-Montes, M. Cavuoti, S. Chen, M. Chen, Y. Choudhary, S. Cleveland, B. T. Corning, J. M. Crampton, R. Cranshaw, D. Daugherty, S. DelGobbo, P. Dering, K. Di Stefano, P. DiGioseffo, J. Dolganov, G. Doria, L. Duncan, F. A. Dunford, M. Ellingwood, E. Erlandson, A. Farahani, S. S. Fatemighomi, N. Fiorillo, G. Florian, S. Flower, A. Ford, R. J. Gagnon, R. Gahan, D. Gallacher, D. Garai, A. Abia, P. García Garg, S. Giampa, P. Giménez-Alcázar, A. Goeldi, D. Golovko, V. V. Gorel, P. Graham, K. Grant, D. R. Grobov, A. Hallin, A. L. Hamstra, M. Harvey, P. J. Haskins, S. Hearns, C. Hu, J. Hucker, J. Hugues, T. Ilyasov, A. Jigmeddorj, B. Jillings, C. J. Joy, A. Kamaev, O. Kaur, G. Kemp, A. Yazdi, M. Khoshraftar Kuźniak, M. La Zia, F. Lai, M. Langrock, S. Lehnert, B. Leonhardt, A. LePage-Bourbonnais, J. Levashko, N. Lidgard, J. Lindner, T. Lissia, M. Lock, J. Luzzi, L. Machulin, I. Majewski, P. Maru, A. Mason, J. McDonald, A. B. McElroy, T. McGinn, T. McLaughlin, J. B. Mehdiyev, R. Mielnichuk, C. Mirasola, L. Moharana, A. Monroe, J. Murray, A. Nadeau, P. Nantais, C. Ng, C. Noble, A. J. O'Dwyer, E. Oliviéro, G. Olszewski, M. Ouellet, C. Pal, S. Papi, D. Park, B. Pasuthip, P. Peeters, S. J. M. Perry, M. Pesudo, V. Picciau, E. Piro, M. -C. Pollmann, T. R. Rad, F. Rand, E. T. Rethmeier, C. Retière, F. García, I. Rodríguez Roszkowski, L. Ruhland, J. B. Santorelli, R. Schuckman II, F. G. Seeburn, N. Seth, S. Shalamova, V. Singhrao, K. Skensved, P. Smirnova, T. Smith, N. J. T. Smith, B. Sobotkiewich, K. Sonley, T. Sosiak, J. Soukup, J. Stainforth, R. Stanic, G. Stone, C. Strickland, V. Stringer, M. Sur, B. Tang, J. Turcotte-Tardif, R. Vázquez-Jáuregui, E. Veloce, L. Viel, S. Vyas, B. Walczak, M. Walding, J. Waqar, M. Ward, M. Westerdale, S. Willis, J. Wormington, R. Zuñiga-Reyes, A.
contents	In the DEAP-3600 dark matter search experiment, precise reconstruction of the positions of scattering events in liquid argon is key for background rejection and defining a fiducial volume that enhances dark matter candidate events identification. This paper describes three distinct position reconstruction algorithms employed by DEAP-3600, leveraging the spatial and temporal information provided by photomultipliers surrounding a spherical liquid argon vessel. Two of these methods are maximum-likelihood algorithms: the first uses the spatial distribution of detected photoelectrons, while the second incorporates timing information from the detected scintillation light. Additionally, a machine learning approach based on the pattern of photoelectron counts across the photomultipliers is explored.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2503_10383
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	Position Reconstruction in the DEAP-3600 Dark Matter Search Experiment The DEAP Collaboration Adhikari, P. Ajaj, R. Alpízar-Venegas, M. Amaudruz, P. -A. Anstey, J. Araujo, G. R. Auty, D. J. Baldwin, M. Batygov, M. Beltran, B. Benmansour, H. Bigentini, M. A. Bina, C. E. Bonatt, J. Bonivento, W. M. Boulay, M. G. Broerman, B. Bueno, J. F. Burghardt, P. M. Butcher, A. Cadeddu, M. Cai, B. Cárdenas-Montes, M. Cavuoti, S. Chen, M. Chen, Y. Choudhary, S. Cleveland, B. T. Corning, J. M. Crampton, R. Cranshaw, D. Daugherty, S. DelGobbo, P. Dering, K. Di Stefano, P. DiGioseffo, J. Dolganov, G. Doria, L. Duncan, F. A. Dunford, M. Ellingwood, E. Erlandson, A. Farahani, S. S. Fatemighomi, N. Fiorillo, G. Florian, S. Flower, A. Ford, R. J. Gagnon, R. Gahan, D. Gallacher, D. Garai, A. Abia, P. García Garg, S. Giampa, P. Giménez-Alcázar, A. Goeldi, D. Golovko, V. V. Gorel, P. Graham, K. Grant, D. R. Grobov, A. Hallin, A. L. Hamstra, M. Harvey, P. J. Haskins, S. Hearns, C. Hu, J. Hucker, J. Hugues, T. Ilyasov, A. Jigmeddorj, B. Jillings, C. J. Joy, A. Kamaev, O. Kaur, G. Kemp, A. Yazdi, M. Khoshraftar Kuźniak, M. La Zia, F. Lai, M. Langrock, S. Lehnert, B. Leonhardt, A. LePage-Bourbonnais, J. Levashko, N. Lidgard, J. Lindner, T. Lissia, M. Lock, J. Luzzi, L. Machulin, I. Majewski, P. Maru, A. Mason, J. McDonald, A. B. McElroy, T. McGinn, T. McLaughlin, J. B. Mehdiyev, R. Mielnichuk, C. Mirasola, L. Moharana, A. Monroe, J. Murray, A. Nadeau, P. Nantais, C. Ng, C. Noble, A. J. O'Dwyer, E. Oliviéro, G. Olszewski, M. Ouellet, C. Pal, S. Papi, D. Park, B. Pasuthip, P. Peeters, S. J. M. Perry, M. Pesudo, V. Picciau, E. Piro, M. -C. Pollmann, T. R. Rad, F. Rand, E. T. Rethmeier, C. Retière, F. García, I. Rodríguez Roszkowski, L. Ruhland, J. B. Santorelli, R. Schuckman II, F. G. Seeburn, N. Seth, S. Shalamova, V. Singhrao, K. Skensved, P. Smirnova, T. Smith, N. J. T. Smith, B. Sobotkiewich, K. Sonley, T. Sosiak, J. Soukup, J. Stainforth, R. Stanic, G. Stone, C. Strickland, V. Stringer, M. Sur, B. Tang, J. Turcotte-Tardif, R. Vázquez-Jáuregui, E. Veloce, L. Viel, S. Vyas, B. Walczak, M. Walding, J. Waqar, M. Ward, M. Westerdale, S. Willis, J. Wormington, R. Zuñiga-Reyes, A. Instrumentation and Detectors In the DEAP-3600 dark matter search experiment, precise reconstruction of the positions of scattering events in liquid argon is key for background rejection and defining a fiducial volume that enhances dark matter candidate events identification. This paper describes three distinct position reconstruction algorithms employed by DEAP-3600, leveraging the spatial and temporal information provided by photomultipliers surrounding a spherical liquid argon vessel. Two of these methods are maximum-likelihood algorithms: the first uses the spatial distribution of detected photoelectrons, while the second incorporates timing information from the detected scintillation light. Additionally, a machine learning approach based on the pattern of photoelectron counts across the photomultipliers is explored.
title	Position Reconstruction in the DEAP-3600 Dark Matter Search Experiment
topic	Instrumentation and Detectors
url	https://arxiv.org/abs/2503.10383