The OSIRIS detector is a subsystem of the liquid scintillator filling chain of the JUNO reactor neutrino experiment. Its purpose is to validate the radiopurity of the scintillator to assure that all components of the JUNO scintillator system work to specifications and only neutrino-grade scintillator is filled into the JUNO Central Detector. The aspired sensitivity level of 10(-16) g/g of U-238 and Th-232 requires a large (similar to 20m(3)) detection volume and ultralow background levels. The present paper reports on the design and major components of the OSIRIS detector, the detector simulation as well as the measuring strategies foreseen and the sensitivity levels to U/Th that can be reached in this setup. (JUNO Collaboration)

The design and sensitivity of JUNO’s scintillator radiopurity pre-detector OSIRIS / A. Abusleme, T. Adam, S. Ahmad, R. Ahmed, S. Aiello, M. Akram, F. An, G. An, Q. An, G. Andronico, N. Anfimov, V. Antonelli, T. Antoshkina, B. Asavapibhop, J.P.A.M. de André, D. Auguste, A. Babic, W. Baldini, A. Barresi, D. Basilico, E. Baussan, M. Bellato, A. Bergnoli, T. Birkenfeld, S. Blin, D. Blum, S. Blyth, A. Bolshakova, M. Bongrand, C. Bordereau, D. Breton, A. Brigatti, R. Brugnera, R. Bruno, A. Budano, M. Buscemi, J. Busto, I. Butorov, A. Cabrera, H. Cai, X. Cai, Y. Cai, Z. Cai, A. Cammi, A. Campeny, C. Cao, G. Cao, J. Cao, R. Caruso, C. Cerna, J. Chang, Y. Chang, P. Chen, P. Chen, S. Chen, X. Chen, Y. Chen, Y. Chen, Y. Chen, Z. Chen, J. Cheng, Y. Cheng, A. Chetverikov, D. Chiesa, P. Chimenti, A. Chukanov, G. Claverie, C. Clementi, B. Clerbaux, S.C.D. Lorenzo, D. Corti, S. Costa, F.D. Corso, O. Dalager, C. De La Taille, J. Deng, Z. Deng, Z. Deng, W. Depnering, M. Diaz, X. Ding, Y. Ding, B. Dirgantara, S. Dmitrievsky, T. Dohnal, D. Dolzhikov, G. Donchenko, J. Dong, E. Doroshkevich, M. Dracos, F. Druillole, S. Du, S. Dusini, M. Dvorak, T. Enqvist, H. Enzmann, A. Fabbri, L. Fajt, D. Fan, L. Fan, C. Fang, J. Fang, W. Fang, M. Fargetta, D. Fedoseev, V. Fekete, L. Feng, Q. Feng, R. Ford, A. Formozov, A. Fournier, H. Gan, F. Gao, A. Garfagnini, C. Genster, M. Giammarchi, A. Giaz, N. Giudice, M. Gonchar, G. Gong, H. Gong, Y. Gornushkin, A. Göttel, M. Grassi, C. Grewing, V. Gromov, M. Gu, X. Gu, Y. Gu, M. Guan, N. Guardone, M. Gul, C. Guo, J. Guo, W. Guo, X. Guo, Y. Guo, P. Hackspacher, C. Hagner, R. Han, Y. Han, M.S. Hassan, M. He, W. He, T. Heinz, P. Hellmuth, Y. Heng, R. Herrera, D. Hong, Y. Hor, S. Hou, Y. Hsiung, B. Hu, H. Hu, J. Hu, J. Hu, S. Hu, T. Hu, Z. Hu, C. Huang, G. Huang, H. Huang, W. Huang, X. Huang, X. Huang, Y. Huang, J. Hui, L. Huo, W. Huo, C. Huss, S. Hussain, A. Ioannisian, R. Isocrate, B. Jelmini, K. Jen, I. Jeria, X. Ji, X. Ji, H. Jia, J. Jia, S. Jian, D. Jiang, X. Jiang, R. Jin, X. Jing, C. Jollet, J. Joutsenvaara, S. Jungthawan, L. Kalousis, P. Kampmann, L. Kang, M. Karagounis, N. Kazarian, W. Khan, K. Khosonthongkee, D. Korablev, K. Kouzakov, A. Krasnoperov, A. Kruth, N. Kutovskiy, P. Kuusiniemi, T. Lachenmaier, C. Landini, S. Leblanc, V. Lebrin, F. Lefevre, R. Lei, R. Leitner, J. Leung, D. Li, F. Li, F. Li, H. Li, H. Li, J. Li, M. Li, M. Li, N. Li, N. Li, Q. Li, R. Li, S. Li, T. Li, W. Li, W. Li, X. Li, X. Li, X. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Li, Z. Li, H. Liang, H. Liang, J. Liang, J. Liao, D. Liebau, A. Limphirat, S. Limpijumnong, G. Lin, S. Lin, T. Lin, J. Ling, I. Lippi, F. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, H. Liu, J. Liu, J. Liu, M. Liu, Q. Liu, Q. Liu, R. Liu, S. Liu, S. Liu, S. Liu, X. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, A. Lokhov, P. Lombardi, C. Lombardo, K. Loo, C. Lu, H. Lu, J. Lu, J. Lu, S. Lu, X. Lu, B. Lubsandorzhiev, S. Lubsandorzhiev, L. Ludhova, F. Luo, G. Luo, P. Luo, S. Luo, W. Luo, V. Lyashuk, B. Ma, Q. Ma, S. Ma, X. Ma, X. Ma, J. Maalmi, Y. Malyshkin, F. Mantovani, F. Manzali, X. Mao, Y. Mao, S.M. Mari, F. Marini, S. Marium, C. Martellini, G. Martin-Chassard, A. Martini, D. Mayilyan, I. Mednieks, Y. Meng, A. Meregaglia, E. Meroni, D. Meyhöfer, M. Mezzetto, J. Miller, L. Miramonti, P. Montini, M. Montuschi, A. Müller, P. Muralidharan, M. Nastasi, D.V. Naumov, E. Naumova, D. Navas-Nicolas, I. Nemchenok, M. NguyenThi, F. Ning, Z. Ning, H. Nunokawa, L. Oberauer, J.P. Ochoa-Ricoux, A. Olshevskiy, D. Orestano, F. Ortica, R. Othegraven, H. Pan, A. Paoloni, N. Parkalian, S. Parmeggiano, Y. Pei, N. Pelliccia, A. Peng, H. Peng, F. Perrot, P. Petitjean, F. Petrucci, O. Pilarczyk, L.F.P. Rico, A. Popov, P. Poussot, W. Pratumwan, E. Previtali, F. Qi, M. Qi, S. Qian, X. Qian, Z. Qian, H. Qiao, Z. Qin, S. Qiu, M.U. Rajput, G. Ranucci, N. Raper, A.C. Re, H. Rebber, A. Rebii, B. Ren, J. Ren, B. Ricci, M. Robens, M. Roche, N. Rodphai, A. Romani, B. Roskovec, C. Roth, X. Ruan, X. Ruan, S. Rujirawat, A. Rybnikov, A. Sadovsky, P. Saggese, S. Sanfilippo, A. Sangka, N. Sanguansak, U. Sawangwit, J. Sawatzki, F. Sawy, M. Schever, C. Schwab, K. Schweizer, A. Selyunin, A. Serafini, G. Settanta, M. Settimo, Z. Shao, V. Sharov, A. Shaydurova, J. Shi, Y. Shi, V. Shutov, A. Sidorenkov, F. Šimkovic, C. Sirignano, J. Siripak, M. Sisti, M. Slupecki, M. Smirnov, O. Smirnov, T. Sogo-Bezerra, S. Sokolov, J. Songwadhana, B. Soonthornthum, A. Sotnikov, O. Šrámek, W. Sreethawong, A. Stahl, L. Stanco, K. Stankevich, D. Štefánik, H. Steiger, J. Steinmann, T. Sterr, M.R. Stock, V. Strati, A. Studenikin, G. Sun, S. Sun, X. Sun, Y. Sun, Y. Sun, N. Suwonjandee, M. Szelezniak, J. Tang, Q. Tang, Q. Tang, X. Tang, A. Tietzsch, I. Tkachev, T. Tmej, K. Treskov, A. Triossi, G. Troni, W. Trzaska, C. Tuve, N. Ushakov, J. van den Boom, S. van Waasen, G. Vanroyen, N. Vassilopoulos, V. Vedin, G. Verde, M. Vialkov, B. Viaud, C. Vollbrecht, C. Volpe, V. Vorobel, D. Voronin, L. Votano, P. Walker, C. Wang, C. Wang, E. Wang, G. Wang, J. Wang, J. Wang, K. Wang, L. Wang, M. Wang, M. Wang, M. Wang, R. Wang, S. Wang, W. Wang, W. Wang, W. Wang, X. Wang, X. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, M. Waqas, A. Watcharangkool, L. Wei, W. Wei, W. Wei, Y. Wei, L. Wen, C. Wiebusch, S.C. Wong, B. Wonsak, D. Wu, F. Wu, Q. Wu, Z. Wu, M. Wurm, J. Wurtz, C. Wysotzki, Y. Xi, D. Xia, Y. Xie, Z. Xie, Z. Xing, B. Xu, C. Xu, D. Xu, F. Xu, H. Xu, J. Xu, J. Xu, M. Xu, Y. Xu, Y. Xu, B. Yan, T. Yan, W. Yan, X. Yan, Y. Yan, A. Yang, C. Yang, H. Yang, J. Yang, L. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, H. Yao, Z. Yasin, J. Ye, M. Ye, Z. Ye, U. Yegin, F. Yermia, P. Yi, N. Yin, X. Yin, Z. You, B. Yu, C. Yu, C. Yu, H. Yu, M. Yu, X. Yu, Z. Yu, Z. Yu, C. Yuan, Y. Yuan, Z. Yuan, Z. Yuan, B. Yue, N. Zafar, A. Zambanini, V. Zavadskyi, S. Zeng, T. Zeng, Y. Zeng, L. Zhan, A. Zhang, F. Zhang, G. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, J. Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, S. Zhang, S. Zhang, T. Zhang, X. Zhang, X. Zhang, X. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, Z. Zhang, F. Zhao, J. Zhao, R. Zhao, S. Zhao, T. Zhao, D. Zheng, H. Zheng, M. Zheng, Y. Zheng, W. Zhong, J. Zhou, L. Zhou, N. Zhou, S. Zhou, T. Zhou, X. Zhou, J. Zhu, K. Zhu, K. Zhu, Z. Zhu, B. Zhuang, H. Zhuang, L. Zong, J. Zou. - In: THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS. - ISSN 1434-6044. - 81:11(2021), pp. 973.1-973.33. [10.1140/epjc/s10052-021-09544-4]

The design and sensitivity of JUNO’s scintillator radiopurity pre-detector OSIRIS

V. Antonelli
Membro del Collaboration Group
;
D. Basilico
Membro del Collaboration Group
;
L. Miramonti
Membro del Collaboration Group
;
A.C. Re
Membro del Collaboration Group
;
2021

Abstract

The OSIRIS detector is a subsystem of the liquid scintillator filling chain of the JUNO reactor neutrino experiment. Its purpose is to validate the radiopurity of the scintillator to assure that all components of the JUNO scintillator system work to specifications and only neutrino-grade scintillator is filled into the JUNO Central Detector. The aspired sensitivity level of 10(-16) g/g of U-238 and Th-232 requires a large (similar to 20m(3)) detection volume and ultralow background levels. The present paper reports on the design and major components of the OSIRIS detector, the detector simulation as well as the measuring strategies foreseen and the sensitivity levels to U/Th that can be reached in this setup. (JUNO Collaboration)
JUNO; Osiris; sensitivity;
Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
6-nov-2021
Article (author)
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Abusleme2021_Article_TheDesignAndSensitivityOfJUNOS.pdf

accesso aperto

Tipologia: Publisher's version/PDF
Dimensione 4.86 MB
Formato Adobe PDF
4.86 MB Adobe PDF Visualizza/Apri
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/881891
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 6
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 2
social impact