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  ESPERIMENTO ANTARES, RESPONSABILE: Marco Anghinolfi    

ANTARES è il più grande telescopio sottomarino per neutrini astrofisici di alta energia operativo nel Mediterraneo. Il sito di installazione è a 40 km al largo di Tolone, Francia ad una profondità di 2400 m. La stazione di misura a terra si trova a La Seyne, sulla costa ad ovest di Tolone.
I neutrini sono rivelati e misurati dalle particelle secondarie (muoni) prodotte nelle loro interazioni con la roccia sotto il fondo marino o nell'acqua intorno all'apparato. Si utilizzano fotomoltiplicatori per raccogliere la luce Cherenkov emessa dai muoni di alta energia che attraversano l'apparato. La grande profondità dell'acqua è necessaria per attenuare, per quanto possibile, i conteggi di fondo dati dai muoni dei raggi cosmici.
L'apparato ANTARES consiste di 12 linee di misura verticali più una linea instrumentata per misure di ambiente e R&D acustico, ciascuna fornita di 75 moduli ottici organizzati in tripletti posti su 25 piani. I moduli ottici consistono di fotomoltiplicatori Hamamatsu di grande superficie (10 pollici di diametro) alloggiati in sfere di vetro resistenti alla pressione. Le linee sono ancorate al fondo marino e sono mantenute tese da una boa posta in cima. La separazione tra piani successivi è di 14.5 m; il piano più basso è posto ad un'altezza di 100 m sopra il fondo marino. L'altezza totale delle linee è quindi di circa 450 m. Le linee sono poste a distanze tipiche di separazione di circa 60 m. Una tredicesima linea e' dedicata a controllare le condizioni ambientali di operazione dell'apparato ed a misure di interesse geofisico.
Una rete dei cavi sottomarini permette la distribuzione dell'alimentazione e tutte le comunicazioni. Un cavo elettro-ottico, avente una lunghezza di circa 40 km e già installato anni fa, collega la stazione di terra ad una junction box sottomarina. Ogni linea è collegata a questa junction box per mezzo di un proprio cavo. Le operazioni di connessione tra le varie parti, secondo i casi, avvengono a secco oppure sul fondo a mezzo di un sottomarino.
L'acquisizione dei dati dai moduli ottici si basa sull'ASIC Analog Ring Sampler, che può essere configurato da riva per effettuare le operazioni di conversione analogico-digitale, rilevazione delle condizioni di soglia, analisi di forma d'onda e marcatura delle misure di tempo dei segnali. Si possono impostare condizioni di trigger basate su coincidenze locali fra i segnali dai moduli ottici degli stessi tripletti; tuttavia, il sistema di acquisizione è stato progettato per permettere la trasmissione di tutti i segnali a riva. Le operazioni di filtro dei dati e reiezione del fondo saranno perciò effettuate online in un cluster di circa 100 CPU situato nella stazione a riva.
ANTARES è stato completato nel 2008 e la raccolta dati prosegue da allora. Il programma scientifico dell'esperimento comprende la ricerca di neutrini di alta energia di origine astrofisica, provenienti sia da sorgenti puntiformi che dal fondo diffuso. In più si indagherà la materia oscura dell'Universo cercando evidenze dell'annichilazione di neutralini in neutrini. Questi dovrebbero manifestarsi come eccesso di eventi da corpi di grande massa (il centro della Terra, del Sole o della Galassia).


 OBIETTIVI DELL'ESPERIMENTO ANTARES  
The realization of a telescope for high energy neutrinos of astrophysical origin is considered nowadays one of the most important aims in the astroparticle physics field. The detection of these neutrinos could help to investigate the mechanisms that give rise to the most energetic phenomena in the Universe such as the Active Galactic Nuclei and the Gamma Ray Bursts. It is believed that such a detector must have an active volume of 1 km3 and should be shielded from atmospheric cosmic rays. One of the most effective technique is the detection of the Cherenkov light emitted by the secondary muons produced by neutrino interaction by means of an array of detectors located in the sea abysses at a depth of more than 3000 m.
As an intermediate step ANTARES has realized a 0.1 km2 active area neutrino telescope installed at a depth of 2400 m at about 40 km offshore Toulon (France). The detector is built up with strings moored on the sea bottom and tensioned by an appropriate buoyancy. Each string is equipped with 75 optical modules arranged in 25 detection storeys. Each line is connected to a Junction Box, located on the sea bottom close to the detector, which is in turn connected to the shore by means of an electro-optical cable.

 ULTERIORI INFORMAZIONI SULL'ESPERIMENTO ANTARES  
http://antares.in2p3.fr/

 

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Piazza dei Caprettari, 70 - 00186 Roma
tel. +39 066840031 - fax +39 0668307924 - email: presidenza@presid.infn.it

F.M. F.E.