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Ettore Fiorini Commissione II 1.10.08

Criogenic Underground Observatory on Rare Events

1. La fisica doppiobeta e la situazione internazionale2. Lo stato dell’ esperimento3. Dalle stelle alle stalle

CUORICINO ed il vetoLacrime per la sua scomparsa perche’.18 c keV -1 kg-1a -1 => 3.1 x 1024 anni (90% CL)<m > < 200-680 meV (V.A Rodin et al e O.Civitarese e.Suhonen ) Klapdor et al 200-1000 meV => ancora 6 mesi da analizzare

Il veto (analizzati 27 su 57 giorni ) => fondo da raggi cosmici Acquisizione con il nuovo DAQ in sala A < .004 c keV -1 kg-1a -1 In CUORE previsto meno per self shielding

CUORE0 stessa statistica di CUORICINO in un anno

Le tre torri per una diminuzione definitiva del fondo

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Experiment Nucleus Detector

NEMO III 100Mo et al 10 kg of enrich. Isotopes -tracking

Cuoricino 130Te + etc. 40 kg of TeO2 bolometers (nat)

CUORE 130Te + etc. 750 kg of TeO2 bolometers (nat)

EXO 136Xe 200kg - 1 t Xe TPC

GERDA 76Ge 30 – 40 kg – 1t Ge diodes in LN

Majorana 76Ge 180 kg - 1t Ge diodes

MOON 100Mo nat.Mo sheets in plastic sc.

DCBA 150Nd 20 kg Nd-tracking

CAMEO 116Cd 1 t CdWO4 in liquid scintillator

COBRA 116Cd , 130Te 10 kg of CdTe semiconductors

Candles 48Ca Tons of CaF2 in liquid scintillators

GSO 116Cd 2 t Gd2SiO5:Ce scintill.in liquid sc.

Xe 136Xe 1.56 Xenon in liquid scintillator.

Xmass 136Xe 1 t of liquid Xe

MOONCUORE

NEMO

MAJORANA

GERDA

EXO

CUORICINO

22PP1/21/2

44DD3/23/2

22SS1/21/2

493 nm493 nm650 nm650 nm

metastable metastable 47s47s

Situazione sperimentale nel mondo

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Un CUORE ed una Capanna

• Inizio della struttura in giugno 2008. Completamento alla fine 2008. Servizi Maggio 2009 schermatura esterna Maggio 2009

• Estate 2009 camera pulita classe 1000 Analogia con Borexino.

• Permanent Storage Area • Primo piano di CUORICINO parzialemente utilizzabile. Il mistero dei

containers

Il criostato

• Disegno del criostato di CUORE completato

• Test del pulse tube anche radioattivita’ => < 1 Bq/kg

• Dewar pronto dopo agosto 2009

• Test del refrigeratore ed integrazione nel 2010

• Commissioning del refrigeratore nell’ autunno 2009

• Analisi per accertarsi che nell’ interno vi siano solo materiali radiopuliti

• Misure per attivazioni neutronica U e Th in Pb < 10-12 g/g in Cu < 9 x 10-12 g/g

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Global reference system

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it turned out it that this is ok

a)

Cuore – Collaboration Meeting 9-11 June 2008 - LNGS

in order to comply with external constraints ( hut walls, radioactive contamination concerns etc. ), it was requested to analyze the feasibility of moving the detector shields following the “ all in one” procedure

the procedure for using the “ brackets ” was also analyzed

and led to a better understanding of some cryostat components

all this was done in close contact with the cryostat engineers

the tools were consequently re-designed

E.Fiorini Comm.2 1.10.08 105 kg Al mass Accelerometer #2 (OUT)

Vibrating plate Accelerometer # 1(IN) 3 PEN-strips packets

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1st isolation stage: Anti-spring system

2nd isolation stage

Cylindrical spring

Pre-load system

Thermal-link & vacuum feed-through

Joint & thermal-link

Sistema di sospensioneSistema di sospensione

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La calibrazione => Wisconsin

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I termistori e le procedure di incollaggio

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Procedimento di incollaggio

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Studiati tre tipi di termistori per un piu’ facile montaggio stessa attivazione di CUORICINO in un run dedicatoWrap around buoni flat top forse ancora meglio, ma per ora bassa statistica. Verranno testati nel run tre torri per CUORE0 congelando la produzione. Heaters gia’ pronti per CUORE0 e per 2/3 di CuoreTermistori per CUORE NTD39 e NTD40 (secondo irragg.) studiati a Como e Firenze

Incollaggio e bondingMacchina da bonding arrivata a Roma

Run “tre torri” e CUORE0

Colonnine, viti , schermo esterno, top e botton eccFrames => elettroproduzione Affidata a Legnaro. Nuova macchina Pulitura di tutte le superfici => test nel run delle tre torri . Una torre trattatra a Legnaro con TECMUna torre trattata ai LNGS (procedimento Gorla) come RADUna torre trattata ai LNGS (procedimento Pirro) (H20 ossigenata e acido citrico) e polietileneSituazione => frames pronti => ritrattamento LNL del top e bottomInizio montaggio (cristalli di CUORICINO rilappati) in Novembre=>CUORE0

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Garage

Mech box

Cabling box

Bonding box

Gluing box

Pre-cabling box

Tower storage box

Tower assembly line ready

Install assembly line in CR & training

31/03/2009

31/03/2009

31/03/2009

31/03/2009

21/04/2009

21/04/2009

31/03/2009

30/04/2009

25/06/2009CUORE-0 assembled 7/08/2009

2 months1.5 months

CUORE0 =>VEDI CRISTALLI

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Situazione in CINA

Molti progressi con il gruppo della SINAP di Shanghai ICPMS con la stessa sensibilita’ del LNGS , spettroscopia ganmma

ancora modesta Iniziata e completata a Jading la crescita dei primi due batchs di cristalli

((2x30) destinati a CUORE0 Ritardo di tre settimane nell’ arrivo della polvere di SiO2 ed acido nitrico

dovuto alle Olimpiadi , ma gia’ iniziata la produzione del secondo Batch Spedizione in novembre per aereo dei primi 4 cristalli (2+2) Misura in Hall C dei 4 cristalli => 210Po ~ settimana

=> fondo ~ mese

Scarsita’ di refrigeratori

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Produzione dei cristalli

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Piano temporale

Capanna 26 6.2009 Disegno finale 8.11.2006 In istallazione 26.6.2009Rivelatore 19.4.2011 Cristalli (produzione) 11.2.2011 Termistori 18.9.2009 Heaters 20.11.2008 Struttura 31.7.2009 Pulizia superficiale 19.4.2011Criostato 19.8.2010 unita’ di diluiz.e test dewar 26.11.2008 Dewar 29.4.2009 sistema di calibrazione 23.2.2010 test globale 19.8.2010Elettronica 21.12.10 disegno del prototipo 30.10.2008 installazione 21.12.10DAQ 24.3.2010 Data analisi 23.11.2007Assembly , installazione e test 27.5.2011

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CUORICINO e’ chiuso

Il run delle tre torri e’ essenziale perche’ permettera’ la scelta definitiva per CUORE0

CUORE0 per anni il miglior esperimento su Successivamente ogni R&D verra’ arrestato

CUORE sara’ comunque il primo esperimento di seconda generazione sulla massa e natura del neutrino

Dalle stelle alle stalle

Piano temporale di finanziamento concordato con gli americani e realizzabile salvo::

Mi Me Cons Trasp. Man Inv. App Tot

338 115 556 38 20.5 278 1073 2418.5

216 85 226.5 38 10 110.5 388 1038

 64%  74 41 5  49 40  36 43

338 115 584 43 59.5 278 1115 2532.5

221 85 322.5 22 10 120.5 615 1395

65% 74 57 51 17 43 54 55