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In this article the main characteristics and features of the cryogenic facility developed for the CUORE experiment are highlighted. A brief introduction of the evolution of the field and of the past cryogenic facilities are given. The motivation behind the design and development of the CUORE cryogenic facility is detailed as are the steps taken toward realization, commissioning, and operation of the CUORE cryostat. The major challenges overcome by the collaboration and the solutions implemented throughout the building of the cryogenic facility will be discussed along with the potential improvements for future facilities.
The past few decades have seen major developments in the design and operation of cryogenic particle detectors. This technology offers an extremely good energy resolution - comparable to semiconductor detectors - and a wide choice of target materials, making low temperature calorimetric detectors ideal for a variety of particle physics applications. Rare event searches have continued to require ever greater exposures, which has driven them to ever larger cryogenic detectors, with the CUORE experiment being the first to reach a tonne-scale, mK-cooled, experimental mass. CUORE, designed to search for neu-trinoless double beta decay, has been operational since 2017 at a temperature of about 10 mK. This result has been attained by the use of an unprecedentedly large cryogenic infrastructure called the CUORE cryostat: conceived, designed and commissioned for this purpose.
CUORE opens the door to tonne-scale cryogenics experiments
Adams D Q;Alduino C;Alessandria F;Alfonso K;Andreotti E;Avignone F T III;Azzolini O;Balata M;Bandac I;Banks T I;Bari G;Barucci M;Beeman J W;Bellini F;Benato G;Beretta M;Bersani A;Biare D;Biassoni M;Bragazzi F;Branca A;Brofferio C;Bryant A;Buccheri A;Bucci C;Bulfon C;Camacho A;Camilleri J;Caminata A;Campani A;Canonica L;Cao X G;Capelli S;Capodiferro M;Cappelli L;Cardani L;Cariello M;Carniti P;Carrettoni M;Casali N;Cassina L;Celi E;Cereseto R;Ceruti G;Chiarini A;Chiesa D;Chott N;Clemenza M;Conventi D;Copello S;Cosmelli C;Cremonesi O;Crescentini C;Creswick R J;Cushman J S;D'Addabbo A;D'Aguanno D;Dafinei I;Datskov V;Davis C J;Del Corso F;Dell'Oro S;Deninno M M;Di Domizio S;Dompe V;Di Vacri M L;Di Paolo L;Drobizhev A;Ejzak L;Faccini R;Fang D Q;Fantini G;Faverzani M;Ferri E;Ferroni F;Fiorini E;Franceschi M A;Freedman S J;Fu S H;Fujikawa B K;Gaigher R;Ghislandi S;Giachero A;Gironi L;Giuliani A;Gladstone L;Goett J;Gorla P;Gotti C;Guandalini C;Guerzoni M;Guetti M;Gutierrez T D;Haller E E;Han K;Hansen E V;Heeger K M;HenningsYeomans R;Hickerson K P;Huang R G;Huang H Z;Iannone M;Ioannucci L;Johnston J;Kadel R;Keppel G;Kogler L;Kolomensky Yu G;Leder A;Ligi C;Lim K E;Liu R;Ma L;Ma Y G;Maiano C;Maino M;Marini L;Martinez M;Amaya C Martinez;Maruyama R H;Mayer D;Mazza R;Mei Y;Moggi N;Morganti S;Mosteiro P J;Nagorny S S;Napolitano T;Nastasi M;Nikkel J;Nisi S;Nones C;Norman E B;Novati V;Nucciotti A;Nutini I;O'Donnell T;Olcese M;Olivieri E;Orio F;Orlandi D;Ouellet J L;Pagan S;Pagliarone C E;Pagnanini L;Pallavicini M;Palmieri V;Pattavina L;Pavan M;Pedretti M;Pedrotta R;Pelosi A;Perego M;Pessina G;Pettinacci V;Piperno G;Pira C;Pirro S;Pozzi S;Previtali E;Puiu A;Quitadamo S;Reindl F;Rimondi F;Risegari L;Rosenfeld C;Rossi C;Rusconi C;Sakai M;Sala E;Salvioni C;Sangiorgio S;Santone D;Schaeffer D;Schmidt B;Schmidt J;Scielzo N D;Sharma V;Singh V;Sisti M;Smith A R;Speller D;Stivanello F;Surukuchi P T;Taffarello L;Tatananni L;Tenconi M;Terranova F;Tessaro M;Tomei C;Ventura G;Vetter K J;Vignati M;Wagaarachchi S L;Wallig J;Wang B S;Wang H W;Welliver B;Wilson J;Wilson K;Winslow L A;Wise T;Zanotti L;Zarra C;Zhang G Q;Zhu B X;Zimmermann S;Zucchelli S
2022
Abstract
The past few decades have seen major developments in the design and operation of cryogenic particle detectors. This technology offers an extremely good energy resolution - comparable to semiconductor detectors - and a wide choice of target materials, making low temperature calorimetric detectors ideal for a variety of particle physics applications. Rare event searches have continued to require ever greater exposures, which has driven them to ever larger cryogenic detectors, with the CUORE experiment being the first to reach a tonne-scale, mK-cooled, experimental mass. CUORE, designed to search for neu-trinoless double beta decay, has been operational since 2017 at a temperature of about 10 mK. This result has been attained by the use of an unprecedentedly large cryogenic infrastructure called the CUORE cryostat: conceived, designed and commissioned for this purpose.
In this article the main characteristics and features of the cryogenic facility developed for the CUORE experiment are highlighted. A brief introduction of the evolution of the field and of the past cryogenic facilities are given. The motivation behind the design and development of the CUORE cryogenic facility is detailed as are the steps taken toward realization, commissioning, and operation of the CUORE cryostat. The major challenges overcome by the collaboration and the solutions implemented throughout the building of the cryogenic facility will be discussed along with the potential improvements for future facilities.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14243/456275
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall'Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l'Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.