Positioning System and Acoustic Studies for the KM3NeT deep-sea neutrino telescope

• Main Author: Diego Tortosa, Dídac
• Other Authors: Ardid Ramírez, Miguel, Martínez Mora, Juan Antonio, Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño - Escola Tècnica Superior d'Enginyeria del Disseny
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: Universitat Politècnica de València 2022
• Subjects: Telescopio de neutrinos; Sistema de posicionamiento acústico; Detección acústica de neutrinos; Ultrasonidos subacuáticos; Modelo mecánico; Ajuste de la línea de la unidad de detección; Neutrino telescope; Acoustic Positioning System; Acoustic Neutrino Detection; Characterization and Calibration; Underwater Ultrasounds; Mechanical Model; Detection Unit Line Fit; KM3NeT; Acoustic beacons; Acoustic positioning systems; FISICA APLICADA; Baja; Referencia; De la Costa; Hielo; Descubierta; Rumbo; Ancla; Orca
• Online Access: http://hdl.handle.net/10251/188917; https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/188917

[ES] Los neutrinos que viajan por el Universo sin apenas alterar su trayectoria. Esto quiere decir que, de ser detectados recorriendo su camino, se puede saber de donde provienen. Sin embargo, a pesar de ser la partícula más abundante del espacio descubierta hasta ahora, al no poseer carga eléctrica, presenta una baja probabilidad de interacción, necesaria para evidenciar su presencia. Con todo lo anterior, dadas las posibilidades de evidenciar la presencia de un neutrino, se necesita tener enormes volúmenes controlados por sensores capaces de detectarlos. En el caso de que los neutrinos interactúen en un fluido como el agua o el hielo, se pueden proporcionar partículas cargadas como el muon, que viajan a mayor velocidad que la luz, produciendo una radiación llamada luz de Cherenkov. Es esta luz la que los detectores de neutrinos submarinos pretenden detectar, por ello se instalan sensores ópticos en forma de matriz tridimensional. KM3NeT es un detector de neutrinos perteneciente a la nueva generación de este tipo de telescopios submarinos y diseñado para albergar un kilómetro cúbico. Actualmente, se encuentra en fase de construcción en las profundidades del Mar Mediterráneo. Se compone de dos nodos detectores: ARCA que se sitúa a 100 km de la costa de Portopalo di Capo Passero a 3400 m de profundidad, y ORCA a 40 km de la costa de Toulon sumergido a 2400 m. Las Unidades de Detección (DU) usadas se componen de una base que las ancla al lecho marino, 18 Módulos Ópticos Digitales (DOM) sujetos a lo largo de un par de cables que unen la base con una boya. Así, se tiene una DU fija en el fondo del mar, erguida en posición vertical (dada la flotabilidad de sus elementos), pero susceptible a las corrientes marinas. Así que, para ser capaces de reconstruir la trayectoria de un muon detectado, es necesario tener clara la posición y orientación de cada DOM. Por ello, KM3NeT cuenta con un Sistema de Posicionamiento Acústico (APS) y un Sistema de Referencia de Actitud y Rumbo (AHRS). Por un lado, el APS tiene receptores ...