ICE CUBE è un rivelatore basato sullo stesso principio di funzionamento di
SuperKamiokande: quando un neutrino interagisce con la materia può creare una particella carica. Se questa si muove in un mezzo ad una velocità superiore di quella della luce in quel mezzo essa emette luce
Cherenkov.
Rivelando con opportuni fotomoltiplicatori la luce Cherenkov, si riesce a risalire alla velocità e alla direzione di provenienza della particella che l'ha emessa.
L'idea alla base di questo rivelatore, come quella del suo predecessore AMANDA, è quella di utilizzare come mezzo per rivelare luce Cherenkov il giaccio del polo SUD.
Dunque ICE CUBE consta di 81 stringhe a cui sono agganciati 5160 rivelatori a geometria
sferica nei quali sono alloggiati dei
fotomoltiplicatori (PMT). Questi sono stati immersi nel chiaccio, creando una matrice esagonale di rivelatori disposti a profondità variabile tra i 1450m e i 2450m. I pozzi in cui sono stati predisposti i sensori vengono costruiti usando un "trapano" a forma di cono
che spruzza acqua calda.
Viene realizzato così un rivelatore di circa un chilometro cubo di volume attivo.
Lo scopo del progetto consiste nella rivelazione di neutrini di altissima energia ed è sensibile a neutrini di tutti e tre i sapori. La maggior parte di questi neutrini sono generati dall'interazione dei raggi cosmici con i nuclei dell'atmosfera terrestre, ma una frazione non nota di questi, potrebbe avere origini astronomiche. In questo caso le sorgenti di neutrini potrebbero essere buchi neri, gamma busters o resti di supernovae. In ogni caso i dati che raccoglierà IceCube potranno contribure alla conoscenza di processi che ad oggi non sono ancora completamente noti in tutti i dettagli.
Un interessante video mostra il rivelatore durante diverse fasi di realizzazione
Un altro video descrive le sorgenti di neutrini che ci si aspetta di rivelare con ICE CUBE
Un simpatico video che descrive ICECUBE
ceCube is the first gigaton neutrino detector ever built and was
primarily designed to observe neutrinos from the most violent
astrophysical sources in our universekm3
5,160 digital optical modules (DOMs), each with a ten-inch
photomultiplier tube and associated electronics. The DOMs are attached
to vertical “strings,” frozen into 86 boreholes, and arrayed over a
cubic kilometer from 1,450 meters to 2,450 meters depth. The strings are
deployed on a hexagonal grid with 125 meters spacing and hold 60 DOMs
each. The vertical separation of the DOMs is 17 meters
IceTop consists of 81 stations located on top of the same number of IceCube string
Developments in neutrino astronomy have been driven by the search for
the sources of cosmic rays, leading at an early stage to the concept of a
cubic-kilometer neutrino detector. Cosmic rays, which consist mainly of
protons, are the highest energy particles ever observed, with energies
over a million times those reached by today’s particle accelerators on
Earth.
AMANDA, the Antarctic Muon and Neutrino Detector Array, was built as a
proof of concept in the mid 1990s and demonstrated that the extremely
clear Antarctic ice was suitable for detecting energetic neutrinos.
IceCube, the only cubic-kilometer neutrino detector constructed to date,
was completed in December 2010, only six years after the deployment of
the first string at the South
