The MACRO detector at Gran Sasso

M. Ambrosio; R. Antolini; R. Assiro; G. Auriemma; D. Bakari; A. Baldini; G.C. Barbarino; E. Barbarito; B.C. Barish; G. Battistoni; Y. Becherini; R. Bellotti; C. Bemporad; P. Bernardini; H. Bilokon; V. Bisi; C. Bloise; E. Bottazzi; C. Bower; M. Brigida; S. Bussino; F. Cafagna; M. Calicchio; D. Campana; A. Candela; M. Carboni; S. Cecchini; F. Cei; A. Ceres; V. Chiarella; B.C. Choudhary; S. Coutu; M. Cozzi; P. Creti; G. De Cataldo; L.Degli Esposti; H. Dekhissi; C.De Marzo; I.De Mitri; J. Derkaoui; M.De Vincenzi; A.Di Credico; D.Di Ferdinando; R. Diotallevi; O. Erriquez; C. Favuzzi; C. Forti; P. Fusco; M. Gebhard; G. Giacomelli; R. Giacomelli; G. Giannini; N. Giglietto; M. Giorgini; R. Giuliani; M. Goretti; M. Grassi; H. Grau; L. Gray; A. Grillo; F. Guarino; C. Gustavino; A. Habig; J. Hanson; K. Hanson; A. Hawthorne; R. Heinz; J.T. Hong; E. Iarocci; E. Katsavounidis; I. Katsavounidis; E. Kearns; H. Kim; S. Kyriazopoulou; E. Lamanna; C. Lane; A. Leone; D.S. Levin; P. Lipari; G. Liu; R. Liu; N.P. Longley; M.J. Longo; F. Loparco; F. Maaroufi; G. Mancarella; G. Mandrioli; S. Manzoor; V. Marrelli; A. Margiotta; A. Marini; D. Martello; A. Marzari-Chiesa; M.N. Mazziotta; D.G. Michael; S. Mikheyev; L. Miller; P. Monacelli; M. Mongelli; T. Montaruli; M. Monteno; L. Mossbarger; S. Mufson; J. Musser; D. Nicolò; R. Nolty; C. Okada; M. Orsini; C. Orth; G. Osteria; M. Ouchrif; O. Palamara; S. Parlati; V. Patera; L. Patrizii; R. Pazzi; C.W. Peck; G. Pellizzoni; M. Perchiazzi; L. Perrone; J. Petrakis; S. Petrera; N. Pignatano; C. Pinto; P. Pistilli; V. Popa; A. Rainò; J. Reynoldson; F. Ronga; A. Rrhioua; A. Sacchetti; P. Saggese; C. Satriano; L. Satta; E. Scapparone; K. Scholberg; A. Sciubba; P. Serra; M. Sioli; G. Sirri; M. Sitta; S. Sondergaard; P. Spinelli; M. Spinetti; M. Spurio; S. Stalio; R. Steinberg; J.L. Stone; L.R. Sulak; A. Surdo; G. Tarlè; V. Togo; M. Vakili; C. Valieri; C.W. Walter; R. Webb; N. Zaccheo; The MACRO collaboration

doi:10.1016/S0168-9002(01)02169-6

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Peer reviewed

The MACRO detector at Gran Sasso

M. Ambrosio, R. Antolini, R. Assiro, G. Auriemma, D. Bakari, A. Baldini, G.C. Barbarino, E. Barbarito, B.C. Barish, G. Battistoni, …

Nuclear instruments & methods in physics research. Section A, Accelerators, spectrometers, detectors and associated equipment, v 486(3), pp 663-707

2002

DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-9002(01)02169-6

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Abstract

Astroparticle physics

Underground detectors

MACRO was an experiment that ran in the Laboratori Nazionali del Gran Sasso from 1988 to 2000. Its principal goal was to observe magnetic monopoles or set significantly lower experimental flux limits than had been previously available in the velocity range from about β=10 −4 to unity. In addition it made a variety of other observations. Examples are: setting flux limits on other so far unobserved particles such as nuclearites and lightly ionizing particles, searching for WIMP annihilations in the Earth and the Sun and for neutrino bursts from stellar collapses in or near our Galaxy, and making measurements relevant to high energy muon and neutrino astronomy and of the flux of up-going muons as a function of nadir angle showing evidence for neutrino oscillations. The apparatus consisted of three principal types of detectors: liquid scintillator counters, limited streamer tubes, and nuclear track etch detectors. In addition, over part of its area it contained a transition radiation detector. The general design philosophy emphasized redundancy and complementarity. This paper describes the technical aspects of the complete MACRO detector, its operational performance, and the techniques used to calibrate it and verify its proper operation. It supplements a previously published paper which described the first portion of the detector that was built and operated.

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Details

Title: The MACRO detector at Gran Sasso
Creators: M. Ambrosio - Dipartimento di Fisica dell'Università di Napoli and INFN, 80125 Napoli, Italy
R. Antolini - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
R. Assiro - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
G. Auriemma - University of Basilicata
D. Bakari - University of Bologna
A. Baldini - University of Pisa
G.C. Barbarino - Dipartimento di Fisica dell'Università di Napoli and INFN, 80125 Napoli, Italy
E. Barbarito - University of Bari Aldo Moro
B.C. Barish - California Institute of Technology
G. Battistoni - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
Y. Becherini - University of Bologna
R. Bellotti - University of Bari Aldo Moro
C. Bemporad - University of Pisa
P. Bernardini - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
H. Bilokon - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
V. Bisi - University of Turin
C. Bloise - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
E. Bottazzi - University of Bologna
C. Bower - Indiana University
M. Brigida - University of Bari Aldo Moro
S. Bussino - Dipartimento di Fisica dell'Università di Roma Tre and INFN Sezione Roma Tre, 00146 Roma, Italy
F. Cafagna - University of Bari Aldo Moro
M. Calicchio - University of Bari Aldo Moro
D. Campana - Dipartimento di Fisica dell'Università di Napoli and INFN, 80125 Napoli, Italy
A. Candela - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
M. Carboni - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
S. Cecchini - University of Bologna
F. Cei - University of Pisa
A. Ceres - University of Bari Aldo Moro
V. Chiarella - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
B.C. Choudhary - California Institute of Technology
S. Coutu - California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA
M. Cozzi - University of Bologna
P. Creti - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
G. De Cataldo - University of Bari Aldo Moro
L.Degli Esposti - Dipartimento di Fisica dell'Università di Bologna and INFN, 40126 Bologna, Italy
H. Dekhissi - University of Bologna
C.De Marzo - Dipartimento di Fisica dell'Università di Bari and INFN, 70126 Bari, Italy
I.De Mitri - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
J. Derkaoui - University of Bologna
M.De Vincenzi - Dipartimento di Fisica dell'Università di Roma Tre and INFN Sezione Roma Tre, 00146 Roma, Italy
A.Di Credico - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
D.Di Ferdinando - Dipartimento di Fisica dell'Università di Bologna and INFN, 40126 Bologna, Italy
R. Diotallevi - Sapienza University of Rome
O. Erriquez - University of Bari Aldo Moro
C. Favuzzi - University of Bari Aldo Moro
C. Forti - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
P. Fusco - University of Bari Aldo Moro
M. Gebhard - Indiana University
G. Giacomelli - University of Bologna
R. Giacomelli - University of Bologna
G. Giannini - University of Pisa
N. Giglietto - University of Bari Aldo Moro
M. Giorgini - University of Bologna
R. Giuliani - California Institute of Technology
M. Goretti - California Institute of Technology
M. Grassi - University of Pisa
H. Grau - California Institute of Technology
L. Gray - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
A. Grillo - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
F. Guarino - Dipartimento di Fisica dell'Università di Napoli and INFN, 80125 Napoli, Italy
C. Gustavino - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
A. Habig - Indiana University
J. Hanson - California Institute of Technology
K. Hanson - University of Michigan–Ann Arbor
A. Hawthorne - Indiana University
R. Heinz - Indiana University
J.T. Hong - California Institute of Technology
E. Iarocci - Sapienza University of Rome
E. Katsavounidis - Massachusetts Institute of Technology
I. Katsavounidis - California Institute of Technology
E. Kearns - Boston University
H. Kim - California Institute of Technology
S. Kyriazopoulou - California Institute of Technology
E. Lamanna - University of Calabria
C. Lane - Drexel University
A. Leone - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
D.S. Levin - University of Michigan–Ann Arbor
P. Lipari - Sapienza University of Rome
G. Liu - California Institute of Technology
R. Liu - California Institute of Technology
N.P. Longley - Macalester College
M.J. Longo - University of Michigan–Ann Arbor
F. Loparco - University of Bari Aldo Moro
F. Maaroufi - University of Bologna
G. Mancarella - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
G. Mandrioli - University of Bologna
S. Manzoor - University of Bologna
V. Marrelli - California Institute of Technology
A. Margiotta - University of Bologna
A. Marini - DELL (United States)
D. Martello - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
A. Marzari-Chiesa - University of Turin
M.N. Mazziotta - University of Bari Aldo Moro
D.G. Michael - California Institute of Technology
S. Mikheyev - California Institute of Technology
L. Miller - Indiana University
P. Monacelli - University of L'Aquila
M. Mongelli - University of Bari Aldo Moro
T. Montaruli - University of Bari Aldo Moro
M. Monteno - University of Turin
L. Mossbarger - California Institute of Technology
S. Mufson - Indiana University
J. Musser - Indiana University
D. Nicolò - University of Pisa
R. Nolty - California Institute of Technology
C. Okada - Boston University
M. Orsini - California Institute of Technology
C. Orth - Boston University
G. Osteria - Dipartimento di Fisica dell'Università di Napoli and INFN, 80125 Napoli, Italy
M. Ouchrif - University of Bologna
O. Palamara - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
S. Parlati - California Institute of Technology
V. Patera - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
L. Patrizii - University of Bologna
R. Pazzi - University of Pisa
C.W. Peck - California Institute of Technology
G. Pellizzoni - Dipartimento di Fisica dell'Università di Roma Tre and INFN Sezione Roma Tre, 00146 Roma, Italy
M. Perchiazzi - University of Bari Aldo Moro
L. Perrone - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
J. Petrakis - Indiana University
S. Petrera - University of L'Aquila
N. Pignatano - California Institute of Technology
C. Pinto - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
P. Pistilli - Dipartimento di Fisica dell'Università di Roma Tre and INFN Sezione Roma Tre, 00146 Roma, Italy
V. Popa - University of Bologna
A. Rainò - University of Bari Aldo Moro
J. Reynoldson - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
F. Ronga - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
A. Rrhioua - University of Bologna
A. Sacchetti - University of Bari Aldo Moro
P. Saggese - California Institute of Technology
C. Satriano - University of Basilicata
L. Satta - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
E. Scapparone - Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN, 67010 Assergi (L'Aquila), Italy
K. Scholberg - Massachusetts Institute of Technology
A. Sciubba - Sapienza University of Rome
P. Serra - University of Bologna
M. Sioli - University of Bologna
G. Sirri - University of Bologna
M. Sitta - University of Turin
S. Sondergaard - California Institute of Technology
P. Spinelli - University of Bari Aldo Moro
M. Spinetti - Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN, 00044 Frascati (Roma), Italy
M. Spurio - University of Bologna
S. Stalio - California Institute of Technology
R. Steinberg - Drexel University
J.L. Stone - Boston University
L.R. Sulak - Boston University
A. Surdo - Dipartimento di Fisica dell'Università di Lecce and INFN, via per Arnesano, 73100 Lecce, Italy
G. Tarlè - University of Michigan–Ann Arbor
V. Togo - University of Bologna
M. Vakili - Texas A&M University
C. Valieri - University of Bologna
C.W. Walter - Boston University
R. Webb - Texas A&M University
N. Zaccheo - California Institute of Technology
The MACRO collaboration
Publication Details: Nuclear instruments & methods in physics research. Section A, Accelerators, spectrometers, detectors and associated equipment, v 486(3), pp 663-707
Publisher: Elsevier
Resource Type: Journal article
Language: English
Academic Unit: Physics
Web of Science ID: WOS:000176945400010
Scopus ID: 2-s2.0-0036645250
Other Identifier: 991019296760304721

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Collaboration types: Domestic collaboration; International collaboration
Web of Science research areas: Instruments & Instrumentation; Nuclear Science & Technology; Physics, Nuclear; Physics, Particles & Fields

The MACRO detector at Gran Sasso

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