MonteCarlo simulation of the XENON1T experiment and first comparison with the Muon Veto data.

L’esperimento XENON1T, in acquisizione dati presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, è una Time Projection Chamber (TPC) contenente 2 t di xeno liquido ed ha come obiettivo una sensibilità per sezioni d'urto WIMP-nucleone indipendenti dallo spin pari a 1.6 10^(-47) cm^(2), per WIMP di massa 50 GeV/c^(2), in 2 t y. A tale scopo è fondamentale la riduzione di tutte le sorgenti di fondo. Per abbattere il fondo esterno la TPC è inserita all'interno di un Muon Veto: una vasca cilindrica riempita di acqua, dotata di 84 fotomoltiplicatori (PMT) , che funge sia da schermo passivo contro la radiazione esterna (gamma e neutroni), sia da veto per i muoni grazie alla rivelazione della luce Cherenkov da essi prodotta in acqua. In questo lavoro presentiamo uno studio sulle configurazioni di trigger del Muon Veto e sulla sua efficienza. Lo studio è basato sul confronto di simulazioni Monte Carlo con i primi dati del rivelatore. Si ottiene un'efficienza del 99.5% per eventi di muone e del 43% per sciami generati da interazioni del muone nella roccia che circonda la sala sperimentale, e conseguente riduzione degli eventi di background attesi nell'attuale run scientifico a 1.3 10^(-3) eventi. È già previsto dalla collaborazione il futuro upgrade dell'esperimento: XENONnT. Uno studio sulle possibili geometrie della TPC di XENONnT è stato effettuato mediante simulazioni Monte Carlo. Tra le possibili migliorie apportabili a XENONnT vi è la sostituzione degli attuali sensori di luce con fotomoltiplicatori al silicio (SiPM). Le simulazioni mostrano che, mediante una copertura totale della TPC con i SiPM, si ha un aumento dell'efficienza nella collezione di luce (LCE) del 20%. La LCE è un parametro fondamentale per la rivelazione del segnale di luce (S1) nella TPC; in questa configurazione si raggiunge una soglia in energia per rinculi nucleari di circa 3 keV, aumentando in modo significativo la sensibilità dell'esperimento, in particolare per WIMP di piccola massa.