Author/Authors :
Allison، نويسنده , , P. and Auffenberg، نويسنده , , J. M. Bard، نويسنده , , R. and Beatty، نويسنده , , J.J. and Besson، نويسنده , , D.Z. and Bِser، نويسنده , , S. and Chen، نويسنده , , C. and Chen، نويسنده , , P. and Connolly، نويسنده , , A. and Davies، نويسنده , , J. and DuVernois، نويسنده , , M. and Fox، نويسنده , , B. and Gorham، نويسنده , , P.W. and Grashorn، نويسنده , , E.W. and Hanson، نويسنده , , K. S. Haugen، نويسنده , , J. and Helbing، نويسنده , , K. D. Hill، نويسنده , , B. and Hoffman، نويسنده , , K.D. and Hong، نويسنده , , E. and Huang، نويسنده , , M. and Huang، نويسنده , , M.H.A. and Ishihara، نويسنده , , A. S. Karle، نويسنده , , A. and Kennedy، نويسنده , , D. and Landsman، نويسنده , , H. and Liu، نويسنده , , T.C. and Macchiarulo، نويسنده , , L. and Mase، نويسنده , , K. and Meures، نويسنده , , T. and Meyhandan، نويسنده , , R. and Miki، نويسنده , , C. and Morse، نويسنده , , R. and Newcomb، نويسنده , , M. and Nichol، نويسنده , , R.J. and Ratzlaff، نويسنده , , K. and Richman، نويسنده , , M. M. Ritter، نويسنده , , L. and Rott، نويسنده , , C. and Rotter، نويسنده , , B. and Sandstrom، نويسنده , , P. and Seckel، نويسنده , , D. and Touart، نويسنده , , J. A. Varner، نويسنده , , G.S. and Wang، نويسنده , , M.-Z. and Weaver، نويسنده , , C. and Wendorff، نويسنده , , A. and Yoshida، نويسنده , , S. and Young، نويسنده , , R.، نويسنده ,
Abstract :
We report on studies of the viability and sensitivity of the Askaryan Radio Array (ARA), a new initiative to develop a Teraton-scale ultra-high energy neutrino detector in deep, radio-transparent ice near Amundsen-Scott station at the South Pole. An initial prototype ARA detector system was installed in January 2011, and has been operating continuously since then. We describe measurements of the background radio noise levels, the radio clarity of the ice, and the estimated sensitivity of the planned ARA array given these results, based on the first five months of operation. Anthropogenic radio interference in the vicinity of the South Pole currently leads to a few-percent loss of data, but no overall effect on the background noise levels, which are dominated by the thermal noise floor of the cold polar ice, and galactic noise at lower frequencies. We have also successfully detected signals originating from a 2.5 km deep impulse generator at a distance of over 3 km from our prototype detector, confirming prior estimates of kilometer-scale attenuation lengths for cold polar ice. These are also the first such measurements for propagation over such large slant distances in ice. Based on these data, ARA-37, the ∼200 km2 array now in its initial construction phase, will achieve the highest sensitivity of any planned or existing neutrino detector in the 1016–1019 eV energy range.
