Underwater Acoustic Positioning System for the Monitoring of KM3NeT Optical Modules

Abstract

[EN] KM3NeT, the underwater neutrino telescope in the Mediterranean Sea, is a detector under construction. KM3NeT uses Digital Optical Modules (DOMs) to detect neutrinos by detecting the Cherenkov light of relativistic particles produced in the interaction. To reconstruct the neutrino event and the coming direction, it is necessary to monitor the position of each DOM, which is not fixed since it is mounted in flexible string lines, held close to vertical by buoys but sensitive to sea currents. A piezo-ceramic transducer is installed inside of each DOM. Using some emitters anchored in the sea floor it is possible to calculate the position of the DOMs by triangulation of distances obtained from the determination of the time of flight of the acoustic wave. In this work, the acoustic model used for the simulation of the system is described and the results presented.

[ES] KM3NeT, el detector submarino que se encuentra en construcción en el Mar Mediterráneo, usa Módulos Digitales Ópticos (DOMs) para localizar neutrinos, a través de la detección de la luz de Cherenkov producida por partículas relativistas durante la interacción con el agua. Para reconstruir el camino seguido por el neutrino, es necesario saber la posición de cada DOM, el cuál no se encuentra fijo ya que está sujeto a unos cables anclados que se mantienen en vertical gracias a una boya en el final de la línea, lo cual la hace sensible al movimiento de las corrientes marinas. Cada DOM contiene instalada una cerámica piezoeléctrica, como receptor acústico, y usando unos emisores anclados en el fondo del mar se puede estimar la posición de cada DOM triangulando las distancias entre ellos, las cuales se saben por el tiempo de vuelo de la señal acústica. En este trabajo, se presenta una simulación del sistema y se describe el modelo acústico usado.