The Wavelength-Shifting Optical Module in Application to the IceCube Neutrino Observatory
Paper i proceeding, 2024

The Wavelength-shifting Optical Module (WOM) is a novel photosensor concept developed as part of the upcoming Upgrade for the IceCube Neutrino Observatory. It uses the technique of wavelength shifting and total internal reflection to increase the photon light yield in the UV-regime of the Cherenkov spectrum. The decoupling of the effective area from the size of light sensors enhances the signal-to-noise-ratio. Twelve WOM modules will be deployed in the IceCube Upgrade to increase the photon detection efficiency and thus enhance future low-energy analyses. The general concept can also be applied at the future IceCube-Gen2 detector, where passive light collecting extensions to the optical sensor modules locally increase the light collection efficiency. This technique would benefit the detection of supernova neutrinos or other particles with low light emissions. We report on new results in characterizing and optimizing the WOM concept, the production status of the modules to be deployed in 2025/26 as well as possible applications of the concept for IceCube-Gen2.

Författare

R. Abbasi

Loyola University of Chicago

M. Ackermann

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

S. K. Agarwalla

University of Wisconsin

J. Adams

University of Canterbury

J.A. Aguilar

Université libre de Bruxelles (ULB)

M. Ahlers

Niels Bohr Institute

J. M. Alameddine

Technische Universität Dortmund

A. Coleman

Uppsala universitet

A. Connolly

Ohio State University

A. Desai

University of Wisconsin

A. V. Balagopal

University of Wisconsin

A. Diaz

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

C. Argüelles

Harvard University

N.M. Amin

University of Delaware

K. Andeen

Marquette University

A. Domi

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

C. Bellenghi

Technische Universität München

G. Anton

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

Y. Ashida

University of Utah

B. Brinson

Georgia Institute of Technology

S. Athanasiadou

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

C. Benning

RWTH Aachen University

S. N. Axani

University of Delaware

X. Bai

South Dakota School of Mines & Technology

A. Fedynitch

Academia Sinica

C. Boscolo Meneguolo

Università di Padova

M. Baricevic

University of Wisconsin

A. Franckowiak

Ruhr-Universität Bochum

S.W. Barwick

University of California

A. Fritz

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

C. Chen

Georgia Institute of Technology

V. Basu

University of Wisconsin

R. Bay

University of California

B.A. Clark

University of Maryland

A. Garcia

Harvard University

A. Ghadimi

University of Alabama

Julia Tjus

Chalmers, Rymd-, geo- och miljövetenskap, Astronomi och plasmafysik

Ruhr-Universität Bochum

J.J. Beatty

Ohio State University

J. Beise

Uppsala universitet

A. Hallgren

Uppsala universitet

A. Haungs

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

A. Hidvegi

Oskar Klein Centre

S. Benzvi

University of Rochester

A. Ishihara

Chiba University

D. Berley

University of Maryland

C. De Clercq

Vrije Universiteit Brüssel (VUB)

E. Bernardini

Università di Padova

A. R. Fazely

Southern University and A&M College

A. Kappes

Universität Münster

D. Z. Besson

University of Kansas

A. Karle

University of Wisconsin

E. Blaufuss

University of Maryland

S. Blot

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

A. Khatee Zathul

University of Wisconsin

A. Kheirandish

University of Nevada, Las Vegas

F. Bontempo

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

A. Kochocki

Michigan State University

J. Y. Book

Harvard University

A. Kumar

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

A. Leszczyńska

University of Delaware

A. Medina

Ohio State University

O. Botner

Uppsala universitet

A. Negi

University of Texas

S. Böser

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

J. Böttcher

RWTH Aachen University

A.A. Harnisch

Michigan State University

A. Noell

RWTH Aachen University

C. Finley

Oskar Klein Centre

E. Bourbeau

Niels Bohr Institute

A. Novikov

University of Delaware

J. Braun

University of Wisconsin

A. Obertacke Pollmann

Chiba University

A. Olivas

University of Maryland

R. T. Burley

University of Adelaide

C. Glaser

Uppsala universitet

J. Brostean-Kaiser

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

R.S. Busse

Universität Münster

A. Pizzuto

University of Wisconsin

A. Pontén

Uppsala universitet

A. Rehman

University of Delaware

D. Butterfield

University of Wisconsin

M.A. Campana

Drexel University

C. Günther

RWTH Aachen University

A. Rifaie

RWTH Aachen University

C. Haack

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

K. Carloni

Harvard University

E. G. Carnie-Bronca

University of Adelaide

A. Sandrock

Bergische Universität Wuppertal

B.J.P. Jones

University of Texas

A. Sharma

Uppsala universitet

J. Krishnamoorthi

University of Wisconsin

A. Søgaard

Niels Bohr Institute

N. Chau

Université libre de Bruxelles (ULB)

C. Hill

Chiba University

A. Trettin

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

Z. Chen

Stony Brook University

B. Oeyen

Universiteit Gent

D. Chirkin

University of Wisconsin

G.C. Hill

University of Adelaide

A. Vijai

University of Maryland

S. Choi

Sungkyunkwan University

B. Pries

Michigan State University

L. Classen

Universität Münster

A. Weindl

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

B. Riedel

University of Wisconsin

G.H. Collin

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

A. Wolf

RWTH Aachen University

M. Wolf

Technische Universität München

J.M. Conrad

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

A.K. Upadhyay

University of Wisconsin

B. Schlüter

Universität Münster

P. Coppin

Vrije Universiteit Brüssel (VUB)

C. Kopper

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

D. F. Cowen

Pennsylvania State University

F. Schlüter

Université libre de Bruxelles (ULB)

P. Correa

Vrije Universiteit Brüssel (VUB)

B. Skrzypek

Harvard University

P. Dave

Georgia Institute of Technology

C. Lagunas Gualda

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

B. Smithers

University of Texas

B. Ty

University of Wisconsin

J.J. Delaunay

University of Alabama

D. Delgado

Harvard University

C. Love

Drexel University

C. Pérez de los Heros

Uppsala universitet

S. Deng

RWTH Aachen University

C. Raab

Universite catholique de Louvain

C. Rott

University of Utah

K. Deoskar

Oskar Klein Centre

C. Spannfellner

Technische Universität München

P. Desiati

University of Wisconsin

C. Spiering

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

C. Tönnis

Sungkyunkwan University

K. D. De Vries

Vrije Universiteit Brüssel (VUB)

C. Walck

Oskar Klein Centre

C. Weaver

Michigan State University

G. De Wasseige

Universite catholique de Louvain

C. Wendt

University of Wisconsin

T. Deyoung

Michigan State University

C.F. Tung

Georgia Institute of Technology

J. Vandenbroucke

University of Wisconsin

M. Dittmer

Universität Münster

M. Zimmerman

University of Wisconsin

J. C. Díaz-Vélez

University of Wisconsin

M. Venugopal

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

H. Dujmovic

University of Wisconsin

S. Verpoest

University of Delaware

J. Weldert

Eberly College of Science

M. A. Duvernois

University of Wisconsin

J. Werthebach

Technische Universität Dortmund

M. Weyrauch

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

T. Ehrhardt

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

P. Eller

Technische Universität München

Nathan Whitehorn

Michigan State University

D.R. Williams

University of Alabama

E. Ellinger

Bergische Universität Wuppertal

L. Witthaus

Technische Universität Dortmund

D. Elsaesser

Technische Universität Dortmund

J.P. Yanez

University of Alberta

E. Yildizci

University of Wisconsin

S. El Mentawi

RWTH Aachen University

R. Young

University of Kansas

R. Engel

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

T. Yuan

University of Wisconsin

Z. Zhang

Stony Brook University

H. Erpenbeck

University of Wisconsin

S. Toscano

Université libre de Bruxelles (ULB)

P. Zhelnin

Harvard University

J. Evans

University of Maryland

P.A. Evenson

University of Delaware

J. Thwaites

University of Wisconsin

S. Yu

Michigan State University

N. Willey

Michigan State University

K.L. Fan

University of Maryland

G. Wrede

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

K. Fang

University of Wisconsin

X.W. Xu

Southern University and A&M College

S. Yoshida

Chiba University

K. Farrag

Chiba University

F. Yu

Harvard University

N. Feigl

Humboldt-Universität zu Berlin

S. Fiedlschuster

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

D. Fox

Pennsylvania State University

P. Fürst

RWTH Aachen University

J. S. Gallagher III

University of Wisconsin

L. Fischer

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

E. Ganster

RWTH Aachen University

L. Gerhardt

Lawrence Berkeley National Laboratory

T. Glüsenkamp

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

N. Goehlke

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

J.G. Gonzalez

University of Delaware

S. Goswami

University of Alabama

T. Glauch

Technische Universität München

O. Gries

RWTH Aachen University

D. Grant

Michigan State University

S.J. Gray

University of Maryland

S. Griffin

University of Wisconsin

S. Griswold

University of Rochester

L. Halve

RWTH Aachen University

K.M. Groth

Niels Bohr Institute

H. Hamdaoui

Stony Brook University

P. Gutjahr

Technische Universität Dortmund

R. Halliday

Michigan State University

J. Hardin

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

F. Halzen

University of Wisconsin

K. Helbing

Bergische Universität Wuppertal

M. Ha Minh

Technische Universität München

K. Hanson

University of Wisconsin

P. Hatch

Queen's University

J. Hellrung

Ruhr-Universität Bochum

K. Hultqvist

Oskar Klein Centre

F. Henningsen

Technische Universität München

M. Hünnefeld

Technische Universität Dortmund

L. Heuermann

RWTH Aachen University

K. Hymon

Technische Universität Dortmund

S. In

Sungkyunkwan University

N. Heyer

Uppsala universitet

M. Jacquart

University of Wisconsin

S. Hickford

Bergische Universität Wuppertal

K.D. Hoffman

University of Maryland

M. Jeong

Sungkyunkwan University

M. Jin

Harvard University

S. Hori

University of Wisconsin

D. Kang

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

K. Hoshina

University of Wisconsin

W. Hou

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

D. Kappesser

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

T. Huber

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

L. Kardum

Technische Universität Dortmund

R. Hussain

University of Wisconsin

U. Katz

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

J.L. Kelley

University of Wisconsin

O. Janik

RWTH Aachen University

J. Kiryluk

Stony Brook University

M. Jansson

Oskar Klein Centre

T. Kontrimas

Technische Universität München

G.S. Japaridze

Clark Atlanta University

D.J. Koskinen

Niels Bohr Institute

P. Koundal

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

M. Kowalski

Humboldt-Universität zu Berlin

W. Kang

Sungkyunkwan University

K. Kruiswijk

Universite catholique de Louvain

X. Kang

Drexel University

E. Krupczak

Michigan State University

Emma Kun

Ruhr-Universität Bochum

N. Kurahashi

Drexel University

N. Lad

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

T. Karg

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

M.J. Larson

University of Maryland

M. Karl

Technische Universität München

M. Kauer

University of Wisconsin

J.W. Lee

Sungkyunkwan University

Q.R. Liu

University of Wisconsin

M. Liubarska

University of Alberta

E. Lohfink

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

S.R. Klein

University of California

C.J. Lozano Mariscal

Universität Münster

R. Koirala

University of Delaware

W. Luszczak

Ohio State University

Y. Lyu

University of California

H. Kolanoski

Humboldt-Universität zu Berlin

J. Madsen

University of Wisconsin

L. Köpke

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

M. Kovacevich

Drexel University

E. Manao

Technische Universität München

T. Kozynets

Niels Bohr Institute

S. Marka

Columbia University

I. Martinez-Soler

Harvard University

R. Maruyama

Yale University

T. McElroy

University of Alberta

M. Lamoureux

Universite catholique de Louvain

F. McNally

Mercer University

J.V. Mead

Niels Bohr Institute

K. Meagher

University of Wisconsin

S. Latseva

RWTH Aachen University

S. Mechbal

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

Y. Merckx

Vrije Universiteit Brüssel (VUB)

F. Lauber

Bergische Universität Wuppertal

L. Merten

Ruhr-Universität Bochum

J.P. Lazar

Harvard University

Y. Morii

Chiba University

K. Leonard Deholton

Eberly College of Science

R. Morse

University of Wisconsin

M. Lincetto

Ruhr-Universität Bochum

M. Nakos

University of Wisconsin

M. Neumann

Universität Münster

M.U. Nisa

Michigan State University

L. Lu

University of Wisconsin

V. O'Dell

University of Wisconsin

F. Lucarelli

Université de Genève

H. Pandya

University of Delaware

K.B.M. Mahn

Michigan State University

N. Park

Queen's University

Y. Makino

University of Wisconsin

S. Mancina

University of Wisconsin

E.N. Paudel

University of Delaware

W. Marie Sainte

University of Wisconsin

I.C. Mariş

Université libre de Bruxelles (ULB)

Z. Marka

Columbia University

S. Philippen

RWTH Aachen University

M. Marsee

University of Alabama

M. Plum

South Dakota School of Mines & Technology

F. Mayhew

Michigan State University

M. Prado Rodriguez

University of Wisconsin

R. Procter-Murphy

University of Maryland

M. Meier

Chiba University

K. Rawlins

University of Alaska Anchorage

J. Micallef

Michigan State University

J. Mitchell

Southern University and A&M College

P. Reichherzer

Ruhr-Universität Bochum

T. Montaruli

Université de Genève

R. W. Moore

University of Alberta

M. Moulai

University of Wisconsin

S. Robertson

University of California

I. Safa

Harvard University

T. Mukherjee

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

D. Salazar-Gallegos

Michigan State University

S.E. Sanchez Herrera

Michigan State University

R. Naab

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

M. Santander

University of Alabama

M. Schaufel

RWTH Aachen University

R. Nagai

Chiba University

S. Schindler

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

L. Schumacher

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

U. Naumann

Bergische Universität Wuppertal

G. Schwefer

RWTH Aachen University

M. Seikh

University of Kansas

S. Seunarine

University of Wisconsin

J. Necker

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

R. Shah

Drexel University

J. Soedingrekso

Technische Universität Dortmund

P. Soldin

RWTH Aachen University

H. Niederhausen

Michigan State University

G. Sommani

Ruhr-Universität Bochum

M. Stamatikos

Ohio State University

T. Stanev

University of Delaware

T. Stuttard

Niels Bohr Institute

I. Taboada

Georgia Institute of Technology

M. Thiesmeyer

RWTH Aachen University

W.G. Thompson

Harvard University

S. Tilav

University of Delaware

K. Tollefson

Michigan State University

D. Tosi

University of Wisconsin

R. Turcotte

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

J.P. Twagirayezu

Michigan State University

M.A. Unland Elorrieta

Universität Münster

K. Upshaw

Southern University and A&M College

N. Valtonen-Mattila

Uppsala universitet

N. Van Eijndhoven

Vrije Universiteit Brüssel (VUB)

D. Vannerom

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

J. Van Santen

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

J. Vara

Universität Münster

J. Veitch-Michaelis

University of Wisconsin

M. Vereecken

Universite catholique de Louvain

D. Veske

Columbia University

P. Weigel

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

S.C. Nowicki

Michigan State University

C.H. Wiebusch

RWTH Aachen University

M. Oehler

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

R. Orsoe

Technische Universität München

J. Osborn

University of Wisconsin

E. O'Sullivan

Uppsala universitet

G.K. Parker

University of Texas

L. Paul

Marquette University

J. Peterson

University of Wisconsin

Y. Popovych

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

G.T. Przybylski

Lawrence Berkeley National Laboratory

J. Rack-Helleis

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Z. Rechav

University of Wisconsin

G. Renzi

Université libre de Bruxelles (ULB)

E. Resconi

Technische Universität München

S. Reusch

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

W. Rhode

Technische Universität Dortmund

E.J. Roberts

University of Adelaide

S. Rodan

Sungkyunkwan University

G. Roellinghoff

Sungkyunkwan University

M. Rongen

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

T. Ruhe

Technische Universität Dortmund

L. Ruohan

Technische Universität München

D. Ryckbosch

Universiteit Gent

J. Saffer

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

P. Sampathkumar

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

S. Sarkar

University of Oxford

University of Alberta

J. Savelberg

RWTH Aachen University

P. Savina

University of Wisconsin

H. Schieler

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

L. Schlickmann

RWTH Aachen University

N. Schmeisser

Bergische Universität Wuppertal

T. Schmidt

University of Maryland

J. Schneider

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nurnberg (FAU)

F.G. Schröder

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

S. Sclafani

University of Maryland

D. Seckel

University of Delaware

S. Shefali

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

N. Shimizu

Chiba University

M. Silva

University of Wisconsin

D. Soldin

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

R. Snihur

University of Wisconsin

G.M. Spiczak

University of Wisconsin

T. Stürwald

Bergische Universität Wuppertal

T. Stezelberger

Lawrence Berkeley National Laboratory

G.W. Sullivan

University of Maryland

S. Ter-Antonyan

Southern University and A&M College

Proceedings of Science

18248039 (eISSN)

Vol. 444

Ämneskategorier (SSIF 2025)

Subatomär fysik

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Senast uppdaterat

2026-02-09