Background: This study aimed to assess whether radiographic progression at 12 months differs among patients with rheumatoid arthritis (RA) treated with three treat-to-target strategies to define synovitis: clinical assessment (C-arm), clinical assessment plus greyscale ultrasound (GSUS) assessment (B-arm), or power Doppler ultrasound (PDUS) assessment alone (D-arm). Methods: We conducted a multicentre, pragmatic, randomized (1:1:1) parallel-group trial between October 10, 2015, and November 25, 2022. RA patients (2010 ACR/EULAR criteria) on stable therapy were randomized into the C-arm (clinical assessment), B-arm (clinical evaluation of 26 joints with GSUS of the shoulders and metatarsophalangeal joints), or D-arm (PDUS assessment of 38 joints) at a 1:1:1 ratio to be evaluated every 3 months for 1 year. The primary endpoint was radiographic progression at 12 months (increase >1 point in the total modified Sharp van der Heijde score). Findings: Among 545 randomized patients, 513 completed the 12-month follow-up (169 C-arm, 171 B-arm, and 173 D-arm). At 12 months, there was no difference in radiographic progression according to the treat-to-target strategy (C-arm 18.9%, B-arm 17.5% and D-arm 18.0%; RR 1.0 [95% CI, 0.7–1.4] for the B-arm versus the C-arm (p= 0.93) and 1.1 [95% CI, 0.8–1.6] for the D-arm versus the C-arm (p=0.49)). The therapeutic strategies did not significantly differ across the three arms. Similarly, at 24 months, the severity of radiographic damage did not differ between the US and C-arm groups. Comparisons of the three strategies revealed no differences in treatment changes, regardless of baseline status (none, biologic only, synthetic only, or combination). Interpretation: While US may identify synovitis and despite its ability to predict radiological evolution, the decision to intensify treatment according to ultrasound rather than clinical evaluation does not modify the long-term progression of RA.
ProtoDUNE Single-Phase (ProtoDUNE-SP) is a 770-ton liquid argon time projection chamber that operated in a hadron test beam at the CERN Neutrino Platform in 2018. We present a measurement of the total inelastic cross section of charged kaons on argon as a function of kaon energy using 6 and 7 GeV/$c$ beam momentum settings. The flux-weighted average of the extracted inelastic cross section at each beam momentum setting was measured to be 380$\pm$26 mbarns for the 6 GeV/$c$ setting and 379$\pm$35 mbarns for the 7 GeV/$c$ setting.
DUNE is an international experiment dedicated to addressing some of the questions at the forefront of particle physics and astrophysics, including the mystifying preponderance of matter over antimatter in the early universe. The dual-site experiment will employ an intense neutrino beam focused on a near and a far detector as it aims to determine the neutrino mass hierarchy and to make high-precision measurements of the PMNS matrix parameters, including the CP-violating phase. It will also stand ready to observe supernova neutrino bursts, and seeks to observe nucleon decay as a signature of a grand unified theory underlying the standard model. The DUNE far detector implements liquid argon time-projection chamber (LArTPC) technology, and combines the many tens-of-kiloton fiducial mass necessary for rare event searches with the sub-centimeter spatial resolution required to image those events with high precision. The addition of a photon detection system enhances physics capabilities for all DUNE physics drivers and opens prospects for further physics explorations. Given its size, the far detector will be implemented as a set of modules, with LArTPC designs that differ from one another as newer technologies arise. In the vertical drift LArTPC design, a horizontal cathode bisects the detector, creating two stacked drift volumes in which ionization charges drift towards anodes at either the top or bottom. The anodes are composed of perforated PCB layers with conductive strips, enabling reconstruction in 3D. Light-trap-style photon detection modules are placed both on the cryostat's side walls and on the central cathode where they are optically powered. This Technical Design Report describes in detail the technical implementations of each subsystem of this LArTPC that, together with the other far detector modules and the near detector, will enable DUNE to achieve its physics goals.
The international collaboration designing and constructing the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) at the Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) has developed a two-phase strategy toward the implementation of this leading-edge, large-scale science project. The 2023 report of the US Particle Physics Project Prioritization Panel (P5) reaffirmed this vision and strongly endorsed DUNE Phase I and Phase II, as did the European Strategy for Particle Physics. While the construction of the DUNE Phase I is well underway, this White Paper focuses on DUNE Phase II planning. DUNE Phase-II consists of a third and fourth far detector (FD) module, an upgraded near detector complex, and an enhanced 2.1 MW beam. The fourth FD module is conceived as a "Module of Opportunity", aimed at expanding the physics opportunities, in addition to supporting the core DUNE science program, with more advanced technologies. This document highlights the increased science opportunities offered by the DUNE Phase II near and far detectors, including long-baseline neutrino oscillation physics, neutrino astrophysics, and physics beyond the standard model. It describes the DUNE Phase II near and far detector technologies and detector design concepts that are currently under consideration. A summary of key R&D goals and prototyping phases needed to realize the Phase II detector technical designs is also provided. DUNE's Phase II detectors, along with the increased beam power, will complete the full scope of DUNE, enabling a multi-decadal program of groundbreaking science with neutrinos.
Doping of liquid argon TPCs (LArTPCs) with a small concentration of xenon is a technique for light-shifting and facilitates the detection of the liquid argon scintillation light. In this paper, we present the results of the first doping test ever performed in a kiloton-scale LArTPC. From February to May 2020, we carried out this special run in the single-phase DUNE Far Detector prototype (ProtoDUNE-SP) at CERN, featuring 720 t of total liquid argon mass with 410 t of fiducial mass. A 5.4 ppm nitrogen contamination was present during the xenon doping campaign. The goal of the run was to measure the light and charge response of the detector to the addition of xenon, up to a concentration of 18.8 ppm. The main purpose was to test the possibility for reduction of non-uniformities in light collection, caused by deployment of photon detectors only within the anode planes. Light collection was analysed as a function of the xenon concentration, by using the pre-existing photon detection system (PDS) of ProtoDUNE-SP and an additional smaller set-up installed specifically for this run. In this paper we first summarize our current understanding of the argon-xenon energy transfer process and the impact of the presence of nitrogen in argon with and without xenon dopant. We then describe the key elements of ProtoDUNE-SP and the injection method deployed. Two dedicated photon detectors were able to collect the light produced by xenon and the total light. The ratio of these components was measured to be about 0.65 as 18.8 ppm of xenon were injected. We performed studies of the collection efficiency as a function of the distance between tracks and light detectors, demonstrating enhanced uniformity of response for the anode-mounted PDS. We also show that xenon doping can substantially recover light losses due to contamination of the liquid argon by nitrogen.
Introduction La complication ultime de l’ostéoporose n’est pas la fracture, mais le décès post-fracture, bien décrit après fracture de l’ESF et réduit par le traitement de fond, en particulier l’acide zolédronique IV. L’objectif de ce travail était de décrire la mortalité, mais aussi la chronologie et les causes des décès, après hospitalisation pour fracture ostéoporotique, afin de proposer des mesures préventives. Patients et méthodes Il s’agit d’une étude de cohorte prospective, réalisée sur 298 patients (81 hommes et 217 femmes), âgés en moyenne de 76 ans (50–90 ans), hospitalisés dans un CHU (Services de rhumatologie et de chirurgie orthopédique) pour une fracture ostéoporotique datant de moins de 7jours. Nous avons analysé les comorbidités des patients, les traitements, le risque de décès à 12 et 36 mois, les complications cliniques des fractures et le parcours de soin du patient. L’analyse des facteurs de risque de décès a été réalisée selon un modèle de Cox temps dépendant, en utilisant toutes les variables disponibles, en particulier l’âge, le sexe, l’IMC, la localisation de la fracture, le service d’hospitalisation, la prise de toxiques, les comorbidités, le risque de chute et les traitements. Résultats Les fractures concernent majoritairement l’ESF (n=118), le rachis (n=50), le poignet (n=45), l’humérus (n=33), le tibia (n=44). La mortalité est chiffrée à 10,4 % à 12 mois et à 17,8 % à 3 ans. Elle est multipliée par trois par rapport à celle attendue dans la population générale. Dans la tranche d’âge 70–79 ans, la mortalité est 5 fois supérieure à celle attendue. Au cours de la première année, respectivement, 20 %, 60 % et 85 % des décès surviennent dans le premier mois, les 3 mois et les 9 mois suivant la fracture. La fracture et ses complications directes n’expliquent que 3 % des décès. Le risque de décès est de 8,8 % chez les femmes et 14,8 % chez les hommes. Le risque de décès n’est pas lié à l’âge ni au site de la fracture mais est étroitement corrélé à la maigreur (RR 1,1 pour −1kg/m2, p=0,006), au nombre de comorbidités (RR 1,49, p=0,01) et au nombre de traitements (RR 1,21, p=0,001). Parmi les traitements, les antidépresseurs sont associés de façon très significative avec un doublement du risque de décès à 12 mois. Le risque de décès est hautement variable : inférieur à 5 % chez les patients sans comorbidités ou sans traitements et supérieur à 14 % chez les patients avec au moins deux comorbidités ou au moins 4 médicaments. Dans une perspective clinique, nous avons calculé un score de décès, intégrant ces variables, permettant de séparer 4 groupes de patients : très faible risque (n=74, risque de décès nul à 12 mois, 2,7 % à 3 ans), faible risque (n=72, risque de décès 6,9 % à 12 mois, 9,7 % à 3 ans), risque élevé (n=102, risque de décès 15,7 % à 12 mois, 26,4 % à 3 ans), risque majeur (n=50, risque de décès 20 % à 12 mois, 34 % à 3 ans). Chez les patients des groupes 3 et 4, le risque de décès est très supérieur à celui observé chez des patients du même âge, hospitalisés pour un infarctus du myocarde. Conclusion Après hospitalisation pour fracture ostéoporotique, le risque de décès n’est pas lié à l’âge et au site de fracture mais à l’IMC, au nombre de comorbidités et au nombre de traitements. En tenant compte de ces trois facteurs de risque, il est possible d’identifier les patients à haut ou très haut risque de décès et il serait souhaitable de leur proposer, de façon prioritaire, une prise en charge médicale intensive, dans des unités de soins dédiées, associant le traitement des comorbidités et le traitement de fond de l’ostéoporose.
ObjectiveSeptic arthritis of the Facet Joints (SAFJ) is a rare condition. Little data has been published on the subject. We aimed to describe the clinical, biological and imagery presentations, as well as the course of this rare infection.MethodsWe included patients hospitalized between January 1st, 2016 and December 31th, 2019, in the Departments of Infectious Diseases or Rheumatology in 5 French centres in the CRIOGO network. We defined septic arthritis according to Newman's criteria and facet joint arthritis using imagery.ResultsSixty-five patients were included, predominantly males (64.6%), with a mean age of 68.1 years. The mean time to diagnosis was 25.0 days. The principal symptoms at diagnosis were acute back pain (95.2%) and fever (76.9%). Neurological symptoms were present for 60.7% of the patients, including 16.4% motor deficit or cauda equina syndrome. SAFJ was located on the lumbosacral spine (73.4%) and was rarely multifocal (4.7%). Bacteriological identification was performed by blood cultures in 84.4% of the cases, and the pathogen was mainly Staphylococcus aureus (49.2%). Infective endocarditis was present for 26.9% of patients assessed by echocardiography. On MRI, soft tissue abscess or inflammation, epiduritis and epidural abscess were present in 87.1%, 66.7% and 33.9% of cases, and the pathogen was significantly more frequently Staphylococcus aureus. Mortality reached 9.2%, 18.5% and 23% at one, two, and three years respectively.ConclusionSAFJ is a rare but severe disease. Microbiological diagnosis is primarily made on blood cultures, and S. Aureus was the main pathogen. Our results highlight the fact that SAFJ is associated with high morbidity and mortality, and with infective endocarditis.
The rapid development of general-purpose computing on graphics processing units (GPGPU) is allowing the implementation of highly-parallelized Monte Carlo simulation chains for particle physics experiments. This technique is particularly suitable for the simulation of a pixelated charge readout for time projection chambers, given the large number of channels that this technology employs. Here we present the first implementation of a full microphysical simulator of a liquid argon time projection chamber (LArTPC) equipped with light readout and pixelated charge readout, developed for the DUNE Near Detector. The software is implemented with an end-to-end set of GPU-optimized algorithms. The algorithms have been written in Python and translated into CUDA kernels using Numba, a just-in-time compiler for a subset of Python and NumPy instructions. The GPU implementation achieves a speed up of four orders of magnitude compared with the equivalent CPU version. The simulation of the current induced on 10^3 pixels takes around 1 ms on the GPU, compared with approximately 10 s on the CPU. The results of the simulation are compared against data from a pixel-readout LArTPC prototype.
Objectives: This study aimed to describe radiographic and functional evolution over 6 months in a large cohort of VO patients.Methods: We prospectively recruited patients with VO from 2016 to 2019 in 11 French centers. X-rays were performed at baseline, 3 months, and 6 months to assess progression using structural and static criteria. Functional impairment was evaluated using the Oswestry Disability Index (ODI) at 3 months and 6 months.Results: Two hundred and twenty-two patients were included. Mean age was 67.8 & PLUSMN; 14 years, mostly men (67.6%). After 3 months, there was a significant increase in vertebral fusion (16.4% vs 52.7%), destruction of vertebral bodies (10.1% vs 22.8%), and of all the static features (frontal angulation (15.2% vs 24.4%), segmental (34.6% vs 56%) and regional (24.5% vs 41%) kyphosis). From 3 to 6 months, among the different X-ray abnormalities, only the complete fusion progressed significantly (16.6% vs 27.2%). Median ODI showed significant improvement from 3 to 6 months (24, IQR [11.5-38] vs 16, IQR [6-34]). At 6 months, 14.1% of the patients had a severe disability, 2% a major disability. The persistence of vertebral destruction at 6 months was associated with a higher ODI (16, IQR [7.5-30.5] vs 27, IQR [11.5-44.5]). No differences in radiological progression were observed with immobilization using a rigid brace.Conclusion: Our study demonstrates structural and static radiographic progression after 3 months. Only the complete fusion progressed over the long-term. Functional impairment was associated with persistence of vertebral destruction.& COPY; 2023 Socie & PRIME;te & PRIME; franc, aise de rhumatologie. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Measurements of electrons from $\nu_e$ interactions are crucial for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) neutrino oscillation program, as well as searches for physics beyond the standard model, supernova neutrino detection, and solar neutrino measurements. This article describes the selection and reconstruction of low-energy (Michel) electrons in the ProtoDUNE-SP detector. ProtoDUNE-SP is one of the prototypes for the DUNE far detector, built and operated at CERN as a charged particle test beam experiment. A sample of low-energy electrons produced by the decay of cosmic muons is selected with a purity of 95%. This sample is used to calibrate the low-energy electron energy scale with two techniques. An electron energy calibration based on a cosmic ray muon sample uses calibration constants derived from measured and simulated cosmic ray muon events. Another calibration technique makes use of the theoretically well-understood Michel electron energy spectrum to convert reconstructed charge to electron energy. In addition, the effects of detector response to low-energy electron energy scale and its resolution including readout electronics threshold effects are quantified. Finally, the relation between the theoretical and reconstructed low-energy electron energy spectrum is derived and the energy resolution is characterized. The low-energy electron selection presented here accounts for about 75% of the total electron deposited energy. After the addition of lost energy using a Monte Carlo simulation, the energy resolution improves from about 40% to 25% at 50~MeV. These results are used to validate the expected capabilities of the DUNE far detector to reconstruct low-energy electrons.
Au cours des infections ostéoarticulaires, le taux de décès, dans les séries chirurgicales, est estimé entre 3 et 5 % par an, plus élevé en cas de bactériémie. Il a été montré que la prise en charge pluridisciplinaire permettait de réduire le délai diagnostique, la durée d’hospitalisation, le nombre d’antibiotiques utilisés et le nombre d’interventions mais le pronostic détaillé des patients n’est pas connu. L’objectif de notre étude était de décrire le pronostic vital et fonctionnel des patients souffrant d’une infection ostéoarticulaire, après une prise en charge pluridisciplinaire hospitalière dans un centre de référence (CRIOAC). Il s’agit d’une étude de cohorte, monocentrique portant sur 448 patients hospitalisés, suivis en moyenne pendant 870 jours (2 ans et 4 mois) après la prise en charge médicochirurgicale d’une infection ostéoarticulaire, respectant les décisions d’un CRIOAC. La population comporte 165 femmes et 283 hommes, âge moyen 67,1 ans, traités pour une infection sur articulation native (n = 73), prothèse (n = 226) ou ostéosynthèse (n = 149), hors pied diabétique. Le profil des patients est parfaitement superposable à ceux inclus dans l’étude nationale des GRIOAC (1), étude descriptive ne comportant pas d’informations pronostiques. À l’issue du suivi, 112 (25 %) patients sont décédés, 213 (47,5 %) sont guéris, 47 (10,5 %) ont une infection persistante, 43 (9,6 %) ont rechuté et 33 patients sont vivants mais perdus de vue. Parmi les 448 patients, 18 (4 %) sont décédés au cours du premier mois, 38 (8,5 %), sont décédés au cours des 3 premiers mois, 67 (15 %) sont décédés au cours des 12 premiers mois. Parmi les 112 décès, 27 sont directement en lien avec l’infection, 34 sont liés aux comorbidités, 55 décès sont de cause mixte. Le taux de décès est chiffré à 0 avant 40 ans, 12,4 % entre 40 et 60 ans, 21,8 % entre 60 et 80 ans, 45,6 % entre 80 et 95 ans. Ce taux de décès est 4 fois supérieur au taux observé au même âge dans la population générale française et très supérieur au taux de décès observé à 5 ans après un infarctus du myocarde, un cancer du sein, ou un cancer colique. L’analyse multivariée réalisée selon un modèle de Cox montre que les facteurs de risque de décès sont l’âge (RR par décade 1,27, p = 0,01), le nombre de comorbidités (RR 1,28, p = 0,001), la prescription d’un IPP (RR 1,82, p = 0,044) et la localisation de l’infection à la hanche (1,78, p = 0,035). La nature des germes, le délai et le choix des antibiotiques, la présence d’abcès ou d’une endocardite ne sont pas associés au risque de décès. Chez les patients vivants plus de trois mois, on observe des séquelles chez 163 patients (43 %) et des séquelles majeures (amputation, non repose de la prothèse, non reprise de la marche) chez 52 patients (13,8 %). Il s’agit de la première étude réalisée pour déterminer le pronostic vital des patients porteurs d’une infection ostéoarticulaire, pris en charge de façon pluridisciplinaire, au sein d’un Centre de Référence. Elle montre la gravite de ces infections ostéoarticulaires avec un risque de décès très élevé (un quart des patients), dépendant de l’âge et des comorbidités et surtout 4 fois supérieur à celui de la population générale. En l’absence de décès, la persistance de l’infection, la rechute infectieuse et les séquelles sont fréquentes, suggérant que la prise en charge actuelle, bien que pluridisciplinaire, n’est pas optimale et devrait être organisée dans des unités de soins intensifs dédiées. De plus, le risque d’infection et de décès (après infection) devrait être systématiquement évalué, avant la réalisation de certaines interventions orthopédiques, non urgentes ou non indispensables.
Le pronostic des infections ostéoarticulaires n'est pas bon avec des taux de décès compris entre 10 et 25 % dans les 2 ans suivant la prise en charge, des rechutes fréquentes, des séquelles fonctionnelles chez un patient sur deux. Si les comorbidités, fréquentes chez ces patients, expliquent une partie de ces décès, une prise en charge médicale et chirurgicale incomplète et retardée pourrait aussi expliquer l'évolution défavorable. L'objectif de ce travail était d'identifier les défauts de prise en charge, afin de proposer des solutions correctives ultérieures. Il s'agit d'une étude de cohorte, monocentrique, descriptive, portant sur 448 patients, suivi en moyenne pendant 870 jours (2 ans et 4 mois) après la prise en charge pluridisciplinaire d'une infection ostéoarticulaire. Tous les patients disposent d'un dossier standardisé permettant de décrire les caractéristiques des patients, de leur l'infection, de leurs explorations et des traitements. La population comporte 165 femmes et 283 hommes, âge moyen 67,1 ans, traités pour une infection sur articulation native (n = 73), prothèse (n = 226) ou ostéosynthèse (n = 149). L'infection est de survenue précoce dans les 30 jours suivant une chirurgie orthopédique chez 61 patients. L'étude analytique des dossiers montrent des écarts importants par rapport à la prise en charge souhaitable: absence d'hémocultures chez 34,8 % des patients, délai de réalisation des prélèvements locaux supérieur à 7 jours chez 153 patients (34,2 %) et supérieur à 28 jours chez 74 patients (16,5 %). Le non-respect de l'avis pluridisciplinaire est observé dans 13,6 % des cas. Le délai de démarrage de l'antibiothérapie est supérieur à 7 jours chez 242 patients (54 %), supérieur à 28 jours chez 125 patients (27,9 %), supérieur à 60 jours chez 81 patients (18,1 %). Les patients présentant une infection tardive sont pris en charge avec du retard tant pour l'antibiothérapie (92,2 jours) que pour la chirurgie curative de l'infection (105,3 jours), par rapport aux patients avec une infection post opératoire précoce (respectivement 18,3 et 38,9 jours). L'analyse en analyse logistique multivariée montre que les facteurs associés à un retard de prise en charge sont le sexe féminin (RR = 1,73 p = 0,04) et le caractère tardif de l'infection (RR = 4,45 p < 0,001). Les facteurs associés à une prise en charge antibiotique plus rapide sont le nombre de comorbidités (RR = 0,70, p = 0,003) et la présence de signes inflammatoires locaux (RR = 0,37 p < 0,01). Enfin, le taux de décès à 2 ans est de 15,4 % dans les infections précoces et de 25,7 % dans les infections tardives. Cette étude monocentrique portant sur près de 450 patients traités, de façon pluridisciplinaire dans un Centre de Référence, montre bien les progrès possibles pour la prise en charge de ces infections dont le pronostic est encore défavorable : pratique plus systématique des hémocultures, réduction des délais pour la réalisation des prélèvements locaux, de la chirurgie curative et de l'antibiothérapie. Les patients présentant une infection tardive survenant à distance de l'acte chirurgical initial (souvent moins symptomatiques) sont moins bien pris en charge, ce qui pourrait expliquer les divergences pronostiques et un excès de mortalité. L'analyse multivariée suggère aussi que le sexe féminin est associé à un traitement plus tardif de l'infection, résultat déjà observé pour le recours à la chirurgie prothétique dans le contexte de l'arthrose.
A primary goal of the upcoming Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is to measure the $\mathcal{O}(10)$ MeV neutrinos produced by a Galactic core-collapse supernova if one should occur during the lifetime of the experiment. The liquid-argon-based detectors planned for DUNE are expected to be uniquely sensitive to the $\nu_e$ component of the supernova flux, enabling a wide variety of physics and astrophysics measurements. A key requirement for a correct interpretation of these measurements is a good understanding of the energy-dependent total cross section $\sigma(E_\nu)$ for charged-current $\nu_e$ absorption on argon. In the context of a simulated extraction of supernova $\nu_e$ spectral parameters from a toy analysis, we investigate the impact of $\sigma(E_\nu)$ modeling uncertainties on DUNE's supernova neutrino physics sensitivity for the first time. We find that the currently large theoretical uncertainties on $\sigma(E_\nu)$ must be substantially reduced before the $\nu_e$ flux parameters can be extracted reliably: in the absence of external constraints, a measurement of the integrated neutrino luminosity with less than 10\% bias with DUNE requires $\sigma(E_\nu)$ to be known to about 5%. The neutrino spectral shape parameters can be known to better than 10% for a 20% uncertainty on the cross-section scale, although they will be sensitive to uncertainties on the shape of $\sigma(E_\nu)$. A direct measurement of low-energy $\nu_e$-argon scattering would be invaluable for improving the theoretical precision to the needed level.
The Pandora Software Development Kit and algorithm libraries provide pattern-recognition logic essential to the reconstruction of particle interactions in liquid argon time projection chamber detectors. Pandora is the primary event reconstruction software used at ProtoDUNE-SP, a prototype for the Deep Underground Neutrino Experiment far detector. ProtoDUNE-SP, located at CERN, is exposed to a charged-particle test beam. This paper gives an overview of the Pandora reconstruction algorithms and how they have been tailored for use at ProtoDUNE-SP. In complex events with numerous cosmic-ray and beam background particles, the simulated reconstruction and identification efficiency for triggered test-beam particles is above 80% for the majority of particle type and beam momentum combinations. Specifically, simulated 1 GeV/$c$ charged pions and protons are correctly reconstructed and identified with efficiencies of 86.1$\pm0.6$% and 84.1$\pm0.6$%, respectively. The efficiencies measured for test-beam data are shown to be within 5% of those predicted by the simulation.
The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is a next-generation long-baseline neutrino oscillation experiment with a primary physics goal of observing neutrino and antineutrino oscillation patterns to precisely measure the parameters governing long-baseline neutrino oscillation in a single experiment, and to test the three-flavor paradigm. DUNE's design has been developed by a large, international collaboration of scientists and engineers to have unique capability to measure neutrino oscillation as a function of energy in a broadband beam, to resolve degeneracy among oscillation parameters, and to control systematic uncertainty using the exquisite imaging capability of massive LArTPC far detector modules and an argon-based near detector. DUNE's neutrino oscillation measurements will unambiguously resolve the neutrino mass ordering and provide the sensitivity to discover CP violation in neutrinos for a wide range of possible values of $\delta_{CP}$. DUNE is also uniquely sensitive to electron neutrinos from a galactic supernova burst, and to a broad range of physics beyond the Standard Model (BSM), including nucleon decays. DUNE is anticipated to begin collecting physics data with Phase I, an initial experiment configuration consisting of two far detector modules and a minimal suite of near detector components, with a 1.2 MW proton beam. To realize its extensive, world-leading physics potential requires the full scope of DUNE be completed in Phase II. The three Phase II upgrades are all necessary to achieve DUNE's physics goals: (1) addition of far detector modules three and four for a total FD fiducial mass of at least 40 kt, (2) upgrade of the proton beam power from 1.2 MW to 2.4 MW, and (3) replacement of the near detector's temporary muon spectrometer with a magnetized, high-pressure gaseous argon TPC and calorimeter.
Poly Ethylene Naphthalate (PEN) is an industrial polymer plastic which is investigated as a low background, transparent, scintillating and wavelength shifting structural material. PEN scintillates in the blue region and has excellent mechanical properties both at room and cryogenic temperatures. Thus, it is an ideal candidate for active structural components in experiments for the search of rare events like neutrinoless double-beta decay or dark matter recoils. Such optically active structures improve the identification and rejection efficiency of backgrounds events, like this improving the sensitivity of experiments. This paper reports on the production of radiopure and transparent PEN plates These structures can be used to mount germanium detectors operating in cryogenic liquids (LAr, LN). Thus, as first application PEN holders will be used to mount the Ge detectors in the LEGEND-200 experiment. The whole process from cleaning the raw material to testing the PEN active components under final operational conditions is reported.
Liquid argon time projection chamber detector technology provides high spatial and calorimetric resolutions on the charged particles traversing liquid argon. As a result, the technology has been used in a number of recent neutrino experiments, and is the technology of choice for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). In order to perform high precision measurements of neutrinos in the detector, final state particles need to be effectively identified, and their energy accurately reconstructed. This article proposes an algorithm based on a convolutional neural network to perform the classification of energy deposits and reconstructed particles as track-like or arising from electromagnetic cascades. Results from testing the algorithm on experimental data from ProtoDUNE-SP, a prototype of the DUNE far detector, are presented. The network identifies track- and shower-like particles, as well as Michel electrons, with high efficiency. The performance of the algorithm is consistent between experimental data and simulation.
The ProtoDUNE-SP detector is a single-phase liquid argon time projection chamber (LArTPC) that was constructed and operated in the CERN North Area at the end of the H4 beamline. This detector is a prototype for the first far detector module of the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), which will be constructed at the Sandford Underground Research Facility (SURF) in Lead, South Dakota, USA. The ProtoDUNE-SP detector incorporates full-size components as designed for DUNE and has an active volume of 7× 6× 7.2 m^3. The H4 beam delivers incident particles with well-measured momenta and high-purity particle identification. ProtoDUNE-SP's successful operation between 2018 and 2020 demonstrates the effectiveness of the single-phase far detector design. This paper describes the design, construction, assembly and operation of the detector components.
L'objectif ultime de la prise en charge de l'ostéoporose est de prévenir la fracture ou du moins d'en réduire le risque. Pour arriver à cet objectif, la prise en charge individualisée selon le principe du traitement à la cible ou treat-to-target (T2T) est dorénavant envisagée dans l'ostéoporose. Cette stratégie repose sur la définition d'une cible thérapeutique, d'un outil d'évaluation de cette cible, d'une fréquence d'évaluation et d'un algorithme décisionnel en cas de non-atteinte de la cible prédéfinie. Elle suppose une hiérarchie des différents traitements afin de proposer celui permettant d'atteindre la cible ou des niveaux d'intensification progressive du traitement tant que la cible n'est pas atteinte. Enfin, la cible doit être atteignable avec les traitements actuels et facilement applicable. Différentes cibles pour le T2T dans l'ostéoporose sont discutées : l'absence de nouvelle fracture, les algorithmes tels que le FRAX®, les marqueurs du remodelage osseux, la résistance osseuse et la densité minérale osseuse (DMO). Le T-score de DMO atteint à la hanche sous traitement est actuellement la cible la plus discutée car la diminution du risque de fracture vertébrale et non vertébrale est d'autant plus importante que la DMO augmente sous traitement. Cependant, la DMO ne capture qu'une partie de l'effet du traitement et d'autres facteurs de risque, indépendants de la DMO concourent au risque de fracture. En attendant de mieux définir le T2T dans l'ostéoporose et au vu des multiples situations cliniques, la prise en charge et l'adhésion au traitement peuvent être améliorées par l'individualisation du traitement et l'établissement d'un objectif réalisable pour chaque patient.