The IceCube Neutrino Observatory: Instrumentation and online systems

M. G. Aartsen, M. Ackermann, J. Adams, J. A. Aguilar, M. Ahlers, M. Ahrens, D. Altmann, K. Andeen, T. Anderson, I. Ansseau, G. Anton, M. Archinger, C. Argüelles, R. Auer, J. Auffenberg, S. Axani, J. Baccus, X. Bai, S. Barnet, S. W. BarwickV. Baum, R. Bay, K. Beattie, J. J. Beatty, J. Becker Tjus, K. H. Becker, T. Bendfelt, S. Benzvi, D. Berley, E. Bernardini, A. Bernhard, D. Z. Besson, G. Binder, D. Bindig, M. Bissok, E. Blaufuss, S. Blot, D. Boersma, C. Bohm, M. Börner, F. Bos, D. Bose, S. Böser, O. Botner, A. Bouchta, J. Braun, L. Brayeur, H. P. Bretz, S. Bron, A. Burgman, C. Burreson, T. Carver, M. Casier, E. Cheung, D. Chirkin, A. Christov, K. Clark, L. Classen, S. Coenders, G. H. Collin, J. M. Conrad, D. F. Cowen, R. Cross, C. Day, M. Day, J. P.A.M. De André, C. De Clercq, E. Del Pino Rosendo, H. Dembinski, S. De Ridder, F. Descamps, P. Desiati, K. D. De Vries, G. De Wasseige, M. De With, T. DeYoung, J. C. Díaz-Vélez, V. Di Lorenzo, H. Dujmovic, J. P. Dumm, M. Dunkman, B. Eberhardt, W. R. Edwards, T. Ehrhardt, B. Eichmann, P. Eller, S. Euler, P. A. Evenson, S. Fahey, A. R. Fazely, J. Feintzeig, J. Felde, K. Filimonov, C. Finley, S. Flis, C. C. Fösig, A. Franckowiak, M. Frère, E. Friedman, T. Fuchs, T. K. Gaisser, J. Gallagher, L. Gerhardt, K. Ghorbani, W. Giang, L. Gladstone, T. Glauch, D. Glowacki, T. Glüsenkamp, A. Goldschmidt, J. G. Gonzalez, D. Grant, Z. Griffith, L. Gustafsson, C. Haack, A. Hallgren, F. Halzen, E. Hansen, T. Hansmann, K. Hanson, J. Haugen, D. Hebecker, D. Heereman, K. Helbing, R. Hellauer, R. Heller, S. Hickford, J. Hignight, G. C. Hill, K. D. Hoffman, R. Hoffmann, K. Hoshina, F. Huang, M. Huber, P. O. Hulth, K. Hultqvist, S. In, M. Inaba, A. Ishihara, E. Jacobi, J. Jacobsen, G. S. Japaridze, M. Jeong, K. Jero, A. Jones, B. J.P. Jones, J. Joseph, W. Kang, A. Kappes, T. Karg, A. Karle, U. Katz, M. Kauer, A. Keivani, J. L. Kelley, J. Kemp, A. Kheirandish, J. Kim, M. Kim, T. Kintscher, J. Kiryluk, N. Kitamura, T. Kittler, S. R. Klein, S. Kleinfelder, M. Kleist, G. Kohnen, R. Koirala, H. Kolanoski, R. Konietz, L. Köpke, C. Kopper, S. Kopper, D. J. Koskinen, M. Kowalski, M. Krasberg, K. Krings, M. Kroll, G. Krückl, C. Krüger, J. Kunnen, S. Kunwar, N. Kurahashi, T. Kuwabara, M. Labare, K. Laihem, H. Landsman, J. L. Lanfranchi, M. J. Larson, F. Lauber, A. Laundrie, D. Lennarz, H. Leich, M. Lesiak-Bzdak, M. Leuermann, L. Lu, J. Ludwig, J. Lünemann, C. Mackenzie, J. Madsen, G. Maggi, K. B.M. Mahn, S. Mancina, M. Mandelartz, R. Maruyama, K. Mase, H. Matis, R. Maunu, F. McNally, C. P. McParland, P. Meade, K. Meagher, M. Medici, M. Meier, A. Meli, T. Menne, G. Merino, T. Meures, S. Miarecki, R. H. Minor, T. Montaruli, M. Moulai, T. Murray, R. Nahnhauer, U. Naumann, G. Neer, M. Newcomb, H. Niederhausen, S. C. Nowicki, D. R. Nygren, A. Obertacke Pollmann, A. Olivas, A. O'Murchadha, T. Palczewski, H. Pandya, D. V. Pankova, S. Patton, P. Peiffer, Penek, J. A. Pepper, C. Pérez De Los Heros, C. Pettersen, D. Pieloth, E. Pinat, P. B. Price, G. T. Przybylski, M. Quinnan, C. Raab, L. Rädel, M. Rameez, K. Rawlins, R. Reimann, B. Relethford, M. Relich, E. Resconi, W. Rhode, M. Richman, B. Riedel, S. Robertson, M. Rongen, C. Roucelle, C. Rott, T. Ruhe, D. Ryckbosch, D. Rysewyk, L. Sabbatini, S. E.Sanchez Herrera, A. Sandrock, J. Sandroos, P. Sandstrom, S. Sarkar, K. Satalecka, P. Schlunder, T. Schmidt, S. Schoenen, S. Schöneberg, A. Schukraft, L. Schumacher, D. Seckel, S. Seunarine, M. Solarz, D. Soldin, M. Song, G. M. Spiczak, C. Spiering, T. Stanev, A. Stasik, J. Stettner, A. Steuer, T. Stezelberger, R. G. Stokstad, A. Stößl, R. Ström, N. L. Strotjohann, K. H. Sulanke, G. W. Sullivan, M. Sutherland, H. Taavola, I. Taboada, J. Tatar, F. Tenholt, S. Ter-Antonyan, A. Terliuk, G. Tešić, L. Thollander, S. Tilav, P. A. Toale, M. N. Tobin, S. Toscano, D. Tosi, M. Tselengidou, A. Turcati, E. Unger, M. Usner, J. Vandenbroucke, N. Van Eijndhoven, S. Vanheule, M. Van Rossem, J. Van Santen, M. Vehring, M. Voge, E. Vogel, M. Vraeghe, D. Wahl, C. Walck, A. Wallace, M. Wallraff, N. Wandkowsky, Ch Weaver, M. J. Weiss, C. Wendt, S. Westerhoff, D. Wharton, B. J. Whelan, S. Wickmann, K. Wiebe, C. H. Wiebusch, L. Wille, D. R. Williams, L. Wills, P. Wisniewski, M. Wolf, T. R. Wood, E. Woolsey, K. Woschnagg, D. L. Xu, X. W. Xu, Y. Xu, J. P. Yanez, G. Yodh, S. Yoshida, M. Zoll

Research output: Contribution to journalReview article

138 Scopus citations

Abstract

The IceCube Neutrino Observatory is a cubic-kilometer-scale high-energy neutrino detector built into the ice at the South Pole. Construction of IceCube, the largest neutrino detector built to date, was completed in 2011 and enabled the discovery of high-energy astrophysical neutrinos. We describe here the design, production, and calibration of the IceCube digital optical module (DOM), the cable systems, computing hardware, and our methodology for drilling and deployment. We also describe the online triggering and data filtering systems that select candidate neutrino and cosmic ray events for analysis. Due to a rigorous pre-deployment protocol, 98.4% of the DOMs in the deep ice are operating and collecting data. IceCube routinely achieves a detector uptime of 99% by emphasizing software stability and monitoring. Detector operations have been stable since construction was completed, and the detector is expected to operate at least until the end of the next decade.

Original languageEnglish (US)
Article numberP03012
JournalJournal of Instrumentation
Volume12
Issue number3
DOIs
StatePublished - Mar 14 2017

    Fingerprint

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Mathematical Physics
  • Instrumentation

Cite this

Aartsen, M. G., Ackermann, M., Adams, J., Aguilar, J. A., Ahlers, M., Ahrens, M., Altmann, D., Andeen, K., Anderson, T., Ansseau, I., Anton, G., Archinger, M., Argüelles, C., Auer, R., Auffenberg, J., Axani, S., Baccus, J., Bai, X., Barnet, S., ... Zoll, M. (2017). The IceCube Neutrino Observatory: Instrumentation and online systems. Journal of Instrumentation, 12(3), [P03012]. https://doi.org/10.1088/1748-0221/12/03/P03012