The Single-Phase ProtoDUNE Technical Design Report

Abi, B.; Acciarri, R.; Acero, M. A.; Adamowski, M.; Adams, C.; Adams, D. L.; Adamson, P.; Adinolfi, M.; Ahmad, Z.; Albright, C. H.; Alion, T.; Anderson, J.; Anderson, K.; Andreopoulos, C.; Andrews, M. P.; Andrews, R. A.; dos Anjos, J.; Ankowski, A.; Anthony, J.; Antonello, M.; Aranda Fernandez, A.; Ariga, A.; Ariga, T.; Arrieta Diaz, E.; Asaadi, J.; Ascencio, M.; Asner, D. M.; Athar, M. S.; Auger, M.; Aurisano, A.; Aushev, V.; Autiero, D.; Azfar, F.; Back, J. J.; Back, H. O.; Backhouse, C.; Bai, X.; Baird, M.; Balantekin, A. B.; Balasubramanian, S.; Baller, B.; Ballett, P.; Bambah, B.; Band, H.; Bansal, M.; Bansal, S.; Barker, G. J.; Barr, G.; Barranco Monarca, J.; Barros, N.; Bashyal, A.; Bass, M.; Bay, F.; Bazo, J. L.; Beacom, J. F.; Behera, B. R.; Bellettini, G.; Bellini, V.; Beltramello, O.; Benekos, N.; Benetti, P. A.; Bercellie, A.; Berman, E.; Berns, H.; Bernstein, R.; Bertolucci, S.; Bhatnagar, V.; Bhuyan, B.; Bian, J.; Biery, K.; Bishai, M.; Bitadze, A.; Blackburn, T.; Blake, A.; Blaszczyk, F. d. M.; Blaufuss, E.; Blazey, G. C.; Blennow, M.; Blucher, E.; Bocean, V.; Boffelli, F.; Boissevain, J.; Bolognesi, S.; Bolton, T.; Bonesini, M.; Boone, T.; Booth, C.; Bordoni, S.; Bour, P.; Bourguille, B.; Boyd, S. B.; Boyden, D.; Brailsford, D.; Brandt, A.; Bremer, J.; Brice, S. J.; Bromberg, C.; Brooijmans, G.; Brown, G.; Brunetti, G.; Buchanan, N.; Budd, H.; Calafiura, P.; Calatayud, A.; Calligarich, E.; Calvo, E.; Camilleri, L.; Campanelli, M.; Cantini, C.; Carls, B.; Cascella, M.; Catano-Mur, E.; Cavaili-Sforza, M.; Cavanna, F.; Centro, S.; Cervera Villanueva, A.; Cervi, T.; Chalifour, M.; Chappuis, A.; Chatterjee, A.; Chattopadhyay, S.; Chattopadhyay, S.; Chaussard, L.; Chembra, S.; Chen, H.; Chen, M.; Cherdack, D.; Chi, C.; Childress, S.; Choubey, S.; Choudhary, B. C.; Christodoulou, G.; Christofferson, C.; Church, E.; Coan, T. E.; Cocco, A.; Cole, P.; Collin, G.; Conrad, J. M.; Convery, M.; Corey, R.; Corwin, L.; Crespo-Anadón, J. I.; Creus Prats, J.; Crivelli, P.; Cronin-Hennessy, D.; Crowley, C.; Curioni, A.; Cussans, D.; da Motta, H.; Dale, D.; Davenne, T.; Davies, G. S.; Davies, J.; Dawson, J.; De, K.; De Bonis, I.; De Gouvea, A.; de Holanda, P. C.; De Jong, P.; De Lurgio, P.; de Vries, J. J.; Decowski, M. P.; Dedin-Neto, P.; Delbart, A.; Delepine, D.; Delgado, M.; Demuth, D.; Dennis, S.; Densham, C.; Dharmapalan, R.; Dhingra, N.; Diamantopoulou, M.; Diaz, J. S.; Diaz Bautista, G.; Ding, P.; Diwan, M.; Djurcic, Z.; Dolinski, M. J.; Drake, G.; Duchesneau, D.; Dutta, D.; Duvernois, M.; Duyang, H.; Dwyer, D. A.; Dye, S.; Dyshkant, A. S.; Dytman, S.; Eads, M.; Eberly, B.; Edmunds, D.; Elliott, S.; Ellsworth, W. M.; Elnimr, M.; Emery, S.; Eno, S.; Ereditato, A.; Escobar, C. O.; Escudero Sanchez, L.; Evans, J. J.; Fahey, K.; Falcone, A.; Falk, L.; Farbin, A.; Farnese, C.; Farzan, Y.; Fasoli, M.; Fava, A.; Felix, J.; Fernandez Menendez, P.; Fernandez-Martinez, E.; Fields, L.; Filthaut, F.; Finch, A.; Fitton, M.; Fleming, B. T.; Forest, T.; Fowler, J.; Fox, W.; Freeman, J.; Freestone, J.; Friant, D.; Fried, J.; Friedland, A.; Fuess, S.; Fujikawa, B.; Gago, A.; Gallagher, H.; Galvin, S.; Galymov, S.; Gamble, T.; Gandhi, R.; Gao, S.; Garcia-Gamez, D.; Gardiner, S.; Gastler, D.; Gendotti, A.; Gibin, D.; Gil-Botella, I.; Gill, R.; Giri, A. K.; Goeldi, D.; Gold, M.; Gollapinni, S.; Gomes, R. A.; Gomez Cadenas, J. J.; Goodman, M. C.; Gorbunov, D.; Goswami, S.; Graf, N.; Graf, N.; Graham, M.; Gramelini, E.; Gran, R.; Grant, C.; Grant, N.; Greco, V.; Greenlee, H.; Greenler, L.; Groh, M.; Grzelak, K.; Guardincerri, E.; Guarino, V.; Guedes, G. P.; Guenette, R.; Guglielmi, Alberto; Guthikonda, K. K.; Guzzo, M. M.; Habig, A. T.; Hackenburg, A.; Hackenburg, R. W.; Hadavand, H.; Haenni, R.; Hahn, A.; Haigh, M. D.; Haines, T.; Hamernik, T.; Hamilton, P.; Handler, T.; Hans, S.; Harris, D.; Hartnell, J.; Hasegawa, T.; Hatcher, R.; Hatzikoutelis, A.; Hays, S.; Hazen, E.; Headley, M.; Heavey, A.; Heeger, K. M.; Heise, J.; Hennessy, K.; Henry, S.; Hernandez-Garcia, J.; Hewes, J.; Higuera, A.; Hill, T.; Himmel, A.; Holin, A.; Hoppe, E. W.; Horikawa, S.; Horton-Smith, G.; Hostert, M.; Hourlier, A.; Howard, B.; Howell, J.; Hugon, J.; Hurh, P.; Huston, J.; Hylen, J.; Insler, J.; Introzzi, G.; Ioannisian, A.; Izmaylov, A.; Jaffe, D. E.; James, C.; James, E.; Jang, C. H.; Jediny, F.; Jen, C.; Jhingan, A.; Jiménez, S.; Johnson, M.; Johnson, R.; Johnstone, J.; Joshi, J.; Jostlein, H.; Jung, C. K.; Junk, T.; Kaboth, A.; Kadenko, I.; Kamyshkov, Y.; Karagiorgi, G.; Karasavvas, D.; Karyotakis, Y.; Kaur, P.; Kayser, B.; Kazaryan, N.; Kearns, E.; Keener, P. T.; Kemp, E.; Kendziora, C.; Ketchum, W.; Kettell, S. H.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Kirby, B.; Kirby, M.; Klein, J.; Y. J., Ko; Kobilarcik, T.; Kocaman, B.; Koerner, L. W.; Kohn, S.; Koizumi, G.; Kopylov, A.; Kordosky, M.; Kormos, L.; Kose, U.; Kostelecký, V. A.; Kramer, M.; Kreslo, I.; Kriesel, K.; Kropp, W.; Kudenko, Y.; Kudryavtsev, V. A.; Kulagin, S.; Kumar, A.; Kumar, J.; Kumar, L.; Kus, V.; Kutter, T.; Lande, K.; Lane, C.; Lang, K.; Langford, T.; Lanni, F.; Laundrie, A.; Le, T.; Learned, J.; Lebrun, P.; Lee, D.; Lee, W. M.; Leigui de Oliveira, M. A.; Q. Z., Li; Li, S.; S. W., Li; Li, X.; Li, Y.; Li, Z.; Lin, C. S.; Lin, S.; Linehan, R.; Link, J.; Liptak, Z.; Lissauer, D.; Littenberg, L.; Littlejohn, B. R.; Liu, J.; Liu, Q.; Liu, T.; Lockwitz, S.; Lockyer, N.; Loew, T.; Lokajicek, M.; Lomonaco, L.; Long, K.; Loo, K.; Lopez, J. P.; Lorca, D.; Losecco, J. M.; Louis, W.; Luethi, M.; Luk, K. B.; Lundin, T.; Luo, X.; Lux, T.; Lykken, J.; Maalampi, J.; Machado, A. A.; Macias, C. T.; Macier, J. R.; Maclellan, R.; Magill, S.; Mahler, G.; Mahn, K.; Malek, M.; Mammoliti, F.; Mandal, S. K.; Mandodi, S.; Manly, S.; Mann, A.; Marchionni, A.; Marciano, W.; Marfatia, D.; Mariani, C.; Maricic, J.; Marino, A. D.; Marshak, M.; Marshall, C. M.; Marshall, J.; Marteau, J.; Martin-Albo, J.; Martinez Caicedo, D. A.; Masud, M.; Matsuno, S.; Matthews, J.; Mauger, C.; Mavrokoridis, K.; Mazza, R.; Mazzacane, A.; Mazzucato, E.; Mccauley, N.; Mccluskey, E.; Mcconkey, N.; Mcdonald, K. T.; Mcfarland, K. S.; Mcgivern, C.; Mcgowan, A. M.; Mcgrew, C.; Mcguinness, S. R.; Mckeown, R.; Mcnulty, D.; Mctaggart, R.; Mefodiev, A.; Mehta, P.; Mei, D.; Mena, O.; Menary, S.; Mendez, D. P.; Mendez, H.; Menegolli, A.; Meng, G.; Messier, M.; Metcalf, W.; Mewes, M.; Meyer, H.; Miao, T.; Milincic, R.; Miller, W.; Mills, G.; Mineev, O.; Miranda, O. G.; Mishra, C. S.; Mishra, S. R.; Mitrica, B.; Mladenov, D.; Mocioiu, I.; Moffat, K.; Mohanta, R.; Mokhov, N.; Molina Bueno, L.; Montanari, C.; Montanari, D.; Moon, J.; Mooney, M.; Moore, C. D.; Morgan, B.; Morris, C.; Morse, W.; Mossey, C.; Moura, C. A.; Mousseau, J.; Mualem, L.; Muether, M.; Mufson, S.; Murphy, S.; Musser, J.; Nakajima, Y.; Naples, D.; Navarro, J.; Navas-Nicolás, D.; Nelson, J.; Nessi, M.; Newbold, D.; Newcomer, M.; Nguyen, K. T. T.; Nichol, R.; Nicholls, T. C.; Niner, E.; Norman, A.; Norris, B.; Novakova, P.; Novella, P.; Nowak, E.; Nowak, J.; Nunes, M. S.; O'Keeffe, H.; Olivares Del Campo, A.; Oliveira, R.; Olivier, A.; Onishchuk, Y.; Ovsjannikova, T.; Pakvasa, S.; Palamara, O.; Paley, J.; Palomares, C.; Pantic, E.; Paolone, V.; Papadimitriou, V.; Paramesvaran, S.; Park, J.; Parke, S.; Parsa, Z.; Pascoli, S.; Pasternak, J.; Pater, J.; Patterson, R. B.; Patton, S. J.; Patzak, T.; Paulos, B.; Paulucci, L.; Pavlovic, Z.; Pawloski, G.; Payne, D.; Peeters, S. J. M.; Pennacchio, E.; Perdue, G. N.; Peres, O. L. G.; Periale, L.; Perkin, J. D.; Petridis, K.; Petti, R.; Petukhov, A.; Picchi, P.; Pietropaolo, F.; Plonski, P.; Plunkett, R.; Poling, R.; Popovic, M.; Pordes, R.; Pordes, S.; Potekhin, M.; Potenza, R.; Potukuchi, B.; Poudel, S.; Pozimski, J.; Prokofiev, O.; Pruthi, N.; Przewlocki, P.; Pumulo, N.; Pushka, D.; Qian, X.; Raaf, J. L.; Raboanary, R.; Radeka, V.; Rademacker, J.; Radics, B.; Radovic, A.; Rakhno, I.; Rakotondramanana, H. T.; Rakotondravohitra, L.; Ramachers, Y. A.; Rameika, R.; Ramsey, J.; Rappoldi, A.; Raselli, G.; Ratoff, P.; Rebel, B.; Regenfus, C.; Reichenbacher, J.; Reitzner, S. D.; Remoto, A.; Renshaw, A.; Rescia, S.; Rice, L.; Rielage, K.; Riesselmann, K.; Rivera, D.; Robinson, M.; Rochester, L.; Rodrigues, O. B.; Rodrigues, P.; Roe, B.; Roser, R. M.; Ross-Lonergan, M.; Rossella, M.; Rout, J.; Roy, S.; Rubbia, A.; Rubbia, C.; Rucinski, R.; Rudolph von Rohr, C.; Russell, B.; Ruterbories, D.; Saakyan, R.; Sachdev, K.; Sahu, N.; Sala, P.; Samios, N.; Sanchez, F.; Sanchez, M. C.; Sands, W. R.; Santana, S.; Santorelli, R.; Santos, L. M.; Santucci, G.; Saoulidou, N.; Savage, G.; Scaramelli, A.; Scarpelli, A.; Schaffer, T.; Schellman, H.; Schlabach, P.; Schmitz, D.; Schneps, J.; Scholberg, K.; Schukraft, A.; Segreto, E.; Sehrawat, S.; Sepulveda-Quiroz, J. A.; Sergiampietri, F.; Sexton, K.; Sexton-Kennedy, L.; Shaevitz, M. H.; Shahi, J.; Shahsavarani, S.; Shanahan, P.; Sharma, R.; Sharma, R. K.; Shaw, T.; Shooltz, D.; Shrock, R.; Simos, N.; Sinclair, J.; Sinev, G.; Singh, I.; Singh, J.; Singh, J.; Singh, V.; Sippach, F. W.; Siyeon, K.; Smith, A.; Smith, P.; Smolik, J.; Smy, M.; Snider, E.; Snopok, P.; Sobczyk, J.; Sobel, H.; Soderberg, M.; Solomey, N.; Sondheim, W.; Sorel, M.; Sousa, A.; Soustruznik, K.; Spanu, M.; Spitz, J.; Spooner, N. J. C.; Stancari, M.; Stefan, D.; Stefanik, A.; Steiner, H. M.; Stewart, J.; Stock, J.; Stoica, S.; Stone, J.; Strait, J.; Strait, M.; Strauss, T.; Striganov, S.; Sulej, R.; Sullivan, G.; Sun, Y.; Suter, L.; Sutera, C. M.; Svoboda, R.; Szczerbinska, B.; Szelc, A. M.; Söldner-Rembold, S.; Talaga, R.; Tariq, S.; Tatar, E.; Tayloe, R.; Terao, K.; Thiesse, M.; Thompson, L. F.; Thomson, M.; Thorn, C.; Thorpe, M.; Tian, X.; Tiedt, D.; Timm, S. C.; Todd, J.; Tonazzo, A.; Tope, T.; Torres, F. R.; Torti, M.; Tortola, M.; Tortorici, F.; Toups, M.; Touramanis, C.; Trevor, J.; Tripathi, M.; Tropin, I.; Trzaska, W. H.; Tsai, Y.; Tsang, K. V.; Tsaris, A.; Tsenov, R.; Tufanli, S.; Tull, C.; Turner, J.; Tzanov, M.; Tziaferi, E.; Uchida, Y.; Uma Sankar, S.; Urheim, J.; Usher, T.; Vagins, M. R.; Vahle, P.; Valdiviesso, G. A.; Valerio, L.; Vallari, Z.; Valle, J.; Van Berg, R.; Van de Water, R.; Varanini, F.; Varner, G.; Vasseur, G.; Vaziri, K.; Velev, G.; Ventura, S.; Verdugo, A.; Vermeulen, M. A.; Vernon, E.; Viant, T.; Vieira, T. V.; Vignoli, C.; Vihonen, S.; Vilela, C.; Viren, B.; Vokac, P.; Vrba, T.; Wachala, T.; Wahl, D.; Wallbank, M.; Wang, B.; Wang, H.; Wang, T.; Warburton, T. K.; Warner, D.; Wascko, M.; Waters, D.; Weber, A.; Weber, M.; Wei, W.; Weinstein, A.; Wenman, D.; Wetstein, M.; White, A.; Whitehead, L. H.; Whittington, D.; Wilking, M. J.; Willhite, J.; Wilson, P.; Wilson, R. J.; Wittich, P.; Wolcott, J.; Wong, H. H.; Wongjirad, T.; Wood, K.; Wood, L. S.; Worcester, E.; Worcester, M.; Wu, S.; Xu, W.; Yanagisawa, C.; Yang, S.; Yang, T.; Ye, J.; Yeh, M.; Yershov, N.; Yonehara, K.; Yu, B.; Yu, J.; Zalesak, J.; Zambelli, L.; Zamorano, B.; Zang, L.; Zani, A.; Zaremba, K.; Zeller, G. P.; Zhang, C.; Zhang, C.; Zhou, Y.; Zimmerman, E. D.; Zito, M.; Zuklin, J.; Zutshi, V.; Zwaska, R.

ProtoDUNE-SP is the single-phase DUNE Far Detector prototype that is under construction and will be operated at the CERN Neutrino Platform (NP) starting in 2018. ProtoDUNE-SP, a crucial part of the DUNE effort towards the construction of the first DUNE 10-kt fiducial mass far detector module (17 kt total LAr mass), is a significant experiment in its own right. With a total liquid argon (LAr) mass of 0.77 kt, it represents the largest monolithic single-phase LArTPC detector to be built to date. It's technical design is given in this report.