Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Badanie oscylacji neutrin w eksperymencie T2K Krzysztof M. Graczyk Instytut Fizyki Teoretycznej Uniwersytet Wrocławski.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Badanie oscylacji neutrin w eksperymencie T2K Krzysztof M. Graczyk Instytut Fizyki Teoretycznej Uniwersytet Wrocławski."— Zapis prezentacji:

1 Badanie oscylacji neutrin w eksperymencie T2K Krzysztof M. Graczyk Instytut Fizyki Teoretycznej Uniwersytet Wrocławski

2 Neutrinowy eksperyment tzw. długiej bazy - drugiej generacji 12 Countries Canada, France, Germany, Italy, Japan, Korea, Poland, Russia, Spain, Switzerland, UK, USA 60 Institutes, 300 Ph.D. members

3 Polska Grupa w T2K PL we Współpracy T2K Instytut Fizyki Jądrowej – Kraków (3) Instytut Problemów Jądrowych – Warszawa (5) Politechnika Warszawska (7) Uniwersytet Śląski (2) Uniwersytet Warszawski (2) Uniwersytet Wrocławski (3) razem 22 osoby

4 77 lat od hipotezy W. Pauliego - Dlaczego badać neutrina? Fizyka poza granicami modelu Standardowego!!! Jakie są masy neutrin? Jaka jest hierarchia mas? Czy symetria CP jest łamana w sektorze leptonowym? Dlaczego macierze mieszania kwarkowa i leptonowa są różne? C. Walter, NuInt eV eV 2 lub odwrotna

5 Oscylacje neutrin Macierz Maki-Nakagawa-Sakata (MNS) AtmosferyczneSłoneczne Mieszanina trzech stanów masowych z różnymi fazami

6 Oscylacje neutrin Model zakładający 3 rodziny (Wynik MiniBooNE) 6 parametrów do wyznaczenia Dwie różnicę kwadratów mas Trzy kąty Jedna faza CP (dla neutrin Diraca) Detektor Źródło

7 Jak wyglądają dotychczasowe parametry oscylacji Super-Kamiokande, K2K, MINOS). CHOOZ KamLand, oraz neutrina słoneczne Łamanie CP tylko w pomiarze produktów oscylacji T2K - badamy dwa kąty mieszania

8 Cele T2K O rząd wielkości lepszy pomiar parametrów oscylacji dla : pomiar deficytu. 20 razy bardziej czuły pomiar oscylacji e O kolejny rząd wielkości pomiar Szukanie łamania symetrii CP w sektorze leptonowym Dokładność pomiarów w T2K

9 CHOOZ

10 C. Juszczak, J.T. Nowak, J.T. Sobczyk, Nucl.Phys.Proc.Suppl.159: ,2006 T2K W T2K mamy do czynienia z mieszanką oddziaływań QE, RES oraz niewielki wkład DIS Oddziaływania typu: QE Produkcja pojedynczych pionów SPP Rezonansowe Nierezonansowe Koherentne nieelastyczne Rozpraszanie na swobodnym nukleonie Efekty jądrowe wpływają znacząco na kinematykę przekroje czynne liczbę stanów końcowych

11 Jak będzie oddziaływać neutrino w T2K Oddziaływanie Neutral Current Oddziaływanie Charged Current Foton, bozon Z lub W Nukleon N Różne teoretyczne opisy oddziaływania neutrina z jądrem Wkład aksjalny!!!

12 ND 280m ND 2km Off-Axis W przyszłości JHF SK 295 km

13 Materials and Life Science Experimental Facility Hadron Beam Facility Nuclear Transmutation J-PARC Facility J-PARC = Japan Proton Accelerator Research Complex 3 GeV Synchrotron (25 Hz, 1MW) Linac (350m) 50 GeV Synchrotron (0.75 MW) 500 m Neutrino to Kamiokande K. Nishikawa, Korea

14 Upstream of Linac Tunnel Neutrino Tunnel 50 GeV Tunnel From 3 GeV to Materials and Life Middle of Linac Tunnel From Linac to 3 GeV 3 GeV Extraction Point Tunnel Tour JPARC

15 Produkcja neutrin w JHF 30 GeV Synchrotron Protonowy Dla 50 GeV: 3.3x10 14 ppp –Repetition rate: Hz –Moc: 0.77 MW, POT (jeden rok) – 130 dni operacyjnych Komora rozpadu pionów: 130 m

16 Konfiguracja Off-Axis Wybrano OA 2.5 o ND280

17 Spektrum energetyczne wiązki w SK Off-axis: OA2 e Rozpady z Kaonów W maksimum spektrum: e / rzędu 0.2 %

18 Daleki Detektor: SK t wody Wysokość: 42 m Średnica 39 m Detektor wewnętrzny (ID) –33.8m(h), 36.2(d) – PMT Zewnętrzny detektor (OD) –Około 2m od ścian ID –1 885 PMTS: zlicza cząstki wchodzące/wychodzące z ID. Całkowita masa OD i ID t.

19 m 2 (eV 2 ) CC-QECC-nonQENC Wszystkie Brak oscylacji3,6201,089964, x , x , x , x ,310 Oczekiwana liczba zdarzeń neutrin dla 3x10 21 POT dla pomiaru deficytu dla różnych wartości m 2 23 z sin =1.0 i sin 2 2 =0.0, dla 5 lat pracy.

20 A. Vacheret, NuInt07

21 Pomiar deficytu Pomiar deficytu Idea analogiczna jak w K2K Pomiar profilu energetycznego wiązki w ND Rozpraszanie QE Odtworzenie wiązki w SK na podstawie ND Porównanie z mierzoną wiązką w K2K M. H. Ahn, Phys.Rev. D74 (2006) K2K Rekonstrukcja energii na podstawie zdarzeń QE

22 Przewidywania dla T2K Odejmujemy tło

23 A. Vacheret, NuInt07 ND280 Pomiar i monitoring kierunku wiązki

24 Bliski Detektor Pomiar strumienia neutrin w celu ustalenia strumienia w SK –Pomiar spektrum energetycznego neutrin Pomiar neutrinowych przekrojów czynnych dla QE CC, non-QE, NC Ocena wkładu e - badanie pojawiania się e ND280

25 Magnes UA1, 0.2 T TPC (Time Projector Chamber): 3 komory do pomiaru mionów z rozpraszania typu CC, rekonstrukcja znaku, rozróżnianie mionów, pionów i elektronów FGD (Fine Grained Detectors): 2 moduły, tarczą na której będą oddziaływać neutrina PI0D: pomiar z oddziaływań typu NC ECAL (Electromagnetic Calorimeter): pomiar SMRD (Single Muon Range Detector): pomiar mionów – wewnątrz luk w magnesie. ND280 TRACKER

26 ND280: Pomiar przekrojów czynnych Produkcja pojedynczych pionów: –NC1 CC1 tło dla pomiaru deficytu –NC1 0 tło dla pomiaru e Pomiar przekrojów czynnych? Badanie oddziaływań słabych –Badanie struktury nukleonu Przekroje w małym Q2 Wiązka POT w 1-tonowym FGD.

27 Przekroje czynne dla oddzialywan typu CC M.O. Wascko, NuInt05 Niższe niż się wydawało przekroje czynne! MiniBooNE Przeszacowane przekroje czynne w małym Q2?

28 Przekroje czynne dla oddziaływania typu NC Śladowe dane eksperymentalne Opis oddziaływania typ NC –Jakie Form Faktory? Produkcja Pojedynczych Pionów w reakcjach NC –Zgodność dla sektora CC nie oznacza zgodności dla sektora NC?

29 SPP w procesach typu NC K. M. Graczyk, NuInt07

30 Kilka słów na koniec Eksperyment T2K znacząco przybliży nas do prawdy o własnościach neutrin: –parametry oscylacji –Przekroje czynne dla oddziaływań neutrin Badanie struktury nukleonu Rok 2009: pierwsze pomiary

31 Plan Beam line construction started Apr ND280 pit construction start Jul UA1 magnet installation Apr Completion of ND280 building Mar Neutrino beam line commissioning Apr ND280 Commissioning Oct. 2009


Pobierz ppt "Badanie oscylacji neutrin w eksperymencie T2K Krzysztof M. Graczyk Instytut Fizyki Teoretycznej Uniwersytet Wrocławski."

Podobne prezentacje


Reklamy Google