Тема: «Исследование нейтринных осцилляций в эксперименте opera» — страница 10

  • Просмотров 428
  • Скачиваний 5
  • Размер файла 267
    Кб

интерпретированы как взаимодействия  с последующим распадом -лептона (два распада и два ). §3.3 Проект OPERA Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA) - фотоэмульсионный эксперимент «на появление», в котором осцилляции будут изучаться путем прямого наблюдения распадов -лептонов [9]. Пучок нейтрино от ускорителя SPS в ЦЕРНе направляется на детектор, находящийся в 732 км в подземной лаборатории Гран-Сассо. Пучок нейтрино в основном будет

содержать нейтрино с примесью ~2% и 1% . Будет использоваться система временной синхронизации работы детектора OPERA и ускорителя SPS. Интенсивность нейтринного пучка в лаборатории Гран-Сассо составит приблизительно 4.4910-9 м-2 на 1 падающий на мишень протон (~1017 протонов в сутки), поперечный размер – около 800 м, средняя энергия 17 ГэВ. При этом в детекторе ожидается около 50 событий  взаимодействий в сутки. Предполагается, что

регистрация будет идти 200 дней в году. Таким образом, за пять лет планируется получить ~50000 событий, связанных с взаимодействием , из них ~10-20 событий  . При обработке эмульсий планируется выделять следующие основные типы событий (таблица 1). 1 СС взаимодействие  (обмен W бозоном) -X 2 NC взаимодействие нейтрино (обмен Z0 бозоном) NX 3 СС взаимодействие e eNe-X 4 Взаимодействия с образованием чармированных частиц

NсX 5 CC взаимодействие  N-X Таблица 1. Типы регистрируемых событий в OPERA Основной целью проекта OPERA является выделение событий последнего, пятого типа. Предполагается идентифицировать моды распадов -лептонов, содержащие одну заряженную частицу: Значительный парциальный выход этих каналов – 49.5, 17.7, 17.8% соответственно для адронной мюонной и электронной моды, а также низкий уровень фоновых процессов, имитирующих

эти распады, гарантирует высокую надежность регистрации осцилляций . §3.4 Детектор OPERA В детекторе OPERA ближний детектор отсутствует и будет использован только дальний. Это свинцово-фотоэмульсионный детектор модульной конструкции с полезной массой, доходящей до 2 кт, из которой масса фотоэмульсии составляет около 100 т, что не имеет аналогов в экспериментальной физике. Структура единичного элемента-блока определяется средней

длиной пробега -лептона, которая при энергии CNGS составляет около 1 мм. На рисунке 2 показана конфигурация блока: слои ядерной фотоэмульсии толщиной 50 мкм, политой с двух сторон на 200 мкм пластиковую основу, чередуются с 1мм свинцовыми пластинками. Радиус зерен эмульсии около 0.2 мкм, плотность зерен – 30 зерен/100 мкм. Эмульсионные пластины производились с использованием промышленных линий Fuji, обеспечивающих ровную поверхность и