Тема: «Исследование нейтринных осцилляций в эксперименте opera» — страница 7

  • Просмотров 429
  • Скачиваний 5
  • Размер файла 267
    Кб

каждой пары масс (mi, mj) отражает периодическую зависимость сигнала в детекторе от расстояния L. Для регистрации вакуумных осцилляций необходимо, чтобы LvacL. Из условия наблюдения осцилляций нейтрино (LvacL) следует, что для проведения ускорительного эксперимента с пучком нейтрино со средней энергией E10 ГэВ, нацеленного на поиск предполагаемых значений m210-2 – 10-3 эВ2, пролетное расстояние должно составлять L1000 км.

Нейтринные пучки, направляемые на детекторы на такие расстояния, получили название «дальних», а эксперименты - дальнобазовых (long-baseline). Эксперименты с детектором, установленным на близком расстоянии от ускорителя (L1 км), получили название короткобазовых (short-baseline). Данные эксперименты чувствительны к m2=1-10 эВ2. В любом эксперименте величины L и E в большей или меньшей степени размыты, поэтому реально измеряется средняя

величина . Результаты исследований представляются в виде областей допустимых параметров осцилляций , согласующихся (обычно на уровне достоверности 90) с измеренным значением вероятности . Наиболее важные ограничения на параметры осцилляций, полученные в существующих и планируемых экспериментах [6], показаны на рис. 1. В общем случае смешивания произвольного числа массивных нейтрино (включая стерильные) вероятность

описывается более сложным выражением. В схеме трехароматового анализа экспериментальных данных необходим учет интерференции между значениями . В матрице смешивания Ui для трех ароматов нейтрино появляются три угла смешивания (12, 23, 13) и одна CP-нарушающая фаза δ. В общем случае трехароматового анализа присутствует 6 независимых параметров. Обычно, при анализе используют разного рода упрощения в зависимости от условий

эксперимента. Сведение к двухароматной схеме – один из вариантов. Рис. 1. Границы областей параметров осцилляций, полученные в различных экспериментах, а также достижимые в экспериментах ближайшего будущего. Исключенная часть расположена справа от кривых. Осцилляции нейтрино в веществе имеют свои особенности. Наличие вещества на пути пучка нейтрино может существенно изменить картину осцилляций. Как показали Л. Вольфштейн,

С.П. Михеев и А.Ю. Смирнов, вещество, состоящее из кварков и из электронов, по-разному влияет на распространение различных типов нейтрино. Вероятность осцилляций в веществе отлична от вакуумного случая (9) и для постоянной плотности вещества определяется в виде (11) где угол m угол смешивания в веществе связанный с углом смешивания в вакууме  соотношением (12) Здесь Lvac – длина осцилляции в вакууме, L0 – длина Вольфштейна,