Neutrina Warszawska Grupa Neutrinowa w IPJ 2005 Danuta

Neutrina Warszawska Grupa Neutrinowa w IPJ 2005 Danuta Kiełczewska, Tadeusz Kozłowski (PII), Piotr Mijakowski, Paweł Przewłocki, Ewa Rondio, Joanna Stepaniak, Maria H. Szeptycka, Joanna Zalipska UW: Wojciech Dominik, Katarzyna Grzelak, Tomek Palczewski, Magdalena Posiadała, Justyna Łagoda PW: Leszek Raczyński, Robert Sulej, Krzysztof Zaremba http: //neutrino. fuw. edu. pl/

Eksperymenty • ICARUS (T 600) Ciekłoargonowy modularny detektor w laboratorium Gran Sasso (Włochy) • K 2 K Eksperyment z długą bazą (Japonia) • T 2 K Nowy eksperyment z długą bazą (Japonia) • Ar. DM Ciekłoargonowy detektor ciemnej materii w Canfranc (Hiszpania)

ICARUS T 600 • T 600 w hali w Gran Sasso • Instalacja w roku 2006 (prace trwają) • Trwają testy elektroniki, przygotowania do instalacji kriogeniki Detektor

ICARUS – analiza danych testowych - pizera Znaleziono 250 zdarzeń π0→γγ zarejestrowanych w czasie naświetlenia detektora T 300 na powierzchni ziemi. Pomierzono energie, kąty i zrekonstruowano masę. Znakomity detektor!

Przykład symulowanego oddziaływania NC nm z produkcją pizera Kaskada elektromagnetyczna fotonu powstałego z rozpadu mezon p 0. Tor protonu Kaskada elektromagnetyczna fotonu powstałego z rozpadu mezonu p 0. Punkt oddziaływania nm z Ar, miejsce powstania i rozpadu mezon po.

Publikacje w roku 2005: (D. Kiełczewska, J. Zalipska): K 2 K 1. „Evidence for nm oscillation in an accelearator-based experiment”, Phys. Rev. Lett. 94 (2005) 081802 2. „Measurement of single p 0 production in neutral current n interactions with water by a 1. 3 Ge. V wide band nm beam”, Phys. Lett. B 619 (2005) 255 -262 3. „Search for coherent charged pion production in neutrino-carbon interactions”, hep-ex/0506008, submitted to Phys. Rev. Lett. ad 1 ad 2 99% 90% 68% sin 22 q 23

Wkład w eksperyment K 2 K (J. Zalipska) W bliskim detektorze 1 KT: 1. Analiza danych neutrinowych i kalibracyjnych 2. Praca nad programem do identyfikacji cząstek W detektorze Super-Kamiokande – udział w poszukiwaniu oscylacji nm ne: 1. Testowanie programu do redukcji tła pochodzącego od oddziaływań z produkcją p 0 przy użyciu danych z próbki neutrin atmosferycznych 2. Ocena błędów systematycznych 3. Udział w komitecie autorskim przygotowującycm publikację

Wkład w eksperyment c. d. K 2 K Poszukiwanie oscylacji nm ne - przygotowanie publikacji w oparciu o pełną próbkę danych: 9. 2*1019 protonów na tarczy Wynik: Dane: 1 przyp. Oczekiwane tło: 1. 7 w tym oddz nm: 1. 3 domieszka ne: 0. 4 kropkowana: czułość eksper. tzn oczekiwany wynik gdy liczba obserwowanych przyp = tło

Tokai 2 Kamioka (T 2 K): eksperyment z długą bazą (Japonia) - stacja 2 km Akcelerator, rożek i rura rozpadowa Bliski detektor Monitor mionowy Detektor pośredni W eksperymencie szukamy znikania neutrin mionowych (nm nx) i pojawiających się neutrin elektronowych (nm ne) Chcemy zmierzyć θ 13, Δm 232, θ 23 LOI, proposal dla NUSAG (Andre Rubbia) Detektor daleki (Super. Kamiokande)

Symulacje oddziaływań neutrin – Nuance, NUX+Fluka, NEG-N • Jakiej symulacji użyć dla T 2 K-LAr? • Używamy Nuance’a (darmowy), sprawdzając, czy daje podobne wyniki jak pozostałe generatory – Nuance nie był dotąd stosowany do symulacji oddziaływań w argonie Nuance no rescattering (Ar) Nuance with rescattering (Ar) NUX+Fluka with rescattering (Ar) 0. 36/evt 0. 43 Ge. V 0. 31/evt 0. 35 Ge. V 0. 32/evt 0. 38 Ge. V pi plus 0. 75/evt 0. 44 Ge. V 0. 52/evt 0. 41 Ge. V 0. 54/evt 0. 41 Ge. V pi minus 0. 06/evt 0. 36 Ge. V 0. 10/evt 0. 26 Ge. V 0. 06/evt 0. 32 Ge. V n 0. 31/evt 0. 81 Ge. V 2. 27/evt 0. 30 Ge. V 3. 13/evt 0. 21 Ge. V p 0. 84/evt 0. 79 Ge. V 2. 95/evt 0. 36 Ge. V 2. 34/evt 0. 39 Ge. V pi 0 NEG-N Argon Nuance Argon NEG-N no rescattering Nuance no rescattering (Argon) Nuance no rescattering (Oxygen) Pi 0 0. 272/event 0. 330 Ge. V/c 0. 20/evt 0. 32 Ge. V/c 0. 246/evt 0. 406 Ge. V/c 0. 22/evt 0. 42 Ge. V/c 0. 20/evt 0. 42 Ge. V/c Pi+ 0. 597/evt 0. 351 Ge. V/c 0. 43/evt 0. 34 Ge. V/c 0. 754/evt 0. 367 Ge. V/c 0. 77/evt 0. 37 Ge. V/c 0. 80/evt 0. 36 Ge. V/c Pi- 0. 014/evt 0. 294 Ge. V/c 0. 05/evt 0. 21 Ge. V/c None n 0. 779/evt 0. 425 Ge. V/c 2. 67/evt 0. 26 Ge. V/c 0. 230/evt 0. 850 Ge. V/c 0. 28/evt 0. 71 Ge. V/c 0. 26/evt 0. 70 Ge. V/c p 1. 428/evt 0. 480 Ge. V/c 3. 48/evt 0. 29 Ge. V/c 0. 769/evt 0. 689 Ge. V/c 0. 88/evt 0. 65 Ge. V/c 0. 90/evt 0. 63 Ge. V/c

Separacja e / π0 w T 2 K LAr Prezentacja na XX Sympozjum Maxa Borna we Wrocławiu (Paweł Przewłocki) • Poszukujemy pojawiających się neutrin elektronowych • główne źródło tła: pizera z oddz. NC neutrin mionowych • ile takich oddziaływań pomylimy z elektronami? νe CC • Trzy metody rozpoznawania pizer: νμ NC p 0

Separacja e / π0 w T 2 K LAr Sprawdzamy w ilu procentach przypadków pizerowych wierzchołek jest widoczny, tzn istnieje jakaś widoczna (w LAr) cząstka w tym miejscu. Kryterium widocznośći (na początek): sygnał na kolejnych trzech drutach detektora NC evts w/o FSI with FSI #evts 25889 25636 #evts with 1 or more pizeros 6334 (24%) 4301 (17%) #pizero events with 1 or more visible track 3325 (13% of all, 53% of all pizero evts) 2762 (11% of all, 64% of all pizero evts) #unidentifiable pizeros 3009 (48% of all pizero events) 1539 (36% of all pizero events) Niskie energie: trzeba skanować – następny etap

Ar. DM (Argon Dark Matter) http: //neutrino. ethz. ch/Ar. DM • • • ETH Zurich (A. Rubbia) Univ. of Zurich (C. Amsler) Univ. de Granada (A. Bueno) CIEMAT Madryt IPJ (T. Kozłowski, P. Mijakowski, E. Rondio) Univ. of Sheffield (N. Spooner) detektor ~ 700 litrów LEM ZASADA DZIAŁANIA: Ar c + Arw spoczynku c + Arodrzut mierzymy energię jąder odrzutu [30 -100 ke. V] z elastycznego rozpraszania WIMP-ów (c) STATUS: - budowa i testowanie prototypu detektora w CERN (~1 tona LAr): czas 1 rok - LOI, instalacja w lab. CANFRANC (Hiszpania): czas 1 rok (10 cm) 170 cm LAr (120 cm) fotopowielacze

Ar. DM - symulacje tła neutronowego w GEANT 4 NEUTRONY – źródła 1 neutrony z otoczenia – skały spont. rozszczepienia 238 U oraz reakcje (a, n) a z rozpadów prom. izotopów U/Th 2 neutrony z elementów detektora 3 neutrony z mionów kosmicznych CEL: PRZYKŁAD ANALIZY (neutrony ze skały): rate 1/day liczby oddziaływań neutronów (dają taki sam sygnał co WIMP-y) wielokrotne rozpraszanie • określenie N odległość między rozproszeniami Tn [ke. V] rate 1/day rozkład energii początkowej neutronów rate 1/day gęst. prawd. widmo energii jąder odrzutu TAr [ke. V] d [mm]