OPERA Experiment

реклама
А. Чуканов
Коллаборация OPERA
ОИЯИ Дубна
Дубна, 18 Февраля, 2011
Содержание
• Эксперимент OPERA
• Целеуказание нейтринных
взаимодействий
• Результаты
• Кандидат в nt событие
• Заключение
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
2
OPERA: Oscillation Project
with Emulsion tRacking Apparatus
CERN
732km
LNGS
• Эксперимент с длинной базой
• Поиск nm nt осцилляций по прямому обнаружению nt в пучке
nm для подтверждения атмосферных нейтринных аномалий и
объяснения результатов K2K и MINOS.
• Поиск nm ne осцилляций для измерения 13
OPERA
• Ожидаемое число – 10 t (5 лет)
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
3
Регистрация nt СС взаимодействия
m-
nm
nm
Излом трека
nm
Отделение
взаимодействия nt
от nm
nt
осцилляция
n n
t~1 mm
Взаимоисключающие
требования:
18 февраля 2011
m-
Разделение по
топологии:

Излом трека
Малое число перерассеяний
Большая масса
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
4
Прямое наблюдение распада t
лептона в nt cc взаимодействиях
Высокое разрешение и
большая масса (~1 μm, ~1 mrad)
использование ядерной
эмульсии и свинца
Кирпич: 56 Pb слоёв 1мм + 57
эмульсионных листов (8.3 кг)
75.4
mm
125mm
8.3kg
10X0
n
beam
18 февраля 2011
10.2cm
12.5cm
102mm
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
5
Детектор
Вето плоскость: RPC
Электроника
B
O
R
E
X
I
N
nm
m-Вето
Мюонный
Спектрометр
Мишень
O
Мишень и система
целеуказаниея (6.7m)2
Мюонный
Мишень
Спектрометр
BMS
Мюонный спектрометр (8×10 m2)
● Мишень : 77500 кирпичей, 28 стен
● Целеуказание : 31 XY стена, 256
Высокоточный детектор Дипольный магнит
сцинтилляционных стрипов для
● Дрейфовые трубки
● 1.53 T
• Поиска кирпичей
● 22 XY RPC плоскостей
•
Реконструкция
мюонных
треков
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
6
Детектор OPERA
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
7
Сканирование эмульсии Автоматическая сканирующая
станция
~ 25 кирпичей извлекается каждый день и анализируется с
помощью высокоскоростных сканирующих систем
Европейская сканирующая
станция
Коммерческий продукт
18 февраля 2011
S-UTS (Япония)
Алгоритм на аппаратном уровне
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
8
Схема работы эксперимента
Регистрация события
(электронный детектор)
Поиск кирпича
Реконструкция
события
Сканирование и анализ
Извлечение кирпича
Поиск треков в вето
пластине
Проявка кирпича
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
9
Вклад дубненской группы в
эксперимент OPERA
• Программа целеуказания нейтринных
взаимодействий в эмульсионных кирпичах
• Программа просмотра нейтринных взаимодействий
• Программа идентификации треков эмульсии, не
относящихся к нейтринному событию
• Определение взаимного положение электронных
детекторов
• Реконструкция события
• Реконструкция энергии взаимодействия
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
10
Система целеуказания
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
11
Фильтрация события
Удаление изолированных отсчётов
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
12
Фильтрация события
Удаление изолированных отсчётов
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
13
Реконструкция мюонного трека
Hough-transform, Кальман-фильтр, метод прослеживания
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
14
Реконструкция направления
адронной струи
Метод «перевзвешивания» отсчётов
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
15
Идентификация стенки
взаимодействия
Метод нейронной сети
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
16
Определение кирпича с нейтринным
взаимодействием
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
17
Результаты
Измерение с помощью набора МК
Эффективность определения 1-й стенки: 88%
Эффективность определения 2-х стенок: 98%
Эффективность поиска вершины при извлечении
1 кирпича:
72%
2-х кирпичей: 87%
3-х кирпичей: 92%
Наша программа принята официальной программой
нахождения кирпичей в эксперименте OPERA
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
18
Кандидат в nt СС взаимодействие
7
3
5
g2
1
n
kink point
primary
vertex
g1
2
6
4 (t cand)
8 (daughter)
1 radiation length
0.033 interaction length
n beam
Event ECC  pink color
side view
top view
The viewer of scintillation Target Tracker
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
19
Заключение
 Детектор OPERA, предназначенный для
поиска нейтринных осцилляций, даёт
первые результаты
 Программа целеуказания кирпичей с
нейтринными взаимодействиями даёт
хорошие результаты
 Обнаружен кандидат во взаимодействие
nt
18 февраля 2011
Эксперимент OPERA, А. Чуканов
20
Скачать