1 Исследование нейтринных осцилляций с помощью дальних нейтрино от ускорителей. Эксперименты К2К и Т2К Отчет за 2005 год Ю.Г. Куденко ИЯИ РАН 25 ноября 2005 г.

2 Collaboration K2KЖ Japan-USA-Korea-Canada-Russia-France-Italy-Spain-Switzerland (ИЯИ РАН) ( x ) two flavor P( x )= sin 2 2 sin 2 (1.27 m 2 L/E ) L/E 200 L=250 km 1.3 GeV 98.2% e 1.3% m ev 2 Experiment К2К

Events Toy MC Only number of events No oscillation probability=0.28% N SK exp =151 N SK obs = Expected shape (no oscillation) Best fit Best fit values sin 2 2 = 1.00 m 2 [eV 2 ] = ( ) Kolmogorov-Smirnov test Best fit probability = 36% Null oscillation probability = %(4.1 ) K2K result Shape distortion

4 CHOOZ K2K e search 1 candidate, expected bkg = 1.63 ev Coherent pion production in CC -A interactions SciBar detector E 1.3 GeV (CC coh )/ ( CC) < (90% cl) Theory: (CC coh )/ ( CC) <

5 LBL experiment T2K (Tokai to Kamioka) JPARC MINOS K2K E(GeV) Int(10 12 ppp) Rate (Hz) Power (MW) ~1GeV beam ( 100 of K2K) 12 countries, 53 institutions, ~150 collaborators JPARC facility on-axisoff-axis beam

6 p 140m0m280m2 km295 km on-axis off-axis T2K detectors SK e appearance m 2 23 with accuracy of 1% Main Goals Phase-I

7 On-axis detector Accuracy of neutrino beam direction 0.18 mrad l.y. = p.e. (sum of 2 ends) MIP efficiency = 99.95% 280 m downstream of the proton target Iron/scint Monitor center and profile of beam day-by-day INR contribution: charged veto, photosensors

8 ND280m off-axis Detector UA1 magnet UA1 magnet 0.2 T inner volume: m T inner volume: m 3 Pi-Zero optimized for 0 from NC Pi-Zero optimized for 0 from NC Tracker optimized for CC studies Tracker optimized for CC studies surrounded by ECAL and side muon detector surrounded by ECAL and side muon detector SMRD Conceptual design INR contribution: SMRD, FGD, ECAL, photosensors

9 INR: Sci/WLS detectors and photosensors CPTA, Moscow Micropixel APDs active area 1x1mm pixels gain 10 6 Uniplast, Vladimir Extruded scintillators Chemical reflector Length 8 m Width 20 cm Thickness 7-10 mm Grooves any shape 1pe 3pe 2pe Successful beam test at KEK, Nov 2005

10 Cosmic muon test l.y. (sum of both ends) = 17.4 p.e./MIP - one fiber, both ends Good timing suppression of the dark rate per slab Sci/WLS detectors for SMRD

11 Число участников проекта от ИЯИ 12 человек (6

12 План на 2006 год K2K продолжение анализа накопленных данных. - новое ограничение на переход мюонного нейтрино в электронное нейтрино - анализ данных в ближнем детекторе К2К и получение сечений взаимодействия нейтрино при низких энергиях для заряженных и нейтральных токов. Т2К разработка и начало создания ближнего детектора нейтрино (ND280m) 1. Анализ данных, полученных на тестовом пучке КЕК. 2. Изготовление полного прототипа мюонного детектора. 3. Оптимизация геометрии фотодетекторов, разработка и создание электроники. 4. Начало массового изготовления мюонных детекторов со спектросмещающими волокнами и микропиксельными детекторами фотонов. 5. Начало изготовления фотодетекторов для сегментированного детектора заряженных частиц Off-axis neutrino beam in 2009