Калибровка ближнего детектора в эксперименте T2K Володин Евгений Александрович МФТИ(ГУ) ИЯИ РАН Москва

Содержание Нейтринные осцилляции Эксперимент T2K Ближний детектор в эксперименте T2K Дальний детектор в эксперименте T2K Процесс калибровки Полученные результаты Выводы 2

3 Нейтринные осцилляции Матрица Понтекорво-Маки-Накагава-Саката Вероятности осцилляций

4 Значения параметров осцилляций

Цели эксперимента T2K Поиск (appearance). Измерение угла с точностью, превышающей точность предыдущих экспериментов в 20 раз (CHOOZ). Изучение (disappearance). Определение параметров и с высокой точностью и 5

Схема эксперимента T2K 6 Протонный пучок 30 ГэВ Принцип off-axis Осцилляционный максимум 600 МэВ Ближний и дальний детекторы

Ближний детектор FGD TPC 7 ND280 Состав пучка Измерение энергетического спектра Измерение сечений взаимодействий Off-axis детектор ND280 On-axis детектор INGRID Контроль за: Направление пучка Профиль пучка Интенсивность

8 Дальний детектор Super-Kamiokande Сигнал CCQE т очищенной воды ФЭУ Основные фоны: Примесь в пучке от NC взаимодействия

Результаты T2K 9 В 2011 году: 6 кандидатов в электронные события Значимость 2.5 В 2012 году (май): Подтверждены данные за кандидатов в электронные события Значимость 3.2

10 Мюонный детектор SMRD Задачи: Регистрация мюонов под большими углами Триггер космических лучей 192 счетчика 7x167x875мм^3 248 счетчиков 7x175x875мм^3

11 Мультипиксельные лавинные фотодиоды MPPC Требования к фотодиодам: Компактность Нечувствительность к магнитному полю Высокая эффективность регистрации фотонов Параметры MPPC Основные недостатки: cross-talk afterpulse

Используя данные с ADC, а также зная коэффициент усиления и пьедестал, можно определить заряд в фотоэлектронах. Используя временную и зарядовую ассиметрию на двух концах индивидуального счетчика SMRD определяются координаты проходящей частицы вдоль счетчика. Т.о. восстановленные события используются для дальнейшей реконструкции треков в детекторе SMRD. 12 Калибровка SMRD

13 Данные по космическим мюонам Слева: световыход SMRD счетчиков, сумма сигналов с двух концов Центр: ассиметрия между сигналами с двух концов счетчика Справа: сравнение световыхода (горизонтальные SMRD счетчики, сигнал с каждого индивидуального канала) для трех различных сеансов набора статистики: февраль 2010 (красный), июнь 2010 (синяя), июль 2011 (зеленая)

Сравнение световыхода вертикальных и горизонтальных счетчиков (данные нейтринного пучка) вертикальные горизонтальные 14

15 Горизонтальные Вертикальные Сравнение световыхода отдельно вертикальных и отдельно горизонтальных счетчиков (данные нейтринного пучка). первый этап набора статистики второй этап набора статистики (январь 2010 – июнь 2010) (ноябрь 2010 – март 2011)

16 Зависимость световыхода от времени (по данным от космических мюонов) горизонтальные вертикальные

17 Временное распределение событий (по данным нейтринного пучка) Первый набор статистикиВторой набор статистики

18 Пространственное распределение событий Нейтринный пучок

19 Пространственное распределение событий Нейтринный пучок

20 Пространственное распределение событий Нейтринный пучок

21 Заключение Рассмотрен ускорительный эксперимент с длинной базой T2K Изучен детектор мюонного пробега SMRD, а также алгоритмы работы с данными ближнего детектора. Проведены измерения световыхода SMRD счетчиков с помощью космических мюонов и данных нейтринного пучка (суммарный световыход горизонтальных счетчиков 42 p.e./MIP). Показано, что световыход SMRD счетчиков остается стабильным во время набора физических данных. Эти данные являются важными для мониторинга работы детектора. Представлено распределение событий по детектору SMRD для данных нейтринного пучка. Показано, что данное распределение соответствует временной и пространственной структуре пучка нейтрино T2K.

Спасибо за внимание! 22