Куликовский В.А г МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ОБЩЕЙ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ДИПЛОМНАЯ РАБОТА Куликовского Владимира Александровича на тему: « Оптимизация конфигурации глубоководного нейтринного телескопа НЕМО.» Научный руководитель Широков Е.В.

Цель работы Изучить принципы работы нейтринных телескопов и программы для моделирования их работы Провести оптимизацию конфигурации НЕМО за счёт использования направленных оптических модулей. Куликовский В.А г

Использование нейтрино для исследования Вселенной Сечение поглощения нейтрино в среде гораздо меньше, чем у фотонов и протонов, поэтому они способны проходить колоссальные расстояния Не поглощаются самими источниками, поэтому могут переносить информацию непосредственно о процессах, вызывающих появление высокоэнергетичных нейтрино Не имеют заряда, поэтому не меняют траектории в электромагнитных полях Не подвержены эффекту Грейзена Зацепина Кузьмина (ГЗК) Куликовский В.А г

Источники высокоэнергетичных нейтрино Компактными источниками нейтрино могут быть любые ускорители космических частиц (активные ядра галактик, вспышки гамма излучения). Нейтрино будут появляться при взаимодействии космических частиц с веществом или реликтовым излучением (ГЗК эффект), например: Нейтрино высоких энергий могут появляться и в результате других процессов. Такие нейтрино создают равномерный (диффузный поток). Куликовский В.А г

Потоки нейтрино от различных источников Малые потоки, а также малое сечение взаимодействия нейтрино требуют больших объёмов детекторов Куликовский В.А г

Различные типы мюонов Куликовский В.А г

Принципы детектирования: Куликовский В.А г

Действующие проекты: ANTARES (Toulon) Франция БАЙКАЛ (озеро Байкал) Россия NEMO (Capo Passero) Италия AMANDA/ICE CUBE (Антарктида) Куликовский В.А г

Планируемое месторасположение NEMO Преимущества: высокая прозрачность воды (L a ~70 м) малые подводные течения (~3см/c) низкие нормы отложения осадка близость к порту, лабораториям (LNS), международному аэропорту 80 km Куликовский В.А г

NEMO Куликовский В.А г

Конфигурация NEMO На схеме синие квадраты – струны красные кружки - соединительные коробки красные и желтые ломаные – электро-оптические кабели Планируемый объем детектора – 0.88 км 3 Куликовский В.А г

Струны Высота – 750м Консолей – 16 ФЭУ - 64 Куликовский В.А г

Традиционный ФЭУ диаметр фотокатода: 38см временное разрешение: 2,5нс квантовый выход: 0,25 работа на глубине ~ 3000м Куликовский В.А г

Направленный ФЭУ Разработан прототип на основе четырёханодного 10 фотоумножителя = 90˚ = 45˚ R x Куликовский В.А г

ANTARES Software Куликовский В.А г

Характеристики эффективности работы детектора Медиана разности углов между истинным треком мюона и, зарегистрированным детектором, – число х такое, что:, где Эффективная площадь: Куликовский В.А г

НЕМО, оборудованный направленными модулями Куликовский В.А г

НЕМО, оборудованный направленными модулями Куликовский В.А г

НЕМО, оборудованный направленными модулями Куликовский В.А г

НЕМО с уменьшенным числом струн Куликовский В.А г

НЕМО с уменьшенным числом струн Куликовский В.А г

Результат: Изучены принципы работы глубоководных нейтринных телескопов, существующие проекты, программный пакет ANTARES Software Проведено компьютерное моделирование различных конфигураций для проекта NEMO Было доказано, что применение направленного оптического модуля позволяет удешевить конструкцию детектора путём уменьшения числа струн при сохранении эффективности Куликовский В.А г

Спасибо за внимание! Куликовский В.А г