Поиск различных типов нейтрино от коллапсирующих звезд с помощью детектора LVD


The Presentation inside:

Slide 0

Поиск различных типов нейтрино от коллапсирующих звезд с помощью детектора LVD Н.Ю. Агафонова, В.В. Бояркин, В.Л. Дадыкин, Е.А. Добрынина, Р.И. Еникеев, Г.Т. Зацепин, А.С. Мальгин, О.Г. Ряжская, В.Г. Рясный, И.Р. Шакирьянова, В.Ф. Якушев (Коллаборация ) Институт ядерных исследований РАН, Москва


Slide 1

Георгий Тимофеевич Зацепин 06.07.2010 2 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 2

Описание детектора 840 сцинт. счетчиков Масса сцинтиллятора 1000 т Масса Fe 1000 т Модульная структура 2 порога: 5 МэВ 0,7 МэВ 06.07.2010 3 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 3

Реакции взаимодействия нейтрино с веществом детектора 06.07.2010 4 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 4

Реакции взаимодействия нейтрино с веществом детектора 06.07.2010 5 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 5

Немного о реакциях на железе 06.07.2010 6 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 6

Критерии отбора событий-кандидатов 06.07.2010 7 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 7

fbk=0.005 с-1 (темп счета фоновых событий при пороге 10 МэВ), для получения события, вероятность имитации фоном которого равна один раз в 100 лет, требуется кластер из mmin=6 импульсов fbk=0.29 с-1 (порог 5 МэВ) – из 25 06.07.2010 8 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 8

Минимальная множественность кластера как функция Fim. Квадраты соответствуют Ecut=5 МэВ и fbk=0,29 Гц, треугольники – Ecut=10 МэВ и fbk=0,005 Гц. 06.07.2010 9 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 9

В течение 5618 дней наблюдений кластеров-кандидатов на регистрацию антинейтринного всплеска от Сверхновых обнаружено не было, что позволяет установить верхний предел на частоту коллапсов Сверхновых, протекающих по Стандартной модели, равный 1/6,7 событий в год на 90% уровне достоверности LVD Collaboration “Search for neutrino bursts with LVD at Gran Sasso”// Procs. of 31st ICRC, Lodz. - 2009 06.07.2010 10 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 10

Исследование событий-кандидатов (офф-лайн) топологическое распределение импульсов (события от вспышки Сверхновой равномерно распределены в объеме детектора, тогда как фоновые чаще встречаются во внешних счетчиках); энергетическое распределение (спектр фоновых импульсов быстро падает с увеличением энергии; взаимодействие нейтрино с железом имеет четкий пик около 7 МэВ; взаимодействие антинейтрино с протоном – Ферми-Дираковский спектр); наличие низкоэнергичного импульса как признака взаимодействия антинейтрино с протоном. 06.07.2010 11 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 11

Поиск нейтрино всех типов от гравитационных коллапсов 06.07.2010 12 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 12

Отбор счетчиков Отклик детектора на атмосферные мюоны. Если темп счета мюонов либо спектр их энерговыделений сильно отличается от среднего, это указывает на проблемы в сцинтилляционных счетчиках или в электронике. Счетчики, исключаемые из анализа по этой причине, составляют не более 5% от общего количества. Не рассматриваются счетчики с темпом счета (при МэВ) (средний темп счета составляет с-1 счетчик-1). Эта проблема возникает либо при неполадках с электроникой либо при неправильной калибровке. Не анализируются данные со счетчиков, которые «слишком часто» участвуют в регистрации кластеров событий. 06.07.2010 13 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 13

Число счетчиков, включавшихся в анализ 06.07.2010 14 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 14

Отбор событий 06.07.2010 15 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 15

Энергетические спектры событий 06.07.2010 16 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 16

Поиск кластеров импульсов 06.07.2010 17 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 17

Распределение количества триггерных импульсов с энерговыделением выше 5 МэВ 06.07.2010 18 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 18

Статистического превышения количества кластеров над фоном не обнаружено впервые поставлено экспериментальное ограничение на частоту коллапсов, не сопровождающихся всплеском излучения электронных антинейтрино: Обработаны данные за 9,5 лет 06.07.2010 19 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 19

Фоновые кластеры импульсов 06.07.2010 20 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 20

Среднее время, за которое башня регистрирует Ntrig импульсов, сек. Указаны статистические ошибки. 06.07.2010 21 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 21

Триггеры без сопровождения Рождается одна частица; нет специфической сигнатуры 06.07.2010 22 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 22

Темп счета триггеров без сопровождения 06.07.2010 23 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 23

Энергетическое распределение триггеров без сопровождения 06.07.2010 24 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 24

Заключение Детектор LVD способен эффективно регистрировать нейтринную вспышку от гравитационного звездного коллапса в нашей Галактике не только при реализации Стандартной модели, в которой излучаются преимущественно электронные антинейтрино, но и в случае какой-либо другой модели (и модель вращающегося коллапсара – только одна из них) с испусканием нейтрино всех типов. Кластеров-кандидатов на нейтринные всплески от гравитационных коллапсов звезд за 9 лет работы детектора не обнаружено. 06.07.2010 25 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 25

Заключение Астрофизические параметры вспышки Сверхновой ещё не установлены достаточно точно, так что ситуация, вероятно, улучшится после того, как мы сможем наблюдать следующую вспышку. Поэтому необходимо подчеркнуть важность существования экспериментов, чувствительных к разным типам нейтрино. Желательно также иметь возможность идентификации канала нейтринного взаимодействия и измерения энергии приходящих нейтрино. Объединение детекторов в единую сеть, реагирующую на совпадения сигналов различных экспериментов во времени, позволяет не только существенно снизить требования к фону каждой установки, но и увеличивает достоверность событий, регистрируемых одновременно несколькими детекторами на пороге их чувствительности. 06.07.2010 26 В.В. Бояркин (LVD) "Поиск нейтрино всех типов от коллапсирующих звёзд" - 31 ВККЛ, Москва


Slide 26

Спасибо за внимание!


×

HTML:





Ссылка: