Презентация на тему: Нейтрино

Вторые Марковские чтения 12 – 13 мая 2004 года Дубна - Москва 900igr.net С.П.Михеев

Что мы знаем об осцилляциях Что мы хотим узнать С.П. Михеев ИЯИ РАН С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Осцилляции нейтрино – периодический во времени (или пространстве) процесс полного или частичного перехода одного типа нейтрино в другой, который возможен при наличии у нейтрино массы и смешивания. Смешивание означает, что состояния, которые участвуют в слабых взаимодействиях, не совпадают с состояниями, имеющими определенные массы. 2- P( e e) = 1 – sin22 sin2(1.27 m2L/E) С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Choji Saji NOON2004 Атмосферные нейтрино , K e± e p, He … Downward （L=10~100 km） Upward （L=up to 13000 km） Up/Down Symmetry En > a few GeV С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Атмосферные нейтрино Черенковский детектор Super-Kamiokande 42m 39m n 50,000 тонн (22,500 тонн) Choji Saji NOON2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Атмосферные нейтрино Choji Saji NOON2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Атмосферные нейтрино Sub-GeV e-like Multi-GeV e-like Sub-GeV -like Multi-GeV m-like + PC ~13000km ~500km ~15km Choji Saji NOON2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Best fit: sin22 =1.0 m2 = 2.0x10-3 eV2 2 = 170.8/170 dof 90% C.L. region: sin22 > 0.90 1.3 < m2 < 3.0x10-3 eV2 Preliminary Choji Saji NOON2004 Атмосферные нейтрино С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент K2K K2K – первый эксперимент с дальними нейтрино для исследования осцилляций нейтрино, обнаруженных в атмосферных нейтрино. KEK- 12GeV PS Super-Kamiokande L=250 km Takanobu Ishii NOON2004 Atm.-n K2K L 10~104km 250km(fix.) En 0.1~100GeV ~ 1.3GeV Dm2 10-1 ~10-4eV2 > 2 10-3 eV2 ne /nm 50 % ~1% С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент K2K Takanobu Ishii NOON2004 Use both Number of events + Spectrum shape (June ’99 – July ’01) (Nov. ’99 – July ’01) Null oscillation probability: less than 1% 　Dm2=1.5~3.9 x 10-3 eV2 @sin22q=1(90%CL) 80.1 +6.2 -5.4 exp 56obs reconstructed En С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент K2K Takanobu Ishii NOON2004 sin22qme Dm2 (eV2) K2K(90%CL) CHOOZ(90%CL) ne disappearance SK atm.n allowed (90%CL) Results of nm ne Analysis electron candidate: 1 event observed 2.4 events expected. С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Атмосферные нейтрино Masaki Ishitsuka NOON2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Masaki Ishitsuka NOON2004 Атмосферные нейтрино С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Солнечные нейтрино + 2e+ + 2 e + 25MeV С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Солнечные нейтрино С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев G.Fogli et al. hep-ph/0106247 Солнечные нейтрино С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Глубина 2039 м 5300 тонн обычной воды 1000 тонн тяжклой воды 1700 тонн обычной воды 9438 ФЭУ для внутреннего объема 91 ФЭУ для внешнего объема (антисовпадения) Эксперимент SNO Kevin Graham NOON2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Q = 1.445 MeV good measurement of ne energy spectrum some directional info (1 – 1/3 cosq) ne only Q = 2.22 MeV measures total 8B n flux from the Sun equal cross section for all n types low statistics mainly sensitive to ne, some n and n strong directional sensitivity Kevin Graham NOON2004 Эксперимент SNO С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Salt (phase II) Pure D2O (phase I) Kevin Graham NOON2004 Эксперимент SNO С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Солнечные нейтрино С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Солнечные нейтрино С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент KamLand Сфера диаметром 13 м 1000 тонн жидкого сцинтиллятора С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент KamLand С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент KamLand Число событий с E > 2.6 MeV 54 Ожидаемое число 86.8 ± 5.6 Фон 0.95 ± 0.99 99.95 % C.L. С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент KamLand С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Смешивание нейтрино С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Уравнение эволюции α = m21/ m31 2 2 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Смешивание нейтрино 3 угла смешивания ( 12, 23, 13) и 1 фаза CP нарушения ( ) сij = cos ij sij = sin ij С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Известные параметры ( , , sin22 12, sin22 23 ) … и ограничение на sin22 13 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Неизвестные параметры sin22 13 0.2 - фаза СР нарушения Тип иерархии масс 1 2 3 3 1 2 нормальная обратная С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент MINOS N. Tagg NO-VE 2003 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Far Detector 485 planes of scintillator + steel 8m x 8m octagon 5.4 kT total mass Near Detector 282 steel + 153 scintillator planes 3.8m x 4.8 m 0.98 kT total mass BOTH: Steel/Scintillator sandwiches 2.54 cm steel + 1 cm scint Magnetized ~1.5T 55%/ E hadrons 23%/ E electrons Эксперимент MINOS N. Tagg NO-VE 2003 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев By moving the horns and target, different energy spectra are available using the NuMI beamline. The energy can be tuned depending on the specific oscillation parameters expected/observed. Эксперимент MINOS N. Tagg NO-VE 2003 nm CC Events/kt/3.7e20pot Low Medium High 440 1040 2170 nm CC Events/MINOS/7.4e20pot Low Medium High 4760 11300 23400 3.7x1020 protons on target/year requires 4x1013 protons/2.0 seconds Osc. Max. for Dm2 = 0.002 eV2 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Эксперимент MINOS N. Tagg NO-VE 2003 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев MINOS sensitivities based on varying numbers of protons on target Эксперимент MINOS N. Tagg NO-VE 2003 e С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Проект J-PARC T.Kobayashi Tagg LaThuile 2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Проект J-PARC T.Kobayashi Tagg LaThuile 2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Проект J-PARC T.Kobayashi Tagg LaThuile 2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Проект J-PARC T.Kobayashi Tagg LaThuile 2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Проект J-PARC T.Kobayashi Tagg LaThuile 2004 С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев Distance (m) P( e e) Dominant 12 Oscillation Subdominant 13 Oscillation Реакторные антинейтрино P( e e) С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев 1 2 3 Реакторные антинейтрино С.П.Михеев

13 мая 2004 * С.П.Михеев С.П.Михеев