2009 – 2015, 01.2.00 409945 - Институт ядерных исследований

Изучение нейтринных осцилляций в экспериментах с длинной базой на
протонных ускорителях КЕК и J-PARC
2009 – 2015, 01.2.00 409945
Руководитель темы: Юрий Григорьевич Куденко
Основные результаты
1.В полном объеме закончено создание
комплекса ближнего нейтринного детектора
(ND280), рис.1, эксперимента с длинной базой
второго поколения Т2К, основной целью
которого является исследование осцилляций
нейтрино и, в частности, поиск переходов в
мюонных нейтрино в электронные нейтрино.
ИЯИ РАН разработал и создал детектор мюонов
высоких энергий – важную составную часть
ближнего нейтринного детектора. Детектор,
расположенный на расстоянии 280 метров от
пионорождающей
мишени,
успешно
смонтирован и запущен в работу осенью 2009
года. В 2010 году детектор успешно работал в
первом физическом сеансе и набрал большую
статистику нейтринных соьытий.
Рис.1.
Ближний
эксперимента Т2К
нейтринный
Рис.2. Нейтринное событие в ближнем
нейтринном детекторе ND280
3.В активном объеме дальнего нейтринного
детектора СуперКамиоканде зарегистрировано
23 мюоннных нейтрино, идущих через
заряженный ток и кандидаты в электронные
события (рис. 3 и 4). Разработаны программы
осцилляционного анализа мюонных нейтрино.
детектор
2.В нейтринном эксперименте с длинной базой
Т2К запущен в работу off-axis нейтринный
канал со средней энергией нейтрино 700 МэВ и
набран интегральный поток 3.31019 протонов
на мишени. Проведен первый физический
сеанс с интенсивностью протонного пучка
около 50 кВт. В ближнем нейтринном
детекторе ND280 зарегистрировано около
миллиона нейтринных событий. Типичное
событие показано на рис. 2.
Рис.3. Электроноподобное событие в дальнем
детекторе СуперКамиоканде.
ПУБЛИКАЦИИ
Рис.4. Мюоноподобное событие в дальнем
детекторе СуперКамиоканде
4.Получены первые результаты по измерению
состава off-axis нейтринного пучка. Так,
например, примесь электронных нейтрино,
которые являются основным физическим
фоном для переходов мюонных нейтрино в
электронные составляет мене одного
процента при энергии нейтрино около 600
МэВ. Получены первые предварительные
результаты измерений сечений квазиупругого
рассеяния нейтрино.
5.Разработаны и протестированы первые
прототипы сегментированных
сцинтилляционных детекторов большого
объема для нейтринных экспериментов
следующего поколения. В детекторах
использовались спектросмещающие волокна
и лавинные микропиксельные фотодиоды
MRS APD и MPPC. Получены уникальные
параметры этих детекторов (временное и
пространственоое разрешение, световыход),
позволяющие создать дальние и ближние
детекторы нейтрино для экспериментов с
короткой и длинной базой.
1. D.Orme, N.Nagai,.. Yu.Kudenko et al.
Development of multi-pixel photon counters for
the T2K long baseline neutrino experiment,
Nucl.Instrum.Meth.A623:321-323,2010.
2. M. Ziembicki, ...A.Izmaylov, A.Khotjansev,
M.Khabibullin, Yu.Kudenko, O.Mineev et al. The
SMRD subdetector at the T2K near detector
station, Acta Phys.Polon.B41:1579-1584,2010.
3. A.Izmaylov, A.Khotjansev, M.Khabibullin et al.
Scintillator counters with WLS fiber/MPPC readout
for the side muon range detector (SMRD)of the
T2K experiment, Nucl.Instrum.Meth.A623:382384,2010.
Доклады на конференциях
1. T.Yano, A.Izmaylov, A.Khotjansev,
M.Khabibullin et al Side muon range
detector for the T2K experiment,
International Conference Neutrino2010,
Athens, Greece, June 2010.
2. Yu.Kudenko, Study of neutrino oscillations
in accelerator experiments, review talk at
QUAKRS2010, Kolomna, June 2010.
3. A.Izmaylov, T.Yano, SMRD detector of
T2K experiment, poster talk at Neutrino
School, Yokogama, Japan, August 2010.
4. Yu.Kudenko, Scintillator detectors with GM APD,s, invited talk at Neutrino
Workshop, CERN, March 2010
5. Yu.Kudenko, Scintillator detectors R&D,
invited talk at NEU2012, CERN,
September 2010.
6. A.Izmaylov et al. Scintillator detectors for
large volume neutrino detectors, talk at
NNN2010, 14-17 December, 2010,
Toyama, Japan
В 2010 году защищена одна
бакалаврская работа.