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Protone p+ p0 p- f f e+ e- m+ nm m- nm e n n assorbitore Sciame adronico Elettroni,fotoni Neutrini, e MU m+ (o m-) (e neutrini,invisibili) P=Protone p.

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Presentazione sul tema: "Protone p+ p0 p- f f e+ e- m+ nm m- nm e n n assorbitore Sciame adronico Elettroni,fotoni Neutrini, e MU m+ (o m-) (e neutrini,invisibili) P=Protone p."— Transcript della presentazione:

1 Protone p+ p0 p- f f e+ e- m+ nm m- nm e n n assorbitore Sciame adronico Elettroni,fotoni Neutrini, e MU m+ (o m-) (e neutrini,invisibili) P=Protone p = pioni f = fotoni m= mu e= elettroni n= neutrini Spettro Mu: E media 4 GeV fino al TeV Vengono fermati i MU di: 300 ~320 MeV ~ 0,8% del flusso totale ~ 10 cm 170 Hz/m2 Al ~ 2,5 cm (m stopper) Filtro per e +,e-,f MISURA DELLA VITA MEDIA DEL MU

2 Piombo ~ 10 cm Alluminio ~ 2.5 cm Scintillatore ~ 1 cmFotomoltiplicatori A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 C1 C2 (A1x B1)x(A2xB2) x [(A3xB3)+ C1+C2]= particella da sopra arrestata nel 2 nd Alluminio Presenza entro 20 musec di [(A2xB2)+ (A3xB3)] x [ (A2xB2)x(A3xB3) + C1+ C2] = Elettrone da decadimento a riposo di un MU nel 2 nd o 3 rd scintillatore. La separazione temporale START-STOP mostra una distribuzione sovrapposizione di due due esponenziali: uno con tempo di dimezzamento di ~ 800 nanosec (MU-) e uno di ~ 2 musec (MU+). Il MU- ha una vita piu breve perche puo sparire prima di decadere catturato da un nucleo. Il m- viene catturato da un nucleo attraverso P+m- = N+neutrino…quindi si vedono molti meno m- e solo quelli che decadono molto presto (cioe m- popola solo la perte iniziale della Distribuzione). EVENTO START (frequenza tipica== 1~2 Hz freq. tipica (AnXBn)= 25~30 Hz) EVENTO STOP (frequenza tipica== 50~60 Hz) 100 cm 20 cm m e

3 MISURA DELLA PARITA DEL POSITRONIO (e+ e-) Gli e+ vengono prodotti dal decadimento di Na22> Ne22 + e+ +neutrino Na22 Ne22 e+ 0,1% e+ 99,9% Gamma 1247 KeV l e+ si lega ad un e- del materiale che supporta la sorgente Lo stato (e+,e-) decade in due o tre fotoni. Lo stato fondam. del positronio (l=0) e una composizione di Singoletto S=0 (antisimm.) e di tripletto S=1 (simm.) Il singoletto decade in due fotoni (vita media 10 exp -10) il tripletto in tre fotoni (10 exp-7) Quindi il decadimento e principalmente in stato di singoletto, a riposo con due fotoni collineari ed opposti. La parita del positronio e dispari, per conservazione di P I vettori di polarizzazione dei due fotoni sono sul piano perpendicolare allimpulso e tra loro perpendicolari. (e+,e-) > 2 gamma di 511 KeV piombo Na KeV 511 KeV Attivita Na22 ~ 400 KB dec./sec,angolo solido 0,8/1000 > ~ 300 Hz per fotomoltiplic. 20 cm

4 Lo spettro di ampiezza dei segnali di ognuno dei due fotomoltiplicatori mostra il picco a 511 e quello a Ogni segnale e filtrato da due discriminatori : deve essere maggiore di A e minore di B. Le coincidenze temporali dei segnali dei due PM isolano il segnale del decadimento cercato AB Per misurare la parita bisogna rivelare lo stato di polarizzazione dei due gamma. Se subiscono uno scattering Compton in due cubetti di alluminio posti alle estremita del canale, la loro direzione di volo sta preferibilmente in un piano perpendicolare al vettore di polarizzazione e1 ed e2 sono i vettori di polarizzazione prima dello scattering, s1 ed s2 le direzioni dei gamma dopo lo scattering Compton. Si fanno due misure :una con I pm sullo Stesso piano (A) e laltra su due piani a 90 gradi (B) e1 e2 s1 s2 Na22 s1 s2 Na22 A B Il calcolo prevede che le frequenze PM1XPM2 (90) e PM1XPM2 (o) siano nel rapporto di ~ 2 Si trova PM1XPM2(90) = 4 milli Hz con un fondo di 2 mHz PM1XPM2 (o)= 1.6 mHz con un fondo di 0,6 mHz


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