corrente neutra leptonica urto  e , tra un neutrino del fascio un elettrone della molecola di freon il neutrino continua la sua strada leggermente deviato, ma invisibile l’elettrone appare improvvisamente dal nulla spiraleggiando si deve controllare che non ci siano muoni Si erano perse nel passato le correnti neutre? Si può valutare che in parte il segnale di corrente neutra sia stato “ucciso” dai tagli in energia, piuttosto alta, per evitare i neutroni creati dalle interazioni dei neutrini con la schermatura della camera a bolle. Si pensava che i neutroni invisibili potessero interagire con i protoni della camera a bolle, creando un fondo indistinguibile. correnti neutre adroniche urto  p , tra un neutrino del fascio un protone o un neutrone della molecola di freon cross-section 2000 volte maggiore del caso leptonico dopo l’urto il protone molto energetico produce molti hadroni ( pioni, che bisogna distinguere dal mu). Bisogna identificare tutti i secondari

Gargamelle Both neutral currents (no e or  in final state) And charged currents are used Any track attributed to muons regarded as CC

esempi di eventi di corrente neutra 1971 Weinberg : ¼<rapporto correnti cariche/correnti neutre<1/8

GARGAMELLE The most direct and reliable evidence for a weak neutral current would be the observation of neutrino, or anti-neutrino, scattering from an electron. There was only one possible reaction found, so the experimental setup was changed to try and use neutrino induced hadron events

Gargamelle Neutrinos come from p & K decay produced from collision of p with nucleus Roughly ten times as many pions as kaons produced Find Neutrino Beam Branching Ratio p+Ѓm+nm 0.999 p+Ѓe+ne ~10-4 K+Ѓm+nm 0.63 K+Ѓe+ne ~10-5 K+Ѓp0m+nm ~0.03 K+Ѓp0e+ne ~0.05

schema del fascio di neutrini a 200 Gev del CERN separazione in energia dei neutrini provenienti da decadimento di mu e di K Il richiamo è al file P70_L11_sp03 etc, neutral current. Arrivare fino all’ultima slide. Vedi anche Perkins 7

neutrino beam PS neutrino beam

La scoperta delle correnti neutre: gargamelle Ecole Polytechniques, Parigi gargamelle (circa 1000 tonnellate di rame e acciaio) camera a bolle al freon realizzata in 6 anni

gargamelle

GARGAMELLE

gargamelle,CERN HPV,fermilab nel 1973 è stata messa in evidenza la esistenza di interazioni di neutrino, senza la produzione di leptoni carichi , prodotti nella camera a bolle Gargamelle dallo stretto fasscio di neutrini a 200Gev del CERN, e, quasi contemporaneamente nello spettrometr del Fermilab gargamelle,CERN HPV,fermilab

Gargamelle Can estimate background hadron signal, measure neutron stars (associated signal, AS) – mostly occur in front of bubble chamber The results agreed well with the GSW standard model

Gargamelle Results Though the neutrino scattering from electron experiments did not provide a large number of reactions, they did find neutral currents, such as the historic exposure on the right. The first direct evidence for a weak neutral current An electron scattered from a neutrino – CERN 1973

Neutral Currents Bibliography Introduction to High Energy Physics, D. H. Perkins, Cambridge 4th edition The Ideas of Particle Physics, Coughlan and Dodd, Cambridge, 2nd edition The Experimental Foundations of Particle Physics, Cahn and Goldhaber, Cambridge, (1993) http://atlas.web.cern.ch/Atlas/documentation/EDUC/physics10.html - cartoon F.J. Hasert et al. “Observation of Neutrino-like Interactions without Muon or Electron in the Gargamelle Neutrino Experiment” Phys. Lett. B, 46, 138 (1973)