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Corso di Fisica Subnucleare
Neutrini Atmosferici Prodotti da interazioni dei raggi cosmici con gli strati superiori dell'atmosfera, seguiti dal decadimento dei mesoni instabili prodotti Flusso assoluto dipende da modello atmosfera e composizione raggi cosmici: p(85%) a(11%) H.N.(2%) e(2%) Misure con sonde (palloni) o calorimetri a terra danno : Nota : 1 a contribuisce ~ come 4 protoni ππ ππΈ =1.8 πΈ β2.7 Nucleoni ππ 2 π π ππΊππ πΈξ1πππ Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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Neutrini Atmosferici (2)
En ~ GeV Posso produrre (e osservare) sia e che m Non serve conoscere flusso assoluto, basta sapere : π
= ξ ξ ξ ξ ξ ξ ξ e ξ ξ e ξ β2 Processi parassiti : πΎ πΏ ξ ξ Β± π β ξ π Infatti : πΎ ξ ξ ξ 0 π β ξ π ξ + πΎ + ξ ξ + ξ ξ , ξ + ξ π + ξ π ξ ξ ξ ξ ξ ξ ξ 0 π β ξ π Servono simulazioni precise Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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Corso di Fisica Subnucleare
SuperKamiokande Volume totale : 50Kton H20 purissima Interno (fiduciale): ton Esterno (veto) Segnale: radiazione Cherenkov in acqua Lettura : fotomoltiplicatori Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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Rivelazione Segnale v Atmosferici
Neutrini energetici (1-> 1000 GeV) , sopra soglia per produzione m (CC) : (e c.c.) Direzione : inclinazione ellissi Cherenkov Energia : lunghezza della traccia nel rivelatore (dE/dX) Separazione m/e : βdefinizioneβ anello Cherenkov (e sciamano, i contorni degli anelli sono meno netti) Prestazioni calibrate su fascio ξ ξ π πξ ξ π πβ² Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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Classificazione degli eventi
Leptone prodotto nel rivelatore 0.1 <El < 10 GeV βFully containedβ MultiGeV ( El > 1 GeV ) SubGev (0.1< El < 1 GeV) βPartially containedβ (nel volume fiduciale) Muone prodotto nella roccia sotto il rivelatore ( El ~ Gev) Stopping El ~10 Gev Throughgoing El ~100 Gev Eventi d'oro ! Misuro l'energia effettiva El,Ql fortemente correlate con Ev,Qv Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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Correlazione Angolo - Distanza
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SuperKamiokande Spettri
π
= ξ ξ π ξ ξ ξ πππ ξ ξ π ξ ξ ξ ππππ = 0.64Β±0.02Β±0.05ξsubξ 0.68Β±0.03Β±0.08ξmultiξ Predizione no oscillazioni Best fit nell'ipotesi di oscillazione β 1! Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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SuperKamiokande Risultati
L/E > 500 Km/GeV Scomparsa vm ! Plot: oscillazione (no decay) Fit ai dati: Sin2 2Q = 1.0 (max) Dm2 = ev2 c2 / ndf = 162/160 Poca risoluzione in L/E. Osservo <P(nm -> n(non m)) > = 0.5 sin2 2Q mediata su molti periodi MA IN COSA SCOMPARE ? Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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SuperKamiokande: Interpretazioni
Escluso da CPT e limiti di Palo Verde, CHOOZ su Entrambi possibili, tuttavia il fit nell'ipotesi di un neutrino sterile (che non interagisce con la Terra attraversata) da' un c2 peggiore ξ ξ ξ ξ π ? ξ π ξ ξ ξ ξ ξ ξ ξ ξ ?, ξ ξ ξ ξ π ? Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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Conferma Indipendente: K2K
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Corso di Fisica Subnucleare
K2K: risultati Attesi 80+-6 Osservati 56 Spettro Ev compatibile con oscillazione Best fit: Sin2 2Q = 1.0 (max) Dm2 = ev2 Eccellente accordo con dati da v atmosferici Corso di Fisica Subnucleare Parte II β AA 06-07
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