1 / 25

Первые результаты наблюдения 7 Ве солнечных нейтрино детектором БОРЕКСИНО

Первые результаты наблюдения 7 Ве солнечных нейтрино детектором БОРЕКСИНО. Е.А. Литвинович РНЦ «Курчатовский Институт» от имени коллаборации БОРЕКСИНО Сессия РАН , 30 ноября 2007 г. Содержание:. Физическая программа проекта БОРЕКСИНО; Детектор; Особенности сбора данных;

yana
Download Presentation

Первые результаты наблюдения 7 Ве солнечных нейтрино детектором БОРЕКСИНО

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Первые результаты наблюдения 7Ве солнечных нейтрино детектором БОРЕКСИНО Е.А. Литвинович РНЦ «Курчатовский Институт» от имени коллаборации БОРЕКСИНО Сессия РАН, 30 ноября 2007г.

  2. Содержание: • Физическая программа проекта БОРЕКСИНО; • Детектор; • Особенности сбора данных; • Результат по солнечным 7Beν. Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  3. Физическая программаБОРЕКСИНО • Моноэнергетические (Е = 862 кэВ) солнечные 7Be нейтрино; • pep и CNO нейтрино; • Антинейтрино от реакторов; • Геонейтрино; • Сверхновая (?) + поиск редких процессов за пределами ССМ; • Пучок νμв рамках проекта CNGS… Скорость счета ν (ССМ+LMA), предсказание для БОРЕКСИНО Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  4. Германия: Институт Макса Планка, Гейдельберг; Технический университет Мюнхена; Италия: Отделения Национального института ядерной физики в: Генуе; Милане; Перудже; + Лаборатория Гран Сассо; Польша: Ягеллонский университет, Краков; Россия: НИИЯФ МГУ, Москва; ОИЯИ, Дубна; ПИЯФ РАН, Гатчина; РНЦ «Курчатовский Институт», Москва; США: Принстонский университет; Технологический университет шт. Вирджиния; Франция: Седьмой Парижский университет. Состав коллаборации: Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  5. Лаборатория Гран Сассо (Италия): Корпуса лаборатории Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  6. Детектор БОРЕКСИНО: Стальная сфера (R=6,85 м): - 2212 8” ФЭУ; -1350 м3PC+DMP (5,0 г/л) 278 т. PC+PPO(1,5 г/л) • 2100 м3 водяной бак: • R=9 м, H=16,9 м; • 208 ФЭУ в воде, • смотрящих наружу; • - защита от μ, γ и n Две 125 мкм нейлоновые сферы: - R=4,25 м; - R=5,5 м (Rn-барьер) Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  7. 2212 8” ФЭУ Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  8. Регистрацияν • ν-eрассеяниев жидком органическом сцинтилляторе: • Низкий порог регистрации; • Хорошее энергетическоеразрешение; • Хорошая пространственнаяреконструкция. ОДНАКО… • Невозможно определить направление ν; • Невозможно отличить νсобытия отдругихβ (естественная р/активность). • !! ВЫСОЧАЙШИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАДИАЦИОННОЙ ЧИСТОТЕ СЦИНТИЛЛЯТОРА И МАТЕРИАЛОВ ДЕТЕКТОРА !! Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  9. CTF – прототип БОРЕКСИНО • 4 т. сцинтиллятора внутри нейлоновой сферы радиусом R=1м, 100 ФЭУ; • Опыт CTF в 1996 – 2003 гг. показал, что добиться уровня содержания 238Uи 232Th в сцинтилляторе порядка 10-16– 10-17 г/г - реально ! Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  10. Заливка детектора БОРЕКСИНО • Порядок заливки: • Заполнение стальной сферы детектора сверхчистым азотом(LAKN2) (начало 2006 г.); • Заполнение стальной сферы водой (август– ноябрь 2006 г.); • Вытеснение воды сцинтиллятором(PC+PPO) и PC+DMP и заливка водяного бака (январь – май 2007 г.) • 15 мая 2007 г. – начало сбора данных детектором БОРЕКСИНО в проектном режиме Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  11. Заливка детектора БОРЕКСИНО Завод по очистке воды и сцинтиллятора Детектор Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  12. Сбор данных • …осуществлялся уже в процессе заливки детектора, а также детектором, заполненным N2и водой (в т.ч. калибровки с р/а источником); • Триггер: срабатывание ≥ 30 ФЭУ в окне 60 нс; • Мюонный триггер: ≥ 6 внешних ФЭУ в окне 150 нс. • Для каждого события записывается время относительно триггера и заряд каждого из сработавших ФЭУ; • Энергетический порог детектора: ≈60 кэВ ! • Скорость счета детектора: ≈15 Гц (в основном 14C) !! • Статистика: 47,4 суток. Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  13. 14C и световыход сцинтиллятора • 14C: (2,7 ± 0,6) · 10-18 (14C/12C); • Фит спектра 14C (Eβmax = 156 кэВ); • Энерг. разрешение: • 10% при 200 кэВ; • 8% при 400 кэВ; • 6% при 1 МэВ. ~500 ф.электронов/МэВ Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  14. Содержание 238U,232Thи 85Krв сцинтилляторе 1) 238U:214Bi  214Po 210Pb (214Po  = 237 мкс) (7,69 МэВ) 2) 232Th:212Bi 212Po 208Pb (212Po  = 431 нс) (8,78 МэВ) (BR 64%) 3) 85Kr:85Kr 85mRb  85Rb (85mRb  = 1,46 мкс) (514 кэВ) (BR 0,43%) <2соб./(день · 100 тонн) => 2·10-17г/г <0,3соб./(день · 100 тонн) =>7·10-18г/г <35 соб./(день · 100 тонн) Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  15. Энергетический спектр 0,5 МэВ 1 МэВ 14C 210Po α photoelectrons (ЗДЕСЬ: время набора данных ~0,5 суток) Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  16. Подавление мюонов 1 МэВ подавление μ • μ регистрируются как внешним так и внутренним детектором; • Скорость счета μ = 0,055 ± 0,002 с-1 Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  17. Чувствительный объем • Номинально: 100 тонн (R = 3 м); • Радиус мишени: 4,25 м (278 тонн сцинтиллятора); • Эффективный радиус мишени определялся на основании пространственного восстановления: • 14C; • 220Rn (τ = 80 с) на поверхности нейлоновой сферы; • Внешних γ; • Чувствительный объем определялся, как содержащий 35,9% событий. Именно это число соответствует отношению «Чувствительный Объем / Полный Объем»; • Пространственное разрешение 13±2 см (при 800 кэВ), 41±6 см (при 140 кэВ). Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  18. Спектр за 47,4 дня 0,5 МэВ 1 МэВ 1,5 МэВ 210Po Подавление μ 14C 85Kr + 7Be ν 11C Чувствительный объем Подавление 214BiPo и производных от 222Rn Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  19. Фит спектра (без α/β разделения) Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  20. α/β разделение (arXiv:0705.0239) этот график получен во время заливки α • Метод основан на отличии форм импульсов α- и β-событий. β Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  21. Фит с применением α/β разделения Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  22. Результат 47 ± 7стат±12сист7Beν / (сутки · 100 т.) Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  23. Сравнение с теоретическими предсказаниями для БОРЕКСИНО: 47 ± 7стат ± 12систсоб./(сутки · 100 т.) 75 ± 4соб./(сутки · 100 т.) без осцилляций 49 ± 4 соб./(сутки · 100 т.) с осцилляциями в области LMA, ∆m122=7,92·10-5эВ2, sin2θ12=0,314 и BPS07(GS98) Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  24. Заключение • Сверхнизкофоновый, массивный нейтринный детектор БОРЕКСИНО приступил к сбору данных в проектном режиме; • Спектральные измерения низкоэнергетических (E < 1 МэВ) солнечныхнейтрино осуществлены впервые в режиме реального времени; • Полученный результат для 7Be νнаходится в согласии с MSW-LMA решением для осцилляций. Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

  25. First real time detection of 7Be solar neutrinos by Borexino, Physics Letters B PLB-D-07-00772R2 (2007) (arXiv:0708.2251) Е.А. Литвинович, РНЦ "КИ"

More Related