11

Исследование нейтринных осцилляцийИсследование нейтринных осцилляций с помощью дальних нейтрино от с помощью дальних нейтрино от ускорителей. ускорителей. Эксперименты К2К и Т2КЭксперименты К2К и Т2К

Отчет за 2005 годОтчет за 2005 год

Ю.Г. Куденко

ИЯИ РАН

25 ноября 2005 г.

22

Collaboration K2KЖ Japan-USA-Korea-Canada-Russia-France-Italy-Spain-Switzerland (ИЯИ РАН)

( x)two flavorP( x)= sin22sin2(1.27m2L/E)

L/E 200

L=250 km <E> 1.3 GeV

98.2%e 1.3%

m2 210-3ev2

Experiment К2К

33

107 150.9

Events

Toy MC

Only number of events

No oscillation probability=0.28%

NSKexp=151NSK

obs=107+12

- 10

Expected shape (no oscillation)

Best fit

Best fit valuessin22 = 1.00m2 [eV2] = (2.79 0.36)10-

3

Kolmogorov-Smirnov testBest fit probability = 36%

Null oscillation probability = 0.0050%(4.1)

K2K result Shape distortion

44

CHOOZ

K2K

e search

1 candidate, expected bkg = 1.63 evCoherent pion production in CC -A interactions

SciBar detector

E 1.3 GeV

(CC coh )/(CC) < 0.6010-2 (90% cl)Theory: (CC coh )/(CC) < 2.610-2

55

LBL experiment LBL experiment T2KT2K ( (TTokaiokai to to KKamioka) amioka)

JPARC MINOS K2K

E(GeV) 50 120 12

Int(1012ppp) 330 40 6

Rate (Hz) 0.29 0.53 0.45

Power (MW) 0.77 0.41 0.0052

~1GeV beam (100 of K2K)

12 countries, 53 institutions, ~150 collaborators

JPARC facilityon-axisoff-axis beam

66

p

140m0m 280m 2 km 295 km

on-axis

off-axis

T2K detectors

SK

e appearance m223 with accuracy of 1%

Main GoalsPhase-I

77

On-axis On-axis detector detector

Accuracy of neutrino beam direction 0.18 mrad

l.y. = 80-90 p.e. (sum of 2 ends)MIP efficiency = 99.95%

280 m downstream of the proton target

Iron/scint

Monitor center and profile of beam day-by-day

INR contribution: charged veto, photosensors

88

ND280m off-axis DetectorND280m off-axis Detector

• UA1 magnetUA1 magnet 0.2 T0.2 T

inner volume:inner volume:3.53.53.63.67.0 m7.0 m33

• Pi-ZeroPi-Zero optimized optimizedfor for 00 from NC from NC

• TrackerTracker optimized optimizedfor CC studiesfor CC studies

• surrounded bysurrounded byECALECAL and andside muon detectorside muon detector

SMRDConceptual design

INR contribution: SMRD, FGD, ECAL, photosensors

99

INR: Sci/WLS detectors and INR: Sci/WLS detectors and photosensorsphotosensors

CPTA, MoscowMicropixel APD’sactive area 1x1mm2

600 pixelsgain 106

Uniplast, VladimirExtruded scintillatorsChemical reflectorLength 8 mWidth 20 cmThickness 7-10 mmGrooves any shape

1pe

3pe

2pe

Successful beam test at KEK, 11-18 Nov 2005

1010

Cosmic muon test

l.y. (sum of both ends) = 17.4 p.e./MIP - one fiber, both endsGood timing suppression of the dark rate per slab

Sci/WLS detectors for SMRDSci/WLS detectors for SMRD

1111

Число участников проекта от ИЯИ 12 человек (6 <35 лет) 4 студента

Публикации в 2005 году

1. E.Aliu, S. Andringa, S.Aoki, …, M. Khabibullin, A. Khotjantsev,…, Yu. Kudenko, …,

V. Matveev, O. Mineev, …, N. Yershov et al. Evidence for muon neutrino oscillation with an accelerator-based experiment. Phys. Rev. Lett. 94:081802, 2005.2. M.Нasegawa, … , M. Khabibullin, A. Khotjantsev,…, Yu. Kudenko, …, V.

Matveev,... N. Yershov et al. Search for coherent charged pion production in neutrino-carbon interactions , to be published in Phys. Rev. Lett.; hep-ex/0505069.

Доклады на конференциях1. Yu. Kudenko, The T2K experiment: status and instrumentation of the ND280m

near detector, Invited talk given at 9th ICATPP, Como, Italy, 17-21 October 2005.

2. E.Gushin, M.Khabibullin, Yu.Kudenko et al., Multipiexl Geiger mode avalance photodiodes with high quantum efficiency and low excess noise factor, Talk given at BEAUNE-05, France, June 19-24, 2005.

1212

План на 2006 годПлан на 2006 год

K2K продолжение анализа накопленных данных. - новое ограничение на переход мюонного нейтрино в электронное нейтрино - анализ данных в ближнем детекторе К2К и получение сечений взаимодействия нейтрино при низких энергиях для заряженных и нейтральных токов.

Т2К разработка и начало создания ближнего детектора нейтрино (ND280m)1. Анализ данных, полученных на тестовом пучке КЕК.2. Изготовление полного прототипа мюонного детектора.3. Оптимизация геометрии фотодетекторов, разработка и создание электроники.4. Начало массового изготовления мюонных детекторов со спектросмещающими волокнами и микропиксельными детекторами фотонов.5. Начало изготовления фотодетекторов для сегментированного детектора заряженных частиц

Off-axis neutrino beam in 2009