ПОНЧИК
DONUT ( Прямое наблюдение ню-тау , E872) — эксперимент в Фермилабе, посвященный поиску тау-нейтринных взаимодействий. Детектор проработал несколько месяцев летом 1997 года и успешно зарегистрировал тау-нейтрино. [1] Это подтвердило существование последнего лептона, предсказанного Стандартной моделью . [2] Данные эксперимента также были использованы для установления верхнего предела магнитного момента тау-нейтрино. [3] и измерьте сечение его взаимодействия . [4]
Принцип [ править ]
В DONUT протоны , ускоренные Тэватроном , использовались для производства тау-нейтрино путем распада очарованных мезонов . Удалив с помощью системы магнитов и объемного вещества (в основном железа и бетона) как можно больше нежелательных фоновых частиц, луч прошел через несколько слоев ядерной эмульсии . В очень редких случаях один из нейтрино взаимодействовал в детекторе, создавая электрически заряженные частицы, которые оставляли видимые следы в эмульсии и могли быть зарегистрированы электронным способом с помощью системы сцинтилляторов и дрейфовых камер . [1]
С помощью электронной информации были идентифицированы возможные взаимодействия нейтрино и отобраны для дальнейшего анализа. Это означало фотографическое проявление листов эмульсии, чтобы любые следы, оставленные частицами, проходящими через них, отображались в виде маленькой черной точки. Соединив эти точки на последующих листах, был реконструирован путь, пройденный каждой частицей, и идентифицированы вероятные взаимодействия нейтрино. Характерной особенностью нейтринных взаимодействий было то, что внезапно возникали несколько треков, к которым никак не приводили. Тау-нейтрино было идентифицировано по одному из этих треков, на котором через несколько миллиметров появился «излом», указывающий на распад тау-лептона . [1]
Результат [ править ]
В июле 2000 года коллаборация DONUT объявила о первом наблюдении взаимодействия тау-нейтрино. Этот результат был основан только на четырех событиях, но сигнал значительно превышал ожидаемый фон (0,34±0,05 событий) и имел значение p 4×10. −4 , около 3,5 сигм. Это не соответствует обычному стандарту доказательства, но было общепринятым, поскольку ожидалось, что частица там будет. Итоговый отчет 2008 года [3] идентифицирует 9 тау-нейтринных событий из общей выборки из 578 нейтринных событий.Его значение заключается в том, что тау-нейтрино до сих пор оставалось единственной частицей Стандартной модели , которая не наблюдалась напрямую, за исключением бозона Хиггса . [2]
Помимо самого результата, DONUT также позволил проверить новые методы обнаружения нейтрино высоких энергий, в частности, эмульсионную камеру Вильсона , в которой листы ядерной эмульсии перемежаются слоями железа, что приводит к увеличению количества взаимодействий.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с К. Кодама и др. (Сотрудничество DONUT) (2001). «Наблюдение тау-нейтринных взаимодействий» . Буквы по физике Б. 504 (3): 218–224. arXiv : hep-ex/0012035 . Бибкод : 2001PhLB..504..218D . дои : 10.1016/S0370-2693(01)00307-0 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Физики нашли первые прямые доказательства существования тау-нейтрино в Фермилабе» (пресс-релиз). Фермилаб . 20 июля 2000 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б К. Кодама и др. (Сотрудничество DONUT) (2008). «Первое измерение сечения взаимодействия тау-нейтрино» . Физический обзор D . 78 (5): 052002. arXiv : 0711.0728 . Бибкод : 2008PhRvD..78e2002K . doi : 10.1103/PhysRevD.78.052002 . S2CID 118667527 .
- ^ Р. Швинхорст и др. (Сотрудничество DONUT) (2001). «Новый верхний предел магнитного момента тау-нейтрино» . Буквы по физике Б. 513 (1–2): 23–29. arXiv : hep-ex/0102026 . Бибкод : 2001PhLB..513...23D . дои : 10.1016/S0370-2693(01)00746-8 .
Внешние ссылки [ править ]
- Домашняя страница ПОНЧИКА
- DONUT Запись эксперимента на INSPIRE-HEP