МИНОС
Поиск осцилляций главного инжектора ( MINOS ) был экспериментом по физике элементарных частиц , предназначенным для изучения явлений осцилляций нейтрино , впервые обнаруженных в эксперименте Супер-Камиоканде (Супер-К) в 1998 году. Нейтрино , произведенные NuMI («Нейтрино в главном инжекторе» ) линия луча в лаборатории Ферми недалеко от Чикаго наблюдается на двух детекторах, один очень близко к тому месту, где создается луч ( ближний детектор ), а другой гораздо больший детектор находится на расстоянии 735 км в северной Миннесоте ( дальний детектор ).
Эксперимент MINOS начал регистрацию нейтрино от пучка NuMI в феврале 2005 г. 30 марта 2006 г. коллаборация MINOS объявила, что анализ исходных данных, собранных в 2005 г., согласуется с нейтринными осцилляциями, с параметрами осцилляций, которые согласуются с Super -К измерений. [1] MINOS получил последние нейтрино от линии луча NUMI в полночь 30 апреля 2012 г. [2] [3] Он был модернизирован до MINOS+ , который начал собирать данные в 2013 г. [4] Эксперимент был остановлен 29 июня 2012 г. 2016 г., а дальний детектор был демонтирован и удален. [5]
Оба детектора MINOS представляют собой стальные сцинтилляционные пробоотборные калориметры , состоящие из чередующихся плоскостей намагниченных стальных и пластиковых сцинтилляторов. Магнитное поле заставляет траекторию мюона , образующегося при взаимодействии мюонных нейтрино , изгибаться, что позволяет отличить взаимодействия с нейтрино от взаимодействий с антинейтрино. Эта особенность детекторов MINOS позволяет MINOS искать CPT-нарушение с атмосферными нейтрино и антинейтрино.
Для создания линии пучка NuMI протонные импульсы главного инжектора с энергией 120 ГэВ поражали графитовую мишень с водяным охлаждением . В результате взаимодействия протонов с материалом мишени образуются пионы и каоны , которые фокусируются системой магнитных рогов . Нейтрино от последующих распадов пионов и каонов образуют пучок нейтрино . Большинство из них представляют собой мюонные нейтрино с небольшой примесью электронных нейтрино . Взаимодействие нейтрино в ближнем детекторе используется для измерения начального потока нейтрино .и энергетический спектр. Поскольку они слабо взаимодействуют и поэтому обычно проходят сквозь вещество, подавляющее большинство нейтрино проходят через ближний детектор и 734 км породы, затем через дальний детектор и улетают в космос. На пути к Судану около 20% мюонных нейтрино колеблются в другие ароматы .
MINOS измеряет разницу в составе пучка нейтрино и распределении энергии в ближнем и дальнем детекторах с целью получения точных измерений разности квадратов масс нейтрино и угла смешивания . Кроме того, MINOS следит за появлением электронных нейтрино в дальнем детекторе и либо измеряет, либо устанавливает предел вероятности генерации мюонных нейтрино в электронные нейтрино.
29 июля 2006 г. коллаборация MINOS опубликовала статью, в которой даны их первоначальные измерения параметров колебаний, судя по исчезновению мюонных нейтрино. Это: Δ м2
23знак равно2,74+0,44
−0,26× 10 -3 эВ 2 /c 4 и sin 2 (2 θ 23 ) > 0,87 ( доверительный интервал 68% ). [8] [9]
