ENUBET - ENUBET

The Kaon Tagging жақсартылған NeUtrino сәулелері немесе ENUBET^[1] болып табылады ERC қаржыландырылатын жоба^[2] жасанды өндіруге бағытталған нейтрино өндірілген нейтриноның хош иісі, ағыны және энергиясы бұрын-соңды болмаған дәлдікпен белгілі болатын сәуле.

Соңғы он жылда жоғары дәлдіктегі нейтрино сәулелерінің осы түрлеріне қызығушылық айтарлықтай өсті,^[3] әсіресе құрылысы басталғаннан кейін ДУНЕ және Гипер-Камиоканде детекторлар. DUNE және Hyper-Kamiokande ашуға бағытталған СР бұзу нейтринода муон-нейтрино ықтималдығы арасындағы шамалы айырмашылықты байқайды тербеліс электрон-нейтриноға және муон-антинейтриноның электрон-антинейтриноға ауытқу ықтималдығы. Бұл әсер зат пен антиматерияның мінез-құлқындағы айырмашылықты көрсетеді. Жылы өрістің кванттық теориясы, бұл әсер бөлшектер физикасында СР симметриясының бұзылуымен сипатталады.

CP бұзылуын өлшейтін эксперименттер нейтрино туралы нақты білімді қажет етеді қималар, яғни детекторда нейтрино әрекеттесу ықтималдығы.^[4] Бұл ықтималдық өзара әрекеттесетін нейтрино санын кіретін нейтрино ағынына бөлген кезде өлшенеді. Ағымдағы нейтрино қимасы бойынша эксперименттер нейтрино ағынындағы үлкен сенімсіздіктермен шектеледі. Бұл шектеулерді ENUBET сияқты жаңа техникамен немесе жоғары дәлдіктегі сәулелермен жеңу үшін көлденең қиманың жаңа буыны қажет.^[5][6]

ENUBET-те нейтрино фокустық жолмен өндіріледі мезондар тар жолақты сәуледе зарядталған аспаптық ыдырау туннеліне қарай лептондар Мезондардың ыдырауымен нейтриноға байланысты өндірілгенді бір бөлшек деңгейде бақылауға болады.

Мезондар (мәні бойынша пиондар және каондар ) жеделдетілген өзара әрекеттесу кезінде пайда болады протондар Бериллий немесе Графит мақсатымен. Ұсынылатын қондырғы қазіргі уақытта қол жетімді протон драйверлерінің қуатын ескере отырып зерттелуде: 400 ГэВ (CERN SPS ), 120 ГэВ (ФНАЛ Негізгі инжектор), 30 ГеВ (J-PARC Негізгі сақина).

Каондар мен пиондар импульс және зарядтау көмегімен қысқа аударым жолында таңдалған диполь және квадрупол магниттер және коллиматталған сәуледе аспаптық ыдырау түтігіне бағытталған. Үлкен бұрыш мюондар және позитрондар каон ыдырауынан (${ displaystyle K ^ {+} rightarrow mu ^ {+} nu _ { mu}}$, ${ displaystyle K ^ {+} rightarrow mu ^ {+} pi ^ {0} nu _ { mu}}$, ${ displaystyle K ^ {+} rightarrow e ^ {+} pi ^ {0} nu _ {e}}$) туннель қабырғаларында детекторлармен өлшенеді, ал пиондардың ыдырауынан шыққан муондар (${ displaystyle pi ^ {+} rightarrow mu ^ {+} nu _ { mu}}$) кейін бақыланады адрон тоннельдің соңына төгу. Муонның ыдырауынан нейтрино ластануын азайту үшін ыдырау аймағы қысқа (40 м) ұсталады (${ displaystyle mu ^ {+} rightarrow e ^ {+} nu _ {e} { bar { nu}} _ { mu}}$).

Осылайша, нейтрино ағыны тікелей 1% дәлдікпен бағаланады, беріліс желісінің күрделі модельдеуіне және хадроөндіріс деректері қазіргі уақытта ағын туралы білімді 5-10% дейін шектейтін экстраполяция.^[7] ENUBET қондырғысы нейтриноға дәл зерттеулер жүргізу үшін қолданыла алады көлденең қима және стерильді нейтрино немесе Стандартты емес өзара әрекеттесу модельдері. Толық бақыланатын нейтрино сәулесінің болуы үшін бұл әдісті басқа лептондарды анықтау үшін де кеңейтуге болады.^[8]

ENUBET жобасы 2016 жылы басталды. Оған Еуропаның 5 еліндегі 12 еуропалық институт қатысады және 60 ғалымды біріктіреді.

ENUBET бақыланатын нейтрино сәулесінің орындылығын көрсету үшін барлық техникалық және физикалық мәселелерді зерттейді: ол құралды ыдырау туннелінің (ұзындығы 3 м және ішінара азимутальды жабын) толық көлемді демонстрациясын жасайды және ұсынылатын қондырғының шығындары мен физикасына жетуді бағалайды. .

2019 жылдың наурыз айынан бастап ENUBET CERN Neutrino платформасының бөлігі болып табылады^[9] (NP06 / ENUBET) жаңа буын нейтрино детекторын және қондырғыларын дамытуға арналған.

Әдебиеттер тізімі