stringtranslate.com

эксперимент ИКАРУС

ИКАРУС ( I maging Cosmic и R — подземные сигналы ) — физический эксперимент , направленный на изучение нейтрино . Он располагался в Национальной лаборатории Гран-Сассо (LNGS), где начал свою работу в 2010 году. После завершения работы там он был отремонтирован в ЦЕРН для повторного использования в лаборатории Ферми в том же пучке нейтрино, что и MiniBooNE , MicroBooNE и Эксперименты с ближним детектором с короткой базой (SBND). [1] Затем детектор ICARUS был разобран для транспортировки и снова собран в Фермилабе, где сбор данных, как ожидается, начнется осенью 2021 года.

Программа ICARUS была инициирована Карло Руббиа в 1977 году, предложившим новый тип детектора нейтрино . [2] Они называются камерами проекции времени для жидкого аргона (LAr-TPC), которые должны сочетать в себе преимущества пузырьковых камер и электронных детекторов, являющихся развитием предыдущих детекторов. [3] Они обнаруживают нейтрино посредством реакции: [4]

(нейтрино, соединяющееся с атомом аргона-40, дает атом калия -40 и электрон.)

В ходе программы ИКАРУС были предложены такие детекторы значительной мощности. После первых запусков в Павии в 2001 году детектор ICARUS T600 в Гран-Сассо , наполненный 760 тоннами жидкого аргона , начал работу в 2010 году. Для изучения нейтринных осцилляций и различных фундаментальных тем современной физики нейтрино астрономических или солнечных источников, и ЦЕРН были обнаружены лучи нейтрино в Гран-Сассо (CNGS) , созданные на расстоянии 730 км суперпротонным синхротроном из ЦЕРН .

Нейтрино CNGS также изучаются в эксперименте OPERA , поэтому эти эксперименты также называются CNGS1 (OPERA) и CNGS2 (ICARUS). [5]

Измерения CNGS также стали важными, когда группа OPERA объявила в сентябре и ноябре 2011 года, что они измерили сверхсветовые нейтрино (см. Аномалию нейтрино со скоростью, превышающей скорость света ). Вскоре после этого коллаборация ICARUS опубликовала статью, в которой утверждалось, что энергетическое распределение нейтрино несовместимо со сверхсветовыми частицами. Этот вывод был основан на теории Коэна и Шелдона Глэшоу . [6] В марте 2012 года они опубликовали результаты прямого измерения скорости нейтрино, основанные на семи нейтринных событиях. Результат соответствовал скорости света и, следовательно, специальной теории относительности, но противоречил результату OPERA. [5] В августе 2012 года было опубликовано еще одно измерение скорости нейтрино, основанное на 25 нейтринных событиях, с повышенной точностью и статистикой, что снова согласуется со скоростью света. [7] (См. измерения скорости нейтрино .)

Детектор ICARUS переехал в Фермилаб в июле 2017 года для нового нейтринного эксперимента. [8] [9] В феврале 2020 года ученые из Фермилаб начали охлаждать ИКАРУ и наполнять его 760 тоннами жидкого аргона . Ученые надеются провести первые измерения с помощью отремонтированного ICARUS позднее в 2020 году. [10] В мае 2021 года Фермилаб объявила, что ICARUS начнет сбор данных осенью 2021 года. [11]

Рекомендации

  1. ↑ Джепсен, Кэтрин (22 апреля 2015 г.). «Итальянский нейтринный эксперимент переедет в США». Журнал «Симметрия» . Проверено 8 мая 2015 г.
  2. ↑ Руббия, К. (16 мая 1977 г.). «Камера проекции времени с жидким аргоном: новая концепция детектора нейтрино» (PDF) . ЦЕРН. ЦЕРН-EP/77-08. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  3. ^ Серри, Клаудио; Серджампьетри, Франко (март 1977 г.). «Испытание жидкоаргонового калориметра с очень тонкими пробами». Ядерные приборы и методы . 141 (2): 207–218. Бибкод : 1977NucIM.141..207C. дои : 10.1016/0029-554X(77)90769-8.
  4. ^ ICARUS-Сотрудничество (2011). «Подземная эксплуатация ICARUS T600 LAr-TPC: первые итоги». Журнал приборостроения . 6 (7): 7011. arXiv : 1106.0975 . Бибкод : 2011JInst...6.7011R. дои : 10.1088/1748-0221/6/07/P07011. S2CID  53398494.
  5. ^ ab Сотрудничество ICARUS (2012). «Измерение скорости нейтрино детектором ICARUS на пучке CNGS». Буквы по физике Б. 713 (1): 17–22. arXiv : 1203.3433 . Бибкод : 2012PhLB..713...17A. doi :10.1016/j.physletb.2012.05.033. S2CID  55397067.
  6. ^ Сотрудничество ИКАРУСА (2012). «Поиск аналога черенковского излучения нейтрино высоких энергий на сверхсветовых скоростях в ИКАРУСЕ». Буквы по физике Б. 711 (3–4): 270–275. arXiv : 1110.3763 . Бибкод : 2012PhLB..711..270I. doi :10.1016/j.physletb.2012.04.014. S2CID  118357662.
  7. ^ Сотрудничество ICARUS (2012). «Прецизионное измерение скорости нейтрино детектором ICARUS в пучке CNGS». Журнал физики высоких энергий . 2012 (11): 49. arXiv : 1208.2629 . Бибкод : 2012JHEP...11..049A. doi : 10.1007/JHEP11(2012)049. S2CID  51160473.
  8. ^ «Фермилаб | Отдел новостей | Пресс-релизы | 22 апреля 2015 г.: нейтринный эксперимент ICARUS переносится в Фермилаб» . www.fnal.gov . Проверено 11 августа 2015 г.
  9. ^ «ИКАРУС прибывает в Фермилаб | Новости» . news.fnal.gov .
  10. ^ Штеффель, Кэтрин Н. (2 марта 2020 г.). «ИКАРУС готовится преследовать четвертое нейтрино». сайт симметрии . Проверено 3 марта 2020 г.
  11. ^ Барбу, Брианна. «ИКАРУС готовится к полету». Фермилаб . Проверено 23 сентября 2021 г.

Внешние ссылки