СТАТУС ЭКСПЕРИМЕНТА LVD

1. СТАТУС ЭКСПЕРИМЕНТА LVD О.Г. Ряжская ИЯИ РАН

2. LVD H=3650 m.w.e.

3. Hmin=3650 m.w.e. <E>=280 GeVEth = 2.2TeV at sea level -rate (1 tower)~ 120 h-1 Stopping muon rate (1 counter) 0.7510-3 • - trigger: ε 40 MeV, 2 sc Data taking trigger: th=4MeV (inner counters) th=7MeV (4МeV) (external counters) Event duration – 1 ms, th=0.6MeV (inner counter) E–resolution: ~30% =1-5MeV ~20%  5 MeV t–resolution: ~70 ns

4. 1m 1,5m 1m L-shape tracking system Module – portatank, 8 sc

5. 2.1 Нейтрино от гравитационных коллапсов Основная идея Как зарегистрировать поток нейтрино от коллапсирующих звезд? До сих пор для поиска и регистрации нейтринного излучения использовались черенковские (H2O) и сцинтилляционные (С2H2n)детекторы, способные регистрировать преимущественно .Этот выбор естественен и связан с большим сечением взаимодействия с протоном. Как впервые показано в работе Г.Т.Зацепина, О.Г. Ряжской, А.Е.Чудакова (1973), можно использовать протон как захватчик нейтрона с дальнейшим образованием дейтерия (d) и с испусканием  - кванта с временем 180 – 200 мкс. Специфическая роспись события

6. Реакции для сцинтилляционных и черенковских детекторов:

7. Two different discrimination channels • High energy threshold at HET=7 MeV for the external counters (43%), and at HET=4 MeV for internal ones (57%) better shielded from rock radioactivity • All counters are equipped with an additional discrimination channel set at a lower threshold, LET=0.8 MeV which is active for 1 ms after HET pulse, for theg detection

8. А t T Как идентифицировать нейтринную вспышку? Регистрация вспышки с N импульсами в коротком временноминтервале T

9. Вращающийся коллапсар Модель двухстадийного коллапса[Imshennik V.S., Space Sci Rev, 74, 325-334 (1995)] Вид сбоку Спустя 5 часов Вид сверху

10. The difference of neutrino emission in the standard model and in the model of rotating collapsar. Tc~5x1012K Tc~5x1010K The main reaction:

11. Живое время работы детектора 98% В течение 14 лет гравитационных коллапсов в Галактике и Магеллановых облаках не обнаружено. Верхний предел частоты коллапсов, в том числе скрытых (без сброса оболочки) в этих галактиках на 90% уровне достоверности составляет 0,17 события в год. С учетом данных детекторов «Коллапс», БПСТ, LSD и LVD (полное время работы 28 лет) верхний предел частоты коллапсов в Галактике меньше одного события в 14 лет на 90% уровне достоверности.

12. 2.2 Работа в SNEWS SuperNova Early Warning System LVD SNO Alarm to scientific community BNL server SK

13. * Количество событий для Eν =40 МэВ ** Количество событий для Eν =30МэВ

14. один. мюон <n>=0.155 пучок мюонов (k) <n>=0.547 на 1 мюон (k=3.54) <n>=0.154 каскад <n>=2.03 nth  (~7MeV) 0 - p + n e+e-  nth  n  (2.2MeV) Mont Bl np-capture p LVD En>0MeV ANS ANS LVD En>20MeV ANS 2.3 Нейтроны от мюонов Возможность зарегистрировать редкое событие в значительной степени зависит от фоновых условий. Важный источник фона - нейтроны. <n>∞<Eµ>0.75 (R.Z.,1965)

15. Пространственное распределение нейтронов относительно трека мюона в LVD Спектр протонов отдачи от нейтронов • Single events • Multiple events

16. На 1  (все процессы) 4.3810-4 Удельный выход нейтронов

17. 2.4 Отношение m+ /m- Цель измерений: Зарядовый состав (положительный избыток) космических лучей в области энергий 10 TeV. -отношение атмосферных нейтрино Исследование зарядового состава останавливающихся мюонов под землей по распадам + в железной структуре LVD Метод:

18. + - decay capture in iron m m  (2.2MeV) nth  n n np - capture P (~7MeV) nth P регистрация +распада nFe -захват Регистрация захвата Счетчик вне - трека Fe

19. 2.5 Мониторинг пучка мюонных нейтрино из CERN'a Проект INFN-CERN утвержден в 1999, запуск пучка– 19 августа 2006. Расстояние CERN – GS 739 км Темп счета мюоновот  -пучка 150мюонов в день

20. 2.6 Концентрация радона в зале LVD LVD - излучение РАДОМЕТР  -частицы Дневные и недельные модуляции

21. ЗАКЛЮЧЕНИЕ • LVD:В течение 14 лет гравитационных коллапсов в Галактике и Магеллановых облаках не обнаружено. Верхний предел частоты коллапсов, в том числе скрытых (без сброса оболочки) в этих галактиках на 90% уровне достоверности составляет 0,17 события в год. • С учетом данных детекторов «Коллапс», БПСТ, LSD и LVD верхний предел частоты коллапсов в Галактике меньше одного события в 14 лет на 90% уровне достоверности. • Изучены характеристики нейтронных потоков, генерируемых мюонами КЛ под землёй: измерены энергетический спектр нейтронов до энергий ~300 МэВ; пространственное распределение на расстоянии вплоть до 22 метров от трека мюонов.

22. Определена величина удельного выхода нейтронов на г/см2 пути мюона для одиночных мюонов. С учетом генерации ядерных и электромагнитных каскадов величина выхода нейтронов на 1 мюон составляет • Экспериментальные данные, полученные с помощью детектора LVD совместно с результатами, полученными на глубинах 25, 316, 570 м.в.э. на АНС ИЯИ и LSD (глубина 5700 м.в.э.) подтверждают теорию генерации ядерно–активной компоненты под землей, разработанную в 1964-65 гг. • Получена предварительная величина зарядового состава потока мюонов (на статистике 72 тыс.) • Изучаются вариации концентрации радона в подземном помещении эксперимента LVD с целью выделения радоновых предвестников землетрясений из фона. .

23. благодарю за внимание

24. структура 1. Описание детектора 2. Основные результаты 2.1 Нейтрино от гравитационных коллапсов 2.2 Работа в SNEWS 2.3 Нейтроны от мюонов 2.4 Отношение мю+/- 2.5 Мониторинг пучка мюонных нейтрино из CERN’a 2.6 Концентрация радона в экспериментальном зале LVD 3. Заключение