Эксперимент «OPERA»

Регистрация появления ντ нейтрино является до сих пор недостающим звеном в проблеме осцилляций нейтрино.

В эксперименте OPERA , который в настоящее время готовится в зале С лаборатории Гран Сассо, ставится задача обнаружения осцилляций νµ в ντ с использованием пучка высокоэнергичных нейтрино из ЦЕРНа в Гран Сассо

Роганова Татьяна НИИЯФ МГУ

Physics motivation

Пучок нейтрино из ЦЕРНа в Гран Сассо пройдет расстояние 732 км и будет запущен в середине

2006г.

Cost 71 -> 77.6 MCHFManpower 60-> 80 manyears

В течение 1 года (за 200 дней работы) ожидается 4.5 × 1019 протонов, провзаимодействовавших с мишенью.

mean ν energy of 17 GeV

Table 1.Число νµ событий в день в детекторе эксперимента OPERA (1,8 ктонн) для заданного пучка протонов

1,6 Т

Перед сбором эмульсий в блоки они будут подвергнуты процедуре «refreshment», которая позволит избавиться от фоновых треков, появившихся в процессе производства и хранения эмульсии.

Блоки, на которые будут получены указания на появление взаимодействий, будут немедленно извлекаться из установки с помощью автоматического манипулятора для последующего анализа.

locati

on

of

the τ

decay

vert

ex.

Development of automatic scanning in Japan and in Europe

Анализ изображений треков в эмульсии будет проводиться с использованием автоматизированного сканирования. Скорость сканирования 20 − 40 cm2/час.

Анализ изображений треков в эмульсии будет проводиться с использованием автоматизированного сканирования. Скорость сканирования 20 − 40 cm2/час.

@ OPERA will collect of the order of 25-30 appearance events in 5 years with negligible background

@ ∆m2 ~2.5 10-3 eV2 permitting a determination of ∆m2 with a precision of 10%

additional manpower

6

Rus

sian

part

icip

atio

n

Target Tracker modules Target Tracker modules assemblyassembly

• Target Tracker modules assembly in Strasbourg: 475 modules out of 504 have been produced and fully calibrated. Completion of the production within one month.

Modules assembly by joint

JINR-IReS team. Radioactive source

scanning and calibration by JINR physicists

JINR’s responsibilities in OPERA JINR’s responsibilities in OPERA

(current period of mass production and installation):(current period of mass production and installation): • Scintillator strips production in Kharkov

(Ukraine)-quality control• Target Tracker modules assembly in Strasbourg • TT installation and commissioning in Gran Sasso • Also:

– participation in TT software development– Development of emulsion scanning facility in Dubna

.

В 2005 году в коллаборацию OPERA дополнительно вошли 3 российских института: ИЯИАН, ФИАН и НИИЯФ МГУ. Это дает возможность присоединиться к эксперименту еще 25 физикам, которые примут участие в : - экспериментальной работе по сборке и разборке камеры;- сборе экспериментальной информации;- «оживлении» эмульсии и проявке;- анализе треков в эмульсии с использованием автоматизированного сканирования

В России в настоящее время имеется единственная установка , позволяющая проводить автоматизированное сканирование. Полностью Автоматизированный Измерительный Комплекс (ПАВИКОМ), создан в Физическом институте им.П.Н. Лебедева РАНВ 2005 году был дополнительно оснащен комплектом оборудования (видеокамера и компьютер) для высокоскоростного сканирования трековых детекторов : CMOS видеокамера МС1310 ( производство фирмы “Mikrotron”); • Видеоплата оцифровки изображения MATROX ODYSSEY Xpro (с интерфейсом интерфейс PCI-X); • Персональный компьютер в специальной комплектации (двухпроцессорная рабочая станция на базе Intel Pentium 4 Xeon 3.6 ГГц, материнская плата на чипсете Intel SE7505VB2 с поддержкой шины PCI-X, видеокарта Matrox Millenium G550 AGP, жёсткий диск Maxtor SCSI, 120 Гб, 2 Гб DDR оперативной памяти).Кроме того, в июле 2005 года была достигнута договоренность, (ФИАН, НИИЯФ МГУ и ЛЯП ОИЯИ) с руководителем эксперимента HARP проф. Яп Панманом, о передаче в Россию, в порядке научно-технической помощи, трех полностью автоматизированных сканирующих микроскопа ЦЕРН, созданных для обработки ядерных эмульсий CHORUS. Общая стоимость оборудования, которое безвозмездно передается российским институтам порядка $1200000. В настоящее время ведется оформление соответствующих документов для отправки техники в Россию. Адаптация комплекса ПАВИКОМ и передаваемого оборудования к задачам эксперимента OPERA, даст российским физикам уникальную возможность участия в обработке данных в России.

ПАВИКОМ-1 стол фирмы MICOS0.5 микронная точность измерения координат по всем трем осям X, Y, Z; диапазон перемещений оптического стола по осям X и Y составляют 400 мм и 800 мм; перемещения тубуса микроскопа, установленного на линейке Z-координаты стола – 200 мм. CCD-камера системы VS-CTT:- 1024 уровня «градаций серого»;- размер CCD- камеры 1360*1024 пикселей

ПАВИКОМ-2 -прецизионный столик фирмы Carl Zeiss;-пределы автоматического перемещения этого стола составляют 100*100 мм; -точность измерения координат X и Y-0.25 микрона, Z- 3.96 * 10-3 мкм.

CCD- камера со следующими параметрами:- 256 уровней «градации серого»;- CCD-матрица размером 768 576 пикселей.

Условия успешного осуществления обработки эмульсий ОПЕРА в России:

1). Большой опыт работы с эмульсиями российских участников эксперимента.2).Активное сотрудничество с разработчиками программного обеспечения ОПЕРА, вплоть до включения в стандартный пакет программ ОПЕРА блоков программ, созданных в России. 3). Отладка российского программного обеспечения и адаптация к параметрам эмульсии на 4 эмульсионных слоях тестового облучения ОПЕРА.4).Приобретение и установка на ПАВИКОМ в 2005 г. комплекта оборудования для высокоскоростного сканирования ядерных эмульсий в стандарте ОПЕРА. 5). Существенное расширение технической базы российских участников эксперимента, предполагающих проводить обработку эмульсии в России (ФИАН, НИИЯФ МГУ, ЛЯП ОИЯИ) – передача трех полностью автоматизированных сканирующих микроскопов ЦЕРН, созданных в свое время для обработки ядерных эмульсий CHORUS