'

Акустические методы регистрации нейтрино

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Дипломная работа Афанасьева Андрея Анатольевича Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент Широков Евгений Вадимович Акустические методы регистрации нейтрино


Слайд 1

2 Цель работы изучение акустических методов регистрации нейтрино экспериментальное исследование акустического поля оптимизация конфигурации нейтринного телескопа Явление возникновения акустического излучения при прохождении заряженных частиц в веществе Детектирование по акустическим сигналам каскадов частиц, инициированных космическими нейтрино в воде


Слайд 2

Актуальность работы 3 Потоки нейтрино высоких энергий очень малы. Необходимы большие объемы детекторов. Возможности черенковского метода детектирования ограничены энергией E < 1015 эВ: длина затухания света ~ 70 м объем детектора ~ 1 км3 Акустический метод эффективен для нейтрино с энергией Е > 1015 эВ: длина затухания звука в воде ~ 1 км на 10 кГц возможность достижения объема >> 1 км3


Слайд 3

Механизм генерации звука 4 1. Ионизация и возбуждение атомов среды 2. Мгновенное выделение теплоты в ограниченной области пространства 3. Импульсное тепловое расширение 4. Акустическая волна L d


Слайд 4

Взаимодействие нейтрино в воде 5 l ? В результате взаимодействия нейтрино с нуклонами ядер образуются электромагнитно-адронные ливни. Для нейтрино с энергией 1018 эВ 90% энергии ливня заключено в цилиндре длиной 5 м и диаметром 3 см. В соответствии с терморадиационной моделью, в результате поглощения энергии ливня возникает акустический сигнал, который распространяется в цилиндрической области перпендикулярно оси каскада. Сигнал имеет биполярную форму. Для ливня с энергией1018 эВ амплитуда давления на расстоянии 1 км составляет несколько мПа, максимум спектра сигнала приходится на 10-20 кГц. 5 м ливень 3 см


Слайд 5

Эксперимент НИИЯФ МГУ


Слайд 6

Эксперимент в НИИЯФ МГУ 7 Гидрофон перемещался вдоль линейных трасс с шагом 4.5 мм. Измерены две трассы на расстояниях X = 6 см и X = 4.5 см от оси пучка, каждая трасса содержала 70 точек.


Слайд 7

Параметры пучка в эксперименте 8 1 cм 1.5 cм


Слайд 8

Результаты эксперимента: акустическое поле Расстояние вдоль трассы, см Время, мкс D C B A AB: сигнал от ближайшей точки излучающей акустической антенны CD: источник – область заглушки, через которую пучок входит в воду


Слайд 9

Моделирование INFN, Genova


Слайд 10

11 Акустическое поле, создаваемое нейтрино E? = 1018 eV


Слайд 11

Примеры конфигурации детектора 12 100x100x100 m3 500x500x100 m3 1000x1000x100 m3 1500x1500x100 m3 1000 Гидрофонов


Слайд 12

13 Типичное событие


Слайд 13

14 Результаты моделирования Статистика событий, зарегистрированных при помощи указанной конфигурации детектора за 1 год


Слайд 14

15 Результаты моделирования Диапазон энергий от 1018 до 1020 эВ Диапазон энергий от 5•1019 до 1020 эВ


Слайд 15

Результаты работы 16 Изучены основные принципы акустической регистрации нейтрино В эксперименте впервые получена детальная пространственно-временная зависимость акустического поля На языке С++ написана программа для моделирования эффективности регистрации нейтрино акустическим методом. Проведена оптимизация конфигурации акустических модулей нейтринного телескопа.


Слайд 16

Проблемы и перспективы Точность Варьирование условий срабатывания гидрофона и детектирования событий Учёт зависимости скорости звука от глубины и солёности – решение численными методами 17


Слайд 17

18 Спасибо!


×

HTML:





Ссылка: