MicroBooNE
Liquid argon time projection chamber (LArTPC) at Fermilab in Batavia, Illinois

MicroBooNE — это жидкоаргоновая проекционная камера времени (LArTPC) в Fermilab в Батавии, штат Иллинойс . Она расположена в канале пучка Booster Neutrino Beam (BNB) , где нейтрино производятся путем столкновения протонов из ускорителя-бустера Fermilab на бериллиевой мишени; это производит много короткоживущих частиц (в основном заряженных пионов), которые распадаются на нейтрино. Нейтрино проходят через твердую землю (чтобы отфильтровать частицы, которые не являются нейтрино из пучка), через другой эксперимент под названием ANNIE , затем твердую землю, затем через Short Baseline Near Detector (SBND, в стадии строительства, ожидается, что работа начнется в 2023 году), затем снова заземляются, прежде чем попадают в детектор MicroBooNE, расположенный в 470 метрах от цели. После MicroBooNE нейтрино продолжают движение к детектору MiniBooNE и к детектору ICARUS . MicroBooNE также подвергается воздействию нейтринного пучка из главного инжектора (NuMI), который входит в детектор под другим углом.

Две основные физические цели MicroBooNE — исследование низкоэнергетического избытка MiniBooNE и сечений нейтрино - аргон . [1] [2] В рамках программы Short Baseline Neutrino (SBN) [3] он станет одним из серии детекторов нейтрино наряду с новым Short-Baseline Near Detector (SBND) и перемещенным детектором ICARUS .

MicroBooNE был заполнен аргоном в июле 2015 года и начал сбор данных. [4] Сотрудничество объявило, что они нашли доказательства первых взаимодействий нейтрино в детекторе в ноябре 2015 года. [5] MicroBooNE собрал пять лет физических данных, завершив свою работу в 2021 году как самая длительная непрерывно работающая камера для проекции времени с жидким аргоном на сегодняшний день. [6]

В октябре 2021 года были опубликованы результаты первых трех лет работы. Анализы исследовали низкоэнергетический избыток MiniBooNE, один в рамках гипотезы одного фотона [7] [8] и в рамках электронной гипотезы. [9] [10] Никаких доказательств ни для одного из этих объяснений не было найдено в пределах чувствительности MicroBooNE, которая установлена ​​статистикой и систематической неопределенностью. В пресс-релизе Fermilab, сопровождающем результаты [10], утверждалось, что проверка электронной гипотезы нанесла «удар по теоретической частице, известной как стерильное нейтрино». Однако сопроводительный комментарий к статьям MicroBooNE, когда они были опубликованы в Physical Review Letters, был озаглавлен «Тайна нейтрино продолжается». [11] Полное пространство параметров моделей стерильных нейтрино, на которые намекают MiniBooNE и другие данные, все еще остается в стадии исследования. [12]

Ссылки

  1. ^ "MicroBooNE Physics". Сайт MicroBooNE . Fermilab . Архивировано из оригинала 22.12.2017 . Получено 31.05.2016 .
  2. ^ R. Acciarri, et al. (The MicroBooNE Collaboration) (февраль 2017 г.). «Проектирование и строительство детектора MicroBooNE». Journal of Instrumentation . 12 (2): P02017. arXiv : 1612.05824 . Bibcode :2017JInst..12P2017A. doi :10.1088/1748-0221/12/02/P02017. S2CID  119212111.
  3. ^ "SBN | Главная". sbn.fnal.gov . Получено 21.01.2023 .
  4. ^ «Короткобазовые детективы и загадочный случай стерильного нейтрино». ScienceDaily . Получено 2015-08-11 .
  5. ^ "MicroBooNE видит первые нейтрино, рожденные на ускорителе". Симметрия . 2 ноября 2015 г. Получено 31 мая 2016 г.
  6. ^ "Ученый из Fermilab Мэтт Тупс избран новым сопредседателем MicroBooNE". Новости Fermilab . 2022-03-15.
  7. ^ Сотрудничество, MicroBooNE; Абратенко, П.; Ан, Р.; Энтони, Дж.; Ареллано, Л.; Асаади, Дж.; Ашкенази, А.; Баласубраманян, С.; Баллер, Б.; Барнс, К.; Барр, Г. (2022). «Поиск нейтрино-индуцированного Δ-радиационного распада нейтрального тока в MicroBooNE и первый тест низкоэнергетического избытка MiniBooNE в рамках гипотезы одного фотона». Physical Review Letters . 128 (11): 111801. arXiv : 2110.00409 . Bibcode : 2022PhRvL.128k1801A. doi : 10.1103/PhysRevLett.128.111801. PMID  35363017. S2CID  246946928.
  8. ^ "Новые результаты MicroBooNE проливают свет на давнюю аномалию в физике элементарных частиц". discover.lanl.gov . Получено 28.10.2021 .
  9. ^ "Поиск избытка взаимодействий электронных нейтрино в MicroBooNE с использованием нескольких топологий конечного состояния". MicroBooNE . Получено 28.10.2021 .
  10. ^ ab "Первые результаты эксперимента MicroBooNE не показывают никаких намеков на стерильное нейтрино". Новости . 2021-10-27 . Получено 2021-10-28 .
  11. ^ Вустер, Элизабет (13 июня 2022 г.). «Neutrino Mystery Endures». № 15. Физика. стр. 85. Получено 13 июня 2022 г.
  12. ^ Arguelles, C.; et, al. (2022). "MicroBooNE и ν e Интерпретация низкоэнергетического избытка MiniBooNE". Physical Review Letters . 128 (24): 241802. arXiv : 2111.10359 . Bibcode : 2022PhRvL.128x1802A. doi : 10.1103/PhysRevLett.128.241802. PMID  35776462. S2CID  249653353.
  • Официальный сайт

41°50′15″N 88°16′10″W / 41.837468°N 88.269528°W / 41.837468; -88.269528

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=MicroBooNE&oldid=1223680272"