Plantilla de sustentación de tesis - LACDAEyEA · 1. Introducción • Física del neutrino 1....

Identificación de eventos cuasielásticos de corriente cargada (qel-cc) en el detector de neutrinos

MINERvA

Adolfo Chamorro Asesor: Javier Solano

Maestría en Ciencias Mención en FísicaFacultad de Ciencias Postgrado

2013

Contenido

1. Introducción

2. El experimento MINERvA

3. MINERvA Mapper Mover

4. Software MINERvA

5. Simulación de eventos qel-cc

6. Identificación de eventos reales

7. Conclusiones

1. Introducción• Física del neutrino

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

Neutrinos leptones sin carga que interactúan

débilmente con la materia

σ (e− e−)

σ ( νe e− )=

10−33cm2

10−41 cm2=100 millones

1. Introducción• Historia

• (1930) W. Pauli propone una nueva partícula para salvar la incompatibilidad en el decaimiento beta, entre el espectro observado (continuo) de la energía del electrón y el esperado (monocromático)

(A,Z )→( A,Z+1)+e−

(A,Z )→( A,Z+1)+e−+X

(1956)- F. Reines y C.Cowan detectaron

por primera vez el neutrino usando la reacción dentro del proyecto que bautizaron

como Poltergeist

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

1. Introducción• Oscilación de neutrinos

Los neutrinos tienen masas diferentes ⇒ oscilaciones de neutrinos

Pontecorvo(1958,1969) y Maki et. al. (1962) primeros en sugerir el fenomeno de oscilaciones de neutrinos

Experimentos deOscilación de neutrinos:-SNO (n.solares)-SUPER K (n.atmosféricos)Nobel 2002-KamLAND (n.reactores nucleares)MINOS (n.aceleradores)

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

1. Introducción• Para entender mejor los experimentos de

medidas de oscilación se necesita conocer con bastante precisión la interacción de neutrinos con la materia

• Los errores experimentales en sección eficaz total en el rango ~1-20 GeV son grandes.

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

1. Introducción

7

Experimento MINERvA de dispersión neutrino-núcleo

Objetivo:1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


El haz de neutrinos NuMI

MINERvA

MINOSNear

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


El Experimento MINOS

MINOSNear

MINOSFar

1. Introducción


3. MINERvA MApper Mover

4. Software MINERvA



7. Conclusiones

Experimento de oscilación de neutrinos


• MINERvA ha construido un detector de bajo riesgo con tecnología simple y bien entendida.

• El núcleo activo es un centellador (poliestireno) sólido segmentado.

• El núcleo esta rodeado por calorímetros electromagnéticos y hadrónicos.

• El detector MINOS Near es usado como receptor de muones.

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Geometría del detector

ν LHe¼ ton

Blancos Nucleares con He, C, Fe, Pb, H2O,CHEn el mismo experimento reduce errores sistemáticos entre núcleos

MINOS Near Detector

(Muon Spectrometer)

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


• Planos del detector

Hojas de plomo para calorimetro EM

Detector Externo Capas de hierro/centellador para calorímetro hadrónico: 6 torres

Detector Interno Hexagon – X, U, V planos para visión estero

1 torre 2 torre

6 torre

5 torre 4 torre

3 torre

• 503 M-64 PMTs (64 canales)• 128 piezas de centellador

por plano del Inner Detector• 4 o 6 piezas de centellador

por torre Outer Detector

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


14

5 Blancos Nucleares: Fe Pb C

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Strips

Fibras WLS pegadas en los centelladores

Posición determinada por carga depositada

Partícula

3 diferentes orientaciones del strip

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Mapeo de los módulos del detector

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Software para el control del movimiento de las fuentes

Algunas instrucciones-40,40,60-40,50,50-line,100,100,90,0,20

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Optimización del camino del mapper

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Mapeo de los módulos del detector

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Software MINERvA• MINERvA usa el

framework GAUDI desarrollado por la colaboración LHCb y usado por ATLAS.

• GAUDI es construido sobre un conjunto de aplicaciones y productos de software externos disponibles en LCG (del CERN).

• Se usa algunas herramientas generales del LHCb: GiGa (interface a GEANT4), Panoramix (visualización)

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Software MINERvA

Empaquetamiento y distribución

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Software MINERvA

Qué está en el CD?

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Software MINERvA

Estructura de los archivos de instalación

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Software MINERvA

Principales aplicaciones– MEGA

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Software MINERvA

Principales aplicaciones– MEGA– VISTA

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Software MINERvA

Principales aplicaciones– MEGA– VISTA– MEGACHECK

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Software MINERvA

Problemas resueltos usando el CD

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Generación de los eventos qel-cc usando GENIE

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Generación de los eventos usando GENIE

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


• Generación de los eventos usando GENIE

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Generación de los eventos usando GENIE

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Simulación del paso de partículas a través del detector (Mega/GEANT4)

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

4. Identificación de eventos reales qel-cc

Análisis de eventos qel-cc simulados

2674 eventos qel-cc simulados (DST v7r7)Eventos con 2 tracks igual al 5%

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Análisis de eventos qel-cc simulados

Suma de ángulos azimutales99.74% incluido en el intervalo [2.35,3.91]

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Filtro de eventos qel-cc

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Identificación de partículas

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Eventos MINERvA

ν QE

∆++

DIS

Anti-ν QE NC

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones



EventDisplay(): proyectar información mediante proyecciones X,U,V del evento. PEs por strip y por modulo.

Gtraject(): Grafica las proyecciones de las trayectorias (tracks).

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones



PEsNodo(): PEs vs nodo para las trayectorias del evento.

PEsMod(): PEs vs modulorojo <- protónazul <- muón

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones


Identificación de partículas (protón)

dEdXtool(): Perfiles paradiferentes momentos

Discriminaciónentre protón o pión

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

Conclusiones

1. Introducción



4. Software MINERvA



7. Conclusiones

Conclusiones

1. Problema de Investigación

1. Fundamentación Teórica

3. Hipótesis y Variables

3. Metodología

3. Resultados y Discusión

3. Conclusiones y recomenda-ciones

Muchas Gracias!

Colaboración MINERvA

Publicaciones MINERvA

● Measurement of Muon Neutrino Quasielastic Scattering on a Hydrocarbon Target at Eν ~ 3.5 GeV. PhysRevLett.111.022502

● Measurement of Muon Antineutrino Quasielastic Scattering on a Hydrocarbon Target at Eν ~ 3.5 GeV. PhysRevLett.111.022501

● The MINERvA Data Acquisition System and Infrastructure. Nucl.Inst.Meth.A694(2012)179-192

● Demonstration of Communication using Neutrinos. Modern Physics Letters A Vol.27, (2012)1250077 (10 pp)

● Arachne – A web-based event viewer for MINERvA. Nucl. Inst. Meth.A 676 (2012) 44-49

Publicaciones A. Chamorro

● Demonstration of Communication using Neutrinos. Modern Physics Letters A Vol.27, (2012)1250077 (10 pp)

● Air shower simulations. AIP Conf.Proc. 1123 (2009) 150-165

● Theoretical and experimental considerations for neutrinoless double beta decay. Proceedings of 4th CERN-CLAF School of Conference: C07-02-18, p.307-312

● MINERνA a neutrino nucleus interaction experiment. AIP Conf.Proc. 947(2007) 239-244

● A Student Project to use Geant4 Simulations for a TMS-PET combination.AIP Conf.Proc. 947 (2007) 499-500.

Grupo peruano en MINERvA

● Maestria en Fisica (grado otorgado el 10 de Noviembre de 2009) de Kenyi Paolo Hurtado Anampa: “Calibración del detector MINERvA mediante la detección de Muones

● Maestria en Fisica (grado otorgado el 17 de Julio de 2012) de MarcosAlania Vicente: “Construcción, Simulación y Análisis de datos del Sistema de Identificación de Partículas del Detector del haz de Prueba del Experimento MINERνA.

● Defensa de Tesis de Maestría en Física (10 de diciembre de 2013)de Adolfo Vicente Chamorro Gomez: Identificación de eventos cuasi-elásticos de corriente cargada (QEL-CC) en el detector de neutrinosdel experimento MINERvA.

Plantilla de sustentación de tesis - LACDAEyEA · 1. Introducción • Física del neutrino 1....

Documents

Transcript of Plantilla de sustentación de tesis - LACDAEyEA · 1. Introducción • Física del neutrino 1....