Marco Selvi.

Programma del modulo “Rivelazione dei neutrini” (8 ore) .

Lezioni svolte in marzo 2013

 

Laboratorio di Fisica Nucleare e Subnucleare.

Corso di Laurea Magistrale in Fisica.
 

 

Programma

Materiale

Lezione 1 (1 ora)

Neutrini: generalità

Neutrini da reattore (antineutrini elettronici): generalità, flussi, legame con la potenza del reattore.

Interazione Inverse Beta Decay: caratteristiche, doppia segnatura, sezione d’urto.

Esperimento di Cowan - Reines

RivelazioneNeutrini.ppt (slides da 1 a 3)

Intro.pdf (1-7)

Reattori.pdf

 

 

 

CowanReines.ppt (1-12)

Lezione 2 (1 ora)

Neutrini solari: generalità, spettro, flussi attesi.

Cenni sui Rivelatori radiochimici:

  • al Cloro (Homestake)
  • al Gallio (Gallex-GNO).

Rivelatori Cerenkov ad acqua:

  • KII
  • Super-Kamiokande (SK)

 

Solari.pdf (1-18)

 

 

 

CerenkovSolari.ppt (7-23)

Lezione 3 (1 ora)

... continua i solari

Rivelatori Cerenkov ad acqua pesante (SNO).

Descrizione delle varie interazioni.

Diversi metodi di cattura neutronica (su D, su Cl, su 3He).

Stima del peso delle varie interazioni col metodo della maximum likelihood.

Risultati

 

 

CerenkovSolari.ppt (24-37)

 

 

 

SNO-Venezia07.ppt (5-9)

Lezione 4 (1 ore)

Neutrini atmosferici: origine, spettro energetico, distribuzione in L e in L/E.

Interazioni: quasi-elastica, 1-p, deep inelastic scattering.

Rivelazione in Cerenkov: identificazione del sapore (muone o elettrone), classificazione degli eventi (FC, PC, through-going), loro energia media.

Risultati di SK e loro interpretazione in termini di oscillazione nu_mu->nu_tau

Descrizione dell'esperimento con neutrini da acceleratore: K2K

Rivelazione del nu_tau: CNGS e OPERA

 

SK-Atmosferici.ppt (13-27)

 

 

 

 

 

 

 

 

SK-Atmosferici.ppt (28-36)

 

Opera.pdf (4-16)

Lezione 5 (2 ore)

Oscillazione di neutrini: derivazione della formula di oscillazione a due sapori.

Importanza dei parametri q e Dm2. Esempi pratici con file excel.

Generalità della produzione di neutrini da acceleratore

Discriminazione nu_mu-nu_e: esp. Nova

Importanza del campo magnetico: MINOS

Esempi di rivelatori per neutrini di altissima energia: Antares, IceCube.

   

RivelazioneNeutrini.ppt (4-8)

 

PatternOscillazione.xls

 

Minos (6-17) 

Nova (1-10)

 

NeutrinoTelescopes

 

 

Lezione 6 (2 ore)

Seminario: Rivelazione di materia oscura (WIMP) con una TPC a Xenon liquido.

  • Caratteristiche della ionizzazione e della scintillazione del LXe
  • Descrizione della TPC e dei vari componenti
  • Background principali e loro identificazione:
    • Discriminazione ER / NR
    • Volume fiduciale
    • Interazioni singole VS multiple

 

 

 

Exotic_TPC.pdf (1-26)

 

Tpc2010 (15-30)