Neutrinové oscilační experimenty

Transkript

1 Praha, Michal Malinský ÚČJF MFF UK

2 Novinky v oscilační fyzice (od jara 2014) NEUTRINO 2014 v Bostonu NOvA LBNE LBNF, ELBNF + CERN Neutrino platform T2HK Daya Bay JUNO 2

3 Urychlovačová a atmosférická neutrina (NOvA, ELBNF, T2HK)

4 NOvA (FNAL to Ash River, MN)

5 NOvA (urychlovačová & atmosferická neutrina) 5

6 NOvA (urychlovačová & atmosferická neutrina) 6

7 NOvA (urychlovačová & atmosferická neutrina) 7

8 NOvA (urychlovačová & atmosferická neutrina) 8

9 NOvA L = 810 km (MINOS 735 km) Liquid scintilator tracking calorimeter NuMI beam (700kW 2MW) s peak energií mezi 2GeV a 7GeV 9

10 NOvA 10

11 NOvA L = 810 km (MINOS 735 km) Liquid scintilator tracking calorimeter NuMI beam (700kW 2MW) s peak energií mezi 2GeV a 7GeV off-axis (monochromatické spektrum) 11

12 NOvA Přežití mionových 2 GeV P ( µ! µ ) MINOS NOvA L/E[km/2GeV] 12

13 NOvA L = 810 km (MINOS 735 km) Liquid scintilator tracking calorimeter NuMI beam (700kW 2MW) s peak energií mezi 2GeV a 7GeV off-axis (monochromatické spektrum) povrchový experiment (narozdíl od MINOSu, ten je v Soudan Underground Lab 700m hluboko) - pozadí z atm. neutrin (40M:1) měření θ13 i θ23 úhlů (MINOS jen θ23) a Δm 2 32 včetně znamení, tj. hierarchie (v konvoluci s CP fází) νe appearance v νμ svazku (rozlišení e- a μ-eventů) tj. možnost měřit CP narušení - MINOS jen přežití νμ (je to magnetizovaný sendvič Fe+plast. scintilátor) 13

14 NOvA Oscilace mionových na 2 GeV (MINOS neumí) 0.5 P ( µ! e ) NOvA T2HK L/E[km/2GeV] 14

15 NOvA CP efekt: µ! e, µ! e velmi podobně jako na LBNE (dnes ELBNF) CP efekt Hierarchie 15

16 NOvA CP efekt: µ! e, µ! e velmi podobně jako na LBNE (dnes ELBNF) CP efekt Hierarchie velká vzdálenost - efekt hierarchie významný - degenerace 15

17 NOvA CP fáze, hierarchie: 16

18 NOvA Novinky za posledních 9 měsíců Detektory dokončeny (FarDet , NearDet ) Začínají analýzy dat 17

19 NOvA FZU - Milos Lokajicek - vedeni projektu, computing - Jaroslav Zalesak - NOvA run koordinator, DAQ expert, vyvoj a testy DAQ softwaru, APD expert - testovani APD (testy povrchove upravy) smeny (dohled nad provozem detektoru v kontrolni mistnosti) - Ivo Polak - inzenyr, dlouhodobe testovani APD - Jiri Kvasnicka - inzenyr, dlouhodobe testovani APD - Josef Zuklin - inzenyr, dlouhodobe testovani APD - Zdenek Kotek - technik, navrh a vyroba temneho boxu na testovani APD - Jan Svec - IT specialista, computing - Vaclav Zamazal - technik, dlouhodobe testovani APD - Vlastimil Zamazal - technik, dlouhodobe testovani APD MFF - Karel Soustruznik - vyvoj QA (quality assurance) + DAQ softwaru (aplikace na zpristupneni QA dat, aplikace na testovani stavu hardwaru pred instalaci, DAQ downtime logger, analyza pedestal runu), stavba detektoru (plneni NearDet scintilatorem), smeny - Petr Tas - smeny - Tomas Nosek - student, analyza dat v ramci nue skupiny, smeny - Zuzana Jelinkova - student, analyza dat v ramci nue skupiny, smeny - Jiri Palacky - technik, vyroba mechanicke casti temnych boxu na testovani APD 18

20 NOvA FJFI - Jan Smolik - dlouhodobe testovani APD - Filip Jediny - DCS expert (detector control systems), instalace a kalibrace DCS hardwaru, navrh noveho DCS systemu pro Blizky detektor, zodpovedny za system monitorujici prostredi vsech NOvA detektoru, smeny - Tomas Vrba - instalace softwaru pro NOvA MC produkci, smeny - Petr Vokac - instalace, zprovozneni a monitoring MC produkce pro NOvA - V. Linhart - dlouhodobe testovani APD 19

21 LBNE LBNF, ELBNF + CERN ν platform (FNAL + Sanford LAB + CERN)

22 LBNE 21

23 LBNE 21

24 LBNE 21

25 LBNE 10kt LAr TPC 21

26 LBNE (+ Project X) Situace na jaře 2014 LBNE stabilně podfinancováno Prostředky (cca 870 M$ od DOE) sdíleny mezi svazkem a detektorem (3:1) Silně redukovaný program (nemožnost jít brzy pod zem, malý detektor) Urgentní - konkurence Hyper-K 2014: TDR 2023: start 700 kw 2026: 1.2 MW (project X phase 1), 20kt na povrchu 2028: 34kt na povrchu 2032: 2.4 MW, nabírání dat do cca 2038 HEPAP P5 návrh na internacionalizaci projektu LBNF 22

27 LBNO + CERN 23

28 LBNO + CERN 24

29 LBNO + CERN 25

30 LBNO + CERN Situace na jaře 2014 Problémy s lokací (v Pyhäsalmi to nechtějí) Technologie nezafixována (LENA - LSci, GLACIER - LArTPC, MEMPHYS -WC) Možné potíže s výstavbou neutrinového svazku za chodu SPS/LHC CERN neutrino platform (as a part of Medium Term Plan) A. Rubbia & ICARUS na cestě do FNAL (sterilní neutrina) 26

31 CERN neutrino platform - EHN1 27

32 CERN neutrino platform - EHN1 28

33 LBNF, ELBNF + CERN ν platform LBNF : Neutrinový svazek + infrastruktura - FNAL + mez. partneři CERN Neutrino platform : testovací infrastruktura pro ELBNF LAr TPC ELBNF : mezinárodní spolupráce po vzoru experimentů na LHC - Vzniká mezinárodní struktura a řídící orgány - Předseda dočasného sboru instuticí Sergio Bertolucci Časový plán (předběžný): právě teď: LOI - postupně finalizován : TDR 2021: 100t demonstrátor 2024: Kompletní detektor 29

34 ELBNF November 5, 2014 Experimental program at the Long-Baseline Neutrino Facility (ELBNF) Letter of Intent to Form an International Collaboration Executive Summary This Letter of Intent (LOI) brings together a global neutrino community to pursue an accelerator-based long-baseline neutrino experiment, as well as neutrino astrophysics and nucleon decay, with an approximately 40-kton (active mass) modular liquid argon TPC (LAr-TPC) detector located deep underground. Several independent worldwide efforts, developed through many years of detailed studies, have now converged around the opportunity provided by the megawatt neutrino beam facility planned at Fermilab and by the new significant expansion with improved access foreseen at the Sanford Underground Research Facility in South Dakota. The new international team has the necessary expertise, technical knowledge, and critical mass to design and implement this exciting discovery experiment in a relatively short timeframe. The goal is the deployment of the first 10-kton detector on the timescale of The PIP-II accelerator upgrade at Fermilab will provide 1.2 MW of power by 2024 to drive a new neutrino beam line at Fermilab. With the availability of space for expansion and improved access at the Sanford laboratory, this international collaboration will develop the necessary framework to design, build and operate a world-class deep-underground neutrino observatory. Fermilab will act as the host laboratory. This plan is aligned with the European Strategy Report and the US HEPAP P5 report.

35 ELBNF November 18, 2014 Experimental program at the Long-Baseline Neutrino Facility (ELBNF) Letter of Intent to Form an International Collaboration Executive Summary This Letter of Intent (LOI) brings together a global neutrino community to pursue an accelerator-based long-baseline neutrino experiment, as well as neutrino astrophysics and nucleon decay, with an approximately 40-kton (active mass) modular liquid argon TPC (LAr-TPC) detector located deep underground and a high-resolution near detector. Several independent worldwide efforts, developed through many years of detailed studies, have now converged around the opportunity provided by the megawatt neutrino beam facility planned at Fermilab and by the new significant expansion with improved access foreseen at the Sanford Underground Research Facility in South Dakota. The new international team has the necessary expertise, technical knowledge, and critical mass to design and implement this exciting discovery experiment in a relatively short timeframe. The goal is the deployment of the first 10-kton detector on the timescale of The PIP-II accelerator upgrade at Fermilab will provide 1.2 MW of power by 2024 to drive a new neutrino beam line at Fermilab. With the availability of space for expansion and improved access at the Sanford laboratory, this international collaboration will develop the necessary framework to design, build and operate a world-class deep-underground neutrino observatory. Fermilab will act as the host laboratory. This plan is aligned with the European Strategy Report and the US HEPAP P5 report.

36 EOI: LAr TPC CERN Expression of Interest for a Full-Scale Detector Engineering Test and Test Beam Calibration of a Single-Phase LAr TPC M.A.Leigui de Oliveira, C.A. Moura, L.Paulucci Universidade Federal do ABC Z. Djurcic, G. Drake, M. Goodman, S. Magill Argonne National Laboratory D. Adams, M.Bishai, H. Chen, G. De Geronimo, M.V. Diwan, J.Fried, S. Kettell, F. Lanni, S.Li, M. Potekhin, V.Radeka, J. Stewart, X. Qian, B. Viren, B.Yu Brookhaven National Laboratory CERN-SPSC / SPSC-EOI /10/2014 J. Griskevich, M. Smy, H. Sobel University of California, Irvine A. Renshaw, H. Wang University of California, Los Angeles A.Blake, J.Marshall, M. Thomson University of Cambridge E. Kemp Universidade de Campinas J. Bremer, F. Noto, D. Mladenov, M. Nessi, U. Kose CERN N. Buchanan, D. Warner, R.J. Wilson Colorado State University

37 EOI: LAr TPC CERN Universidade Federal do ABC INFN, Sezione di Catania Argonne National Laboratory Lawrence Berkeley National Laboratory Brookhaven National Laboratory University of Lancaster University of California, Irvine University of Liverpool University of California, Los Angeles Los Alamos National Laboratory University of Cambridge Louisiana State University Universidade de Campinas University of Manchester CERN University of Minnesota Colorado State University University of Oxford University of Delhi University of Pennsylvania Duke University University of Pittsburgh ETH Zurich, Institute for Particle Physics Princeton University Fermi National Accelerator Laboratory University of Sheffield GSSI - INFN, L Aquila SLAC National Accelerator Laboratory University of Hawaii South Dakota School of Mines and Technology Indiana University Southern Methodist University INFN, LNGS, Assergi STFC/RAL INFN Sezione di Milano University of Sussex INFN Sezione di Padova University of Texas,Arlington University of Lancaster University of Warwick INFN, Sezione di Pavia University of Wisconsin INFN, Sezione di Milano Bicocca

38 T2HK (Kamioka, Japonsko)

39 T2HK Hyper-K 30GeV, 0.75MW 35

40 T2HK Parametry: 1Mt WC (550 kt T2K beam (2.5 stupně off-axis) 36

41 T2HK CP efekt: µ! e, µ! e P (osc.) 3-sigma pokrytí : až 74% param. prostoru E[GeV] Atmosferická neutrina Oktant θ23 (> 90% C.L.) 1.0 ( e )/ 0 ( e ) 1 [@ km] Hierarchie (> 3σ C.L.) oktant NH: MSW efekt pro neutrina 0.0 IH: MSW efekt pro antineutrina -0.5 II. oktant E[GeV]

42 T2HK Novinky za posledních 9 měsíců v červnu proběhl v CERN 2. evropský otevřený mítink HK zařazen mezi 27 prioritních projektů jap. vědecké rady 38

43 Japanese master plan for large scale research projects 提 言 第 22 期 学 術 の 大 型 研 究 計 画 に 関 する マスタープラン (マスタープラン 2014) 平 成 26 年 (2014 年 )2 月 28 日 日 本 学 術 会 議 科 学 者 委 員 会 学 術 の 大 型 研 究 計 画 検 討 分 科 会

44

45 T2HK Novinky za posledních 9 měsíců v červnu proběhl v CERN 2. evropský otevřený mítink HK zařazen mezi 27 prioritních projektů jap. vědecké rady změna plánů, zpoždění cca 2 roky, start 2025 financování R&D (jak Hyper-K tak T2K/J-PARC upgrade) R&D pro Hyper-K se soustředí na test-detektor a fotonásobiče 41

46 Reaktorová neutrina (DayaBay, JUNO)

47 Daya Bay

48 Daya Bay Obrazky 44

49 Daya Bay Obrazky 45

50 Daya Bay Obrazky p +! ne + 46

51 Preliminary Daya Bay Novinky za posledních 9 měsíců Zpřesnění měření θ13 úhlu a Δm 2 31 >1 milion eventů velká statistika přesnost v θ13 lepší než 6% Nabírání dat do 2017, pak se uvidí Obrázek: C. NEUTRINO

52 Daya Bay Měření θ13 ze eventů tagovaných záchytem neutronu na H (vs. Gd) Novinky za posledních 9 měsíců Phys.Rev. D90 (2014) 7, odlišná systematika + větší aktivní objem - větší background - nižší energie a delší prodleva fotonu sin 2 2θ = ± tj. cca 20% rel. chyba 48

53 Daya Bay Novinky za posledních 9 měsíců Další omezení na sterilní neutrina v oblasti Obrázky: C. NEUTRINO

54 Daya Bay v ČR MFF - Rupert Leitner - vedouci a clen Publication comitee - Bedrich Roskovec - nestandardni interakce neutrin - Viktor Pec - analyza michelovskych elektronu - Vit Vorobel - testovani a instalace RPC 50

55 JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory, Čína)

56 JUNO Hongkong 52

57 JUNO m 2 21 sin Courtesy: Yifang Wang 53

58 JUNO JUNO (Daya Bay II) JUNO Courtesy: Yifang Wang sin 2 13 m Hierarchie: 0.1 E. 3%

59 JUNO 55

60 Díky za pozornost!

61 Neutrino 2014 highlights

62 Novinky v oscilační fyzice (od jara 2014) Neutrino 2014 highlights První neutrinový event s E ~ 2 PeV na IceCube 58

63 Globální fity

64 Globální fity oscilačních parametrů (jaro 2014) Forero, Tortola, Valle Phys.Rev. D86 (2012)

65 Globální fity oscilačních parametrů (podzim 2014) Forero, Tortola, Valle Phys.Rev. D90 (2014)

66 BACKUP SLIDES

67 nustorm (mionový akumulační prstenec) Fermilab/CERN? μ 3.8 GeV +- 10% π 5 GeV ~ 230 m 63

68 nustorm (mionový akumulační prstenec) Neutrina z rozpadů akumulovaných mionů +! µ + + µ e + + µ + e 64

69 nustorm (mionový akumulační prstenec) Neutrina z rozpadů akumulovaných mionů +! µ + + µ e + + µ + e 64

70 nustorm (mionový akumulační prstenec) Neutrina z rozpadů akumulovaných mionů +! µ + + µ e + + µ + e Velmi detailní znalost spektra/kompozice svazku: 100T fid. vol. near 50m & POT, 4GeV muons 64

71 nustorm (mionový akumulační prstenec) Detailní a definitivní test LSND anomálie (10 sigma) CPT: P ( µ! e )=P ( e! µ ) m 2 1eV 2 L /2 10 m E MeV 65

72 nustorm (mionový akumulační prstenec) Detailní a definitivní test LSND anomálie (10 sigma) CPT: P ( µ! e )=P ( e! µ ) Far 2 km m 2 1eV 2 L /2 10 m E MeV 65

73 nustorm (mionový akumulační prstenec) Detailní a definitivní test LSND anomálie (10 sigma) CPT: P ( µ! e )=P ( e! µ ) Far 2 km m 2 1eV 2 L /2 10 m E MeV Předstupeň mionového collideru v (daleké?) budoucnosti Přesná měření účinných průřezů GeV neutrin (hlavně ve) s jádry 65

74 LOI podepsalo cca 100 lidí nustorm (mionový akumulační prstenec) (USA, Kanada, Indie, Japonsko, Francie, Itálie, Německo, Polsko, Španělsko, Velká Británie) Status: LOI zaslán Fermilabu v roce 2013 Odhadovaná doba realizace cca 10 let (technologie existuje) 66

75 LOI podepsalo cca 100 lidí nustorm (mionový akumulační prstenec) (USA, Kanada, Indie, Japonsko, Francie, Itálie, Německo, Polsko, Španělsko, Velká Británie) Status: LOI zaslán Fermilabu v roce 2013 Odhadovaná doba realizace cca 10 let (technologie existuje) Odhad nákladů: Sub System Cost M$ 1 Primary Beam Line 24 Target Station 56 Transport Line 14 Decay Ring 82 Near Hall 29 2 Far Detector 24 3 Sub Total 229 Project Office 34 4 Total

76 Praha, výhled Michal Malinský ÚČJF MFF UK

77 Hmotná neutrina ve SM L CC 3 ` µ (V PMNS ) i i W µ + h.c. L NC =... L mass 3 m i il ir + h.c. L mass 3 m i c il il + h.c. Dirac Majorana V PMNS 68

78 Hmotná neutrina ve SM L CC 3 ` µ (V PMNS ) i i W µ + h.c. L NC =... L mass 3 m i il ir + h.c. L mass 3 m i c il il + h.c. Dirac Majorana V PMNS 3 úhly, 3 hmotnosti (oscilace vidí jen m 2 ij m 2 i m 2 j ), CP fáze Majorana: 2 CP fáze navíc (neviditelné v oscilacích) 68

79 Oscilační parametry JHEP12 (2012)

80 Oscilační parametry JHEP12 (2012) 123 Daya Bay 69

81 Oscilační parametry JHEP12 (2012) 123 Daya Bay CP narušení (Dirakovská fáze) 69

82 Oscilační parametry JHEP12 (2012) 123 Daya Bay CP narušení (Dirakovská fáze) Hierarchie 69

83 Oscilační parametry JHEP12 (2012) 123 Oktant, 23 Daya Bay CP narušení (Dirakovská fáze) Hierarchie 69

84 Reaktorová neutrina JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory, Čína)

85 JUNO (reaktorová neutrina) Jiangmen Underground Neutrino Observatory (Daya Bay II) Hongkong 71

86 JUNO (reaktorová neutrina) Courtesy: Yifang Wang 72

87 JUNO (reaktorová neutrina) m 2 21 Courtesy: Yifang Wang 72

88 JUNO (reaktorová neutrina) m 2 21 sin Courtesy: Yifang Wang 72

89 JUNO (reaktorová neutrina) 73

90 JUNO (reaktorová neutrina) E. 3% 73

91 JUNO (reaktorová neutrina) JUNO (Daya Bay II) JUNO Courtesy: Yifang Wang 74

92 JUNO (reaktorová neutrina) JUNO (Daya Bay II) JUNO Courtesy: Yifang Wang sin 2 13 m

93 JUNO (reaktorová neutrina) JUNO (Daya Bay II) JUNO Courtesy: Yifang Wang sin 2 13 m Hierarchie:

94 JUNO (reaktorová neutrina) 2014: final CDR, civil construction, PMT prototyping? 2016: PMT production 2017: Detector 2018: LS production Celkové náklady: 300 M$ 2019: Instalation 2020: Running Pro nás: přirozené pokračování DB 75

95 Neutrina z urychlovačů + atmosférická Hyper-K (Kamioka, Japonsko)

96 T2K (urychlovačová & atmosferická neutrina) Hyper-K 30GeV, 0.75MW 77

97 T2K (urychlovačová & atmosferická neutrina) Hyper-K 30GeV, 0.75MW 77

98 T2K (urychlovačová & atmosferická neutrina) neutrina z urychlovače (J-PARC) µ! e, µ! e E peak 0.5 GeV P (osc.) L E GeV km T2K

99 T2K (urychlovačová & atmosferická neutrina) neutrina z urychlovače (J-PARC) µ! e, µ! e E peak 0.5 GeV atmosferická neutrina - appearance µ! e, µ! e P (osc.) L E GeV km T2K

100 T2K (urychlovačová & atmosferická neutrina) neutrina z urychlovače (J-PARC) µ! e, µ! e E peak 0.5 GeV atmosferická neutrina - appearance µ! e, µ! e atmosferická neutrina - survival e! e, e! e P (osc.) P (surv.) L E GeV km T2K L E GeV km

101 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) Parametry: 1Mt WC (550 kt T2K beam (2,5 stupně off-axis) 79

102 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) T2Hyper-K 0.20 P (osc.) CP efekt: µ! e, µ! e E[GeV]

103 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) T2Hyper-K 0.20 P (osc.) CP efekt: µ! e, µ! e E[GeV]

104 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) T2Hyper-K 0.20 P (osc.) CP efekt: µ! e, µ! e sigma pokrytí : až 74% param. prostoru 0.05 E[GeV]

105 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) Atmosferická neutrina v Hyper-K Oktant, 23 (> 90% C.L.) 1.0 ( e )/ 0 ( e ) 1 [@ km] oktant II. oktant E[GeV]

106 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) Atmosferická neutrina v Hyper-K Oktant, 23 (> 90% C.L.) 1.0 ( e )/ 0 ( e ) 1 [@ km] Hierarchie (> 3σ C.L.) oktant NH: MSW efekt pro neutrina 0.0 IH: MSW efekt pro antineutrina -0.5 II. oktant E[GeV]

107 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) Atmosferická neutrina v Hyper-K Oktant, 23 (> 90% C.L.) 1.0 ( e )/ 0 ( e ) 1 [@ km] Hierarchie (> 3σ C.L.) oktant NH: MSW efekt pro neutrina 0.0 IH: MSW efekt pro antineutrina -0.5 II. oktant E[GeV]

108 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) 82

109 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) 82

110 Hyper-K & T2HK (urychlovačová & atmosferická neutrina) ROZPAD PROTONU! 82

111 Hyper-K (urychlovačová & atmosferická neutrina) 83

112 Hyper-K (urychlovačová & atmosferická neutrina) Jaro 2014: - CDR, čeká se na finální rozhodnutí o financování (2016) - formuje se evropská část kolaborace (QMUL, ICL,U. Liverpool, INFN, U. Geneva, Krakow, Saclay, Lisbon,...) Pro nás (?) elektronika, kalibrace, blízký J-PARC... 84

113 Neutrina z urychlovačů + atmosférická LBNE (Long Baseline Neutrino Experiment, Lead, Jižní Dakota, USA)

114 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) 86

115 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) 86

116 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) 86

117 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) 10kt LAr TPC 86

118 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) Rozpočet: DOE příslibil 867M$, většina na svazek, detektor cca 25% 87

119 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) Rozpočet: DOE příslibil 867M$, většina na svazek, detektor cca 25% 2 fáze: LBNE10: 10kt na povrchu (nelze rozpad protonu) LBNE: 35kt pod zemí (cca 1500 m), blízký detektor 87

120 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) Rozpočet: DOE příslibil 867M$, většina na svazek, detektor cca 25% 2 fáze: LBNE10: 10kt na povrchu (nelze rozpad protonu) LBNE: 35kt pod zemí (cca 1500 m), blízký detektor Svazek: 700 kw, v planu upgrade na 1.2 MW, eventuelně 2.3 MW (project X) 87

121 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) P ( µ! e ) CP efekt Oktant Hierarchie 88

122 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) P ( µ! e ) CP efekt Oktant Hierarchie L(LBNE) = 1300 km > L(T2HK) - efekt hierarchie významný 88

123 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) 89

124 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) Citlivosti zhruba srovnatelné s T2HK Hierarchie CPV 90

125 LBNE (urychlovačová & atmosferická neutrina) Prototyp: 35t LAr TPC vyzkoušený, čistota Ar klíčová Status & timeline: 2014: TDR 2023: start 700 kw 2026: 1.2 MW (project X phase 1), 20kt na povrchu 2028: 34kt na povrchu 2032: 2.4 MW, nabírání dat do cca

126 Neutrinos from STORed Muons nustorm (Fermilab? CERN?)

127 nustorm (mionový akumulační prstenec) Fermilab/CERN? μ 3.8 GeV +- 10% π 5 GeV ~ 230 m 93

128 nustorm (mionový akumulační prstenec) Neutrina z rozpadů akumulovaných mionů +! µ + + µ e + + µ + e 94

129 nustorm (mionový akumulační prstenec) Neutrina z rozpadů akumulovaných mionů +! µ + + µ e + + µ + e 94

130 nustorm (mionový akumulační prstenec) Neutrina z rozpadů akumulovaných mionů +! µ + + µ e + + µ + e Velmi detailní znalost spektra/kompozice svazku: 100T fid. vol. near 50m & POT, 4GeV muons 94

131 nustorm (mionový akumulační prstenec) Detailní a definitivní test LSND anomálie (10 sigma) CPT: P ( µ! e )=P ( e! µ ) m 2 1eV 2 L /2 10 m E MeV 95

132 nustorm (mionový akumulační prstenec) Detailní a definitivní test LSND anomálie (10 sigma) CPT: P ( µ! e )=P ( e! µ ) Far 2 km m 2 1eV 2 L /2 10 m E MeV 95

133 nustorm (mionový akumulační prstenec) Detailní a definitivní test LSND anomálie (10 sigma) CPT: P ( µ! e )=P ( e! µ ) Far 2 km m 2 1eV 2 L /2 10 m E MeV Předstupeň mionového collideru v (daleké?) budoucnosti Přesná měření účinných průřezů GeV neutrin (hlavně ve) s jádry 95

134 LOI podepsalo cca 100 lidí nustorm (mionový akumulační prstenec) (USA, Kanada, Indie, Japonsko, Francie, Itálie, Německo, Polsko, Španělsko, Velká Británie) Status: LOI zaslán Fermilabu v roce 2013 Odhadovaná doba realizace cca 10 let (technologie existuje) 96

135 LOI podepsalo cca 100 lidí nustorm (mionový akumulační prstenec) (USA, Kanada, Indie, Japonsko, Francie, Itálie, Německo, Polsko, Španělsko, Velká Británie) Status: LOI zaslán Fermilabu v roce 2013 Odhadovaná doba realizace cca 10 let (technologie existuje) Odhad nákladů: Sub System Cost M$ 1 Primary Beam Line 24 Target Station 56 Transport Line 14 Decay Ring 82 Near Hall 29 2 Far Detector 24 3 Sub Total 229 Project Office 34 4 Total

136