Seminarium Fizyki Wielkich Energii

Przewidywania strumienia dla akceleratorowych wiązek neutrinowych wymagają dokładnej znajomości produkcji hadronów przy energiach odpowiednich dla danego eksperymentu. Obecnie największy wklad do precyzyjnego modelowania strumienia neutrin pochodzi z znajomości widm cząstek (rodziców neutrin) wyprodukowanych w tarczy i wychodzących z niej. Precyzja znajomości strumienia wiązki neutrinowej przekłada się bezpośrednio na niepewności pomiarów przekrojów czynnych, realizowanych w bliskiej stacji eksperymentu. Natomiast w stacji dalekiej dokonuje się oszacowania sygnału pochodzącego z oscylacji neutrin, m.in. w oparciu o wiedzę dotyczącą znajomości strumienia wiązki neutrinowej. Podczas seminarium zaprezentuję dwa podejścia wykorzystywane do oszacowania strumienia neutrin.Idea pierwszego z nich polega na symulacji i przechowywaniu historii oddziaływań cząstek rodziców neutrin, tak by później dokonać przeważania symulowanych danych w oparciu o rzeczywiste pomiary. W drugim podejściu skupiamy się tylko na cząstkach rodzicach neutrin, które opuszczają tarczę. Obie metody wymagają przeprowadzenia dedykowanych pomiarów oraz zaangażowania dodatkowych eksperymentów. W prezentacji omówione zostaną najnowsze wyniki eksperymentów produkcji hadronów - NA61 / SHINE w CERN (pomiary dla T2K) oraz MIPP w Fermilab (pomiary dla NuMI).

The accelerator neutrino beam predictions require precise knowledge of the hadron production in interactions at energies relevant for the given experiment. Currently one of the largest errors in flux estimates comes from the poor constraints of particle yields off the target. The flux is used to measure neutrino cross sections at the near detector, while at the far detector it provides an estimate of the expected signal for the study of neutrino oscillations. In the talk two approaches to constrain the ν flux are presented. In the first one an interaction chain for the neutrino parent hadrons is stored and is later weighted with real measurements. In the second approach one uses a hadron production yields off a real target exploited in the neutrino beamline. Yields of neutrino parent hadrons are parametrized at the surface of the target, thus one avoids to trace the particle interaction history inside the target. As in the case of the first approach, a dedicated experiment is mandatory. Recent results from the hadron production experiments-NA61/SHINE at CERN (measurements for T2K) and MIPP at Fermilab (measurements for NuMI)-are reviewed.