- Warsaw HEP Group

" Eksperyment NA61 (SHINE) -pomiar
produkcji hadronów powstałych w
wyniku naświetlania wiązką protonową
tarcz grafitowych"
SEMINARIUM FIZYKI WIELKICH ENERGII
Magdalena Posiadała
Eksperyment NA61 (SHINE)
Program fizyczny
Wiązka w T2K
Wyniki z pierwszego etapu
zbierania danych w 2007
12.11.2009 magdap
1
SHINE-Sps Heavy Ion and Neutrino Experiment
12.11.2009 magdap
2
The NA61/SHINE Collaboration
122 physicists from 24 institutes and 13 countries:
University of Athens, Athens, Greece
University of Bergen, Bergen, Norway
University of Bern, Bern, Switzerland
KFKI IPNP, Budapest, Hungary
Cape Town University, Cape Town, South Africa
Jagiellonian University, Cracow, Poland
Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russia
Fachhochschule Frankfurt, Frankfurt, Germany
University of Frankfurt, Frankfurt, Germany
University of Geneva, Geneva, Switzerland
Forschungszentrum Karlsruhe, Karlsruhe, Germany
Institute of Physics, University of Silesia, Katowice, Poland
Jan Kochanowski Univeristy, Kielce, Poland
Institute for Nuclear Research, Moscow, Russia
LPNHE, Universites de Paris VI et VII, Paris, France
Faculty of Physics, University of Sofia, Sofia, Bulgaria
St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia
State University of New York, Stony Brook, USA
KEK, Tsukuba, Japan
Soltan Institute for Nuclear Studies, Warsaw, Poland
Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland
University of Warsaw, Warsaw, Poland
Rudjer Boskovic Institute, Zagreb, Croatia
ETH Zurich, Zurich, Switzerland
NA61 (SHINE) – program fizyczny
Dane dla eksperymentów
poświęconych badaniu
fizyki: neutrin oraz
promieniowania
kosmicznego
Fizyka silnie oddziałującej
materii
MoŜliwości odkrywcze:
Poszukiwania punktu krytycznego
silnie oddziałującej materii.
wystąpienie Antoniego
Aduszkiewicza w kwietniu 2008
roku
Dokładne pomiary:
Pomiary produkcji hadronów
powstałych w wyniku naświetlania
tarcz grafitowych, jednej z nich
będącej kopią tarczy z projektu
badawczegoT2K.
Pomiar produkcji hadronów w
oddziaływaniach p+C, (π+C)
potrzebnych dla eksperymentów:
Pierre Auger Observatory oraz
Kascade.
12.11.2009 magdap
4
NA61 (SHINE)- Program fizyczny – Pierre Auger i
Kascade (I)
Pomiary promieniowania kosmicznego są oparte na
analizie wtórnych cząstek powstałych w wyniku
ewolucji kaskad hadronowych.
Hadronowa kaskada
promieniowania kosmicznego
Ostatnie hadronowe oddziaływania:
Cząstki „wiązki”: π , K , p
Tarcza: powietrze ( ~C)
Wtórne cząstki: π , K
Symulacje:
RóŜnice pomiędzy modelami
Potrzebny pomiar produkcji hadronów
Wiązka
Tarcza
p[GeV]
Rok
Dni
Fizyka
p
C
31
2007
30
T2K,CR
p
C
31
2009
21
T2K,CR
π-
C
158, 300
2009
14
CR
12.11.2009 magdap
5
NA61 (SHINE)- Program fizyczny - T2K (I)
Bardzo waŜny punkt programu fizycznego NA61 (SHINE) to :
Dokładny pomiar produkcji hadronów niezbędny do precyzyjnego
określenia strumienia neutrin dla eksperymentu T2K.
T2K (Tokai to Kamioka) w J-PARC (JAPONIA):
Eksperyment neutrinowy z „długą bazą”
Pomiary kąta θ13 poprzez pojawienie νµ ->ν
νe
oraz θ23, ∆ m223 w oscylacji νµ ->ν
νµ znikanie νµ
(31GeV/c) Protony uderzają w tarcze węglową (90 cm) -> intensywna poza osiowa wiązka
Widmo neutrin mierzone w bliskim (ND280) oraz dalekim (Super-Kamiokande)
detektorze
6
IPJ
IFJ
12.11.2009 magdap
7
Jak mierzymy parametry oscylacji w
T2K ?
1)
2)
3)
4)
Stworzenie wąskopasmowej wiązki νµ
Detekcja neutrin
Przewidywanie strumienia
neutrin w SK (Nobs=Φobs*σ)
Wyliczenie parametrów
oscylacji przez porównanie
liczby przypadków
(Nskobs , Nskexp) oraz
(Φskobs , Φskexp) w funkcji
energii.
Φskexp=Φ
ΦNDobs* RMC (E)
12.11.2009 magdap
ekstrapolacja
8
Stacja tarczy- schemat
12.11.2009 magdap
9
12.11.2009 magdap
10
Poza-osiowa wiązka νµ
θ=2.50
Symulacje: „jnubeam”
π+ które w wyniku rozpadu produkują
neutrina mionowe
Cechy wiązki poza
osiowej:
węŜsze widmo
energetyczne niŜ dla
osiowej wiązki
νµ o mniejszej średniej
energii ( zmniejszone tło
od oddziaływań NC)
νµ + N= νµ + N + π0
12.11.2009 magdap
11
R = ΦMCFar / ΦMCNear
ND280
ν beam
SK
295 km
FAR
far
near
Gdy mamy punktowe oraz
idealnie izotropowe źródło to :
ΩND = SND / ( LND)2 = (3m)2 /(280m)2 ∼ 10-4 rad
ΩSK = SSK/ (LSK)2 = (40m)2 /(295m)2 * 10-6 ∼2* 10-8 rad
Zatem R = ΩSK / ΩND = 0.02*10-6
12.11.2009 magdap
12
R=
ΦMCFar
/
ΦMCNear
1.
przewidzieć strumień νµ w dalekim det.
2.
oszacować tło νe
SK
ND280
ν beam
295 km
far
near
Bliski i daleki detektor widziane są pod
róŜnymi kątami:
1.
2.
SK: źródło punktowe pod 2.5o
Bliski det: rozciągnięte źródło 1o to 3o
⇒
współ. R=Far/Near zaleŜy od energii
neutrin
daleki det. max rozkładu
dla widma νµ przesunięte
do większych energii
aby poprawnie przewidzieć strumień νµ ,
potrzebna jest znajomość produkcji
cząstek rodziców
(kinematyka procesów)
zamiast modeli hadronowych (Fluka et al.)
trzeba uŜyć zmierzonych przekrojów czynnych
dla pionów i kaonów
12.11.2009 magdap
wydłuŜone źródło
dla bliskiego det
13
Strumień νµ w nd280 i Super Kamiokande - symulacje
Dwa modele
hadronowe
wykorzystane w
symulacji
„jnubeam” wiązki
T2K : gfluka,
fluka
RóŜnice w produkcji hadronów z
których powstaje wiązka T2K
Rejestrowany sygnał w Super Kamiokande
12.11.2009 magdap
14
Sygnał dla oscylacji νµ ->νe
►
T2K: νµ ->νe pomiar sin22θ13~0.006 (90%CL)
teraz sin22θ13 <0.14 (90%CL)
►
►
Aby osiągnąć cel T2K błąd systematyczny na produkcję tła musi być
δNbg< 10 %
Tło stanowią: produkcja π0 powstałych z oddziaływania νµ :
►νµ
►
CHOOZ +atm, solar + KAMLAND
+ N= νµ + N + π0
oraz zanieczyszczenie wiązki neutrinami elektronowymi (νe/νµ z MC
jest na poziomie ~ 0.5%)
►νe
+ n= e- + p
12.11.2009 magdap
15
Strumień νe oraz Re
przewidywania, symulacje
K+->(π0) e+ +νe,
K0L -> π-/+ + e+/- + νe
Takie νe będą stanowiły tło do poszukiwania sygnału
oscylacji νµ ->νe
12.11.2009 magdap
16
R = ΦMCFar / ΦMCNear
- zaleŜność od modeli hadronowych
Ken Sakashita – współpraca T2K, NA61
RóŜnice pomiędzy modelami
hadronowymi są rzędu
δRνµ~20%
20% dla
Eν <1 GeV
cel δRν
νµ<3%
Potrzebne jest 200k zrekonstruowanych torów π+ aby osiągnąć wspomniany cel.
Stosunek K/π
π powinny być zmierzony z dokładnością δ(K/π
π)<10%
CERN-SPS-2007-019
17
Akceptacja dla T2K- symulacje
Piony oraz kaony, które w wyniku rozpadu produkują neutrina mionowe trafiające do
detektora SK.
Symulacje „jnubeam” wiązki T2K.
18
T2K - fakty
nie ma precyzyjnych pomiarów produkcji cząstek na
tarczy węglowej w przedziale 30-50 GeV energii
padających protonów
widmo neutrin dla bliskiego i dalekiego detektora nie jest
identyczne, zaleŜy od energii neutrin
niepewności dla współczynnika R=F/N są rzędu 20%
(bazując tylko na podstawie modeli hadronowych z MC)
nie ma pomiaru oddziaływań wtórnych hadronów dla
wiązki T2K – wymagany pomiar odpowiednich
przekrojów czynnych
waŜny pomiar π+ dla zakresu pędów 1<p<6 GeV/c, oraz
kąta θ<400mrad
K+ waŜne-> stanowi tło dla badania powstałych w wyniku
oscylacji νe,
12.11.2009 magdap
19
Akceptacja NA61 (SHINE)
a potrzeby T2K
JNUBEAM –symulacje wiązki
neutrinowej T2K
Dodatnie cząstki – dane NA61
zebrane w 2007 roku
θ (rad)
► JNUBEAM
p (GeV/c)
12.11.2009 magdap
20
NA61 (SHINE)- detektor
Wielki spektrometr dla naładowanych cząstek
TPCs główne elementy systemu rejestracji powstałych torów
2 dipole magnesy-z siłą zakrzywiania 9 Tm na 7m długości (2007 rok: 1.14Tm)
Nowy detektor czasu przelotu ToF-F
2 = 10-4 GeV/c
Zdolność rozdzielcza σp/p
σ
Dobra zdolność identyfikacji cząstek (PID)
:
σ(dE/dx)/<dE/dx>=0.04
21
Rozdzielczość detektorów czasu przlotu:σ(ToF-L/R)=60ps,
σ(ToF-F)<=120ps
Akceptacja detektorów czasu przelotu (ToF)
12.11.2009 magdap
22
New ToF Wall for NA61
total area 577 ´ 120 cm2
σt = 120 ps (4σ
σ K/pi @ 5 GeV)
64 scintillator bars read out on both sides
128 readout channels
single element
PMT R1828
51 mm ∅
15 cm
light guide
(top view)
scintillator BC-408
1200 ´ 100 ´ 25 mm3
(front view)
10 cm
120 cm
120 cm
from Alan
Blondel
64 staggered scintillator bars
(10 mm overlap)
577 cm
Si cookie
8 scintillators mounted on a single frame → 8 ToF modules
PMT
23
Produkcja światłowodów IPJ
12.11.2009 magdap
24
UŜyte tarcze węglowe
Cienka węglowa tarcza
2cm dł., rozmiar 2.5x2.5
ρ=1.84 g/cm3
∼ 0.04 λint
Replika tarczy T2K
dł. 90 cm, φ=2.6 cm
ρ=1.83 g/cm3
∼ 1.9 λint
W 2007 roku dane dla T2K oraz CR były zbierane przez 2 tygodnie.
Cienka tarcza: ∼670k triggers Replika tarczy T2K: ~230k triggers
25
bez tarczy: ~80k triggers
Wyzwalanie sygnału -trigger
Definicja wiązki = S1&& S2 && V1&& V2&& C1&& C2
Oddziaływanie= wiązka * S4
12.11.2009 magdap
26
S1
Instalacja detektorów
wyzwalania sygnału
BPD1
A. Marchionni, Zebranie
współpracy NA61 (SHINE)
New flange
BPD3
V0
BPD2
S2
V1
12.11.2009 magdap
New flange
27
Identyfikacja cząstek - strategia (I)
Pomiar strat energii:
poniŜej 1GeV/c dedykowana
analiza strat energii dE/dx
obszar pędu od 1 do 4 GeV/ckrzywe Bethe-Bloch’a
przekrywają się identyfikacja
niewiarygodna
powyŜej 4 GeV/c analiza dE/dx
12.11.2009 magdap
28
Jak błąd na straty energii zaleŜy od liczby
mierzonych punktów (N) na torze (1) ?
1 wyspa-> vtpc
2 wyspa –>
mtpc+vtpc
Zdolność rozdzielcza dE/dx jest na poziomie 4-5% dla torów przechodzących
przez obie komory VTPC oraz MTPC.
12.11.2009 magdap
Do analizy wybrano tory z liczba punktów
mierzonych N>30
29
Opis metody identyfikacji cząstek (1)
Wykorzystując znajomość pędu dla kaŜdego toru
wyliczono teoretyczne wartości funkcji BetheBlocha (dEdxtheor) dla kaŜdej z hipotezy cząstki
π ,K, p, e.
Teoretyczne rozkłady start energii zostały rozmyte
funkcją Gaussa stosując poniŜsze wielkości:
Srednia = dE/dxtheor wyliczona dla kaŜdego toru
Sigma = δdata *(dEdx_theor/dEdx_data) dla
kaŜdego toru
po rozmyciu
funkcją Gaussa
12.11.2009 magdap
dE/dx (mip)
dE/dx (mip)
30
Prawdopodobieństwo identyfikacji
danej cząstki
Prawdopodobieństwo identyfikacji danej cząstki:
Przykładowy obrazek dla pędu p=(0.2-0.3) GeV/c jest po lewej. Kolory przedstawiają dE/dxtheor
π+ (czarny), e+ (czerwony), K+ (fioletowy).
Dla kaŜdego binu dE/dx „i” przy załoŜeniu danej hipotezy
cząstki wyliczono jej prawdopodobieństwo. Np. dla π+
uŜyto wzór:
dE/dx (MIP)
i
prob
prob
prob
π+
i
π
=
Nπ
i
Nπ
i
i
+ N K + N ie + i N p
Graficzna ilustracja prawdopodobieństwa danej cząstki: Bin
p=(0.2-0.3) GeV/c poniŜej 4 (MIP) widoczny jest wkład tylko od π+,
K+, e+
K+
+
NA61 Collaboration Meeting,
e
prob
27.05.2009 , CERN
Wybieram biny dE/dx gdzie p>=95%. Liczbę pionów w tym
binie mnoŜę przez wartość prawdopodobieństwa identyfikacji
pionu w tym binie dE/dx.
31
ZaleŜność strat energii od kąta produkcji θ
W kaŜdym binie(p,θ)
(przykład dla
p=(0.7-0.8)GeV/c oraz
θ=(300-360)
mean_d
mrad):
Fit funkcji Gaussa do
rozkładów danych
oraz
dE/dx_data (mip)
teoretycznych
dE/dx.
Wyliczenie
przesunięcia ( δ)
δ=mean_d- mean_t.
π+
mean_t
dE/dx_theory (mip)
a_π
π+=(42 ±1)*10-5 (mip/mrad);
a _π
π- =(31 ±4)*10-5 (mip/mrad)
b _π
π+ =-(81+2)*10-3 (mip);
b _π
π- =-(64±1)*10-3 (mip)
δ=theta*a+ b;
δ=theta*a+ b;
dedx=dedx_old - dedx_old*δ;
dedx=dedx_old - dedx_old*δ;
32
►
dodatnie
cząstkipoprawione
straty energii
dE/dx na
zaleŜność od
kąta
produkcji
12.11.2009 magdap
corrected
33
p (GeV/c)
►
ujemne
cząstkipoprawione
straty energii
dE/dx na
zaleŜność od
kąta
produkcji
12.11.2009 magdap
corrected
34
p (GeV/c)
Pozytony versus elektrony
Dla poprawionych strat energii dE/dx wyliczono liczby pozytonów oraz
elektronów.
π-
π+
e-
π-
Od p>0.5 GeV/c liczba
pozytonów oraz elektronów
jest sobie równa.
Główne źródło e+, e- to
rozpady mezonu π0
e+
p
π+
e-
12.11.2009 magdap
e+
p
35
Opis metody identyfikacji cząstek (2)
W kaŜdym binie(p,θ)
p>=95%
(przykład dla p=(0.7-0.8) GeV/c
oraz θ(300-360) mrad):
1) uwzględniam tory w takim
przedziale dE/dx, w którym
spełniony jest warunek
p>=95%
dE/dx_cut
Teoretyczny rozkład dE/dx dla
dodatnich pionów, dla których
spełniony jest warunek p>=95%
2) poprawiam na przedziały nie
spełniające warunku p>=95%
3) stosuję poprawkę kątową
Opisana metoda została uŜyta do otrzymania zidentyfikowanych widm
dodatnich oraz ujemnych pionów w przestrzeni (p,θ).
12.11.2009 magdap
36
Poprawki detektorowe - symulacje
►
►
►
►
Widma pionów zostały poprawione równieŜ na akceptacje
geometryczna detektora NA61 (SHINE), wydajność programów
rekonstrukcji, rozmycie kinematyczne oraz poprawność rekonstrukcji
torów do głównego wierzchołka.
Poprawki wyliczono wykorzystując pakiet symulacyjny detektora NA61
(GEANT3 wraz z generatorami VENUS oraz GHEISHA)
Macierz poprawek C-1 (p,θ) została zdefiniowana następująco:
zrekonstruowane π do pierwotnego wierzchołka (p,θ )
−1
C ( p, θ ) =
wszystkie wygenerowane π z pierwotnego wierzchołka (p,θ )
Ostateczne wyniki poprawionych widm pionów otrzymałam stosując
poniŜszą formułę:
poprawione widma π ( p,θ ) =
zidentyfikowane widma π w przestrzeni (p,θ )
C −1 ( p, θ )
12.11.2009 magdap
37
Widma pionów w przestrzeni (p,θ)
12.11.2009 magdap
38
Widma cząstek powstałych w
wyniku oddziaływań 30 GeV
protonów z cienką węglową
tarczą
na podstawie danych zebranych podczas
naświetlań cienkiej tarczy grafitowej w
2007 roku
Wyniki prezentowałam w imieniu współpracy NA61 (SHINE) na :
XXXIX International Symposium on Multiparticle Dynamics,
4-9 September 2009, Homel, Białoruś
12.11.2009 magdap
39
π+ oraz π-– wyniki z analizy dE/dx dla cząstek
poniŜej 1 GeV/c
tylko błędy statystyczne
40
Identyfikacja cząstek strategia (II)
Pomiar czasu przelotu
oraz strat energiipołączona informacja :
π+
p~[1-6] GeV/c pomiar czasu
przelotu (ToF)
łączna analiza dE/dx + ToF
π-
Sebastien Murphy, Sandro Bravar
41
Identyfikacja cząstek - strategia (III)
Analiza ujemnych
hadronów:
Analiza ujemnych cząstek
powstałych w pierwotnym
wierzchołku zwana (analizą h-)
zakłada, Ŝe większość wyprodukowanych ujemnych cząstek w
oddziaływaniach p-C przy energii
30 GeV to
mezony π-.
Pozostałość to K-, e- oraz zaniedbywalnie mała liczba antyprotonów.
Symulacyjny pakiet (Venus-GHEISHA oraz Geant) jest wykorzystywany do
obliczeń poprawek związanych z akceptacją geometryczną detektora,
wydajnością rekonstrukcji, słabymi rozpadami oraz rekonstrukcja wierzchołka.
Tomasz Palczewski, prof. Joanna Stepaniak
42
π- - wyniki z dwóch analiz: dE/dx and h-
tylko błędy statystyczne
43
π- - wyniki z dwóch analiz h- oraz dE/dx + TOF
Tomasz Palczewski, prof. Joanna Stepaniak
Sebastien Murphy, Sandro Bravar
12.11.2009 magdap
44
π- - wyniki z analizy h-
Tomasz Palczewski, prof. Joanna Stepaniak
12.11.2009 magdap
45
Naświetlanie tarcz w 2009
roku
Start: 26 lipiec
Koniec: 16 listopad
(~3 miesiące zbierania danych)
12.11.2009 magdap
46
Zebrane dane w 2009 roku- fizyka neutrin
p+C at 31 GeV/c
6M events
p+(T2K replica target) at 31 GeV/c
4M events
Zebrane dane w 2009 rokufizyka promieniowania kosmicznego
π+C at 158 GeV/c
5M events
π+C at 350 GeV/c
6M events
Zebrane dane w 2009 rokufizyka silnie oddziałującej p+p at 158 GeV/c
p+p at 80 GeV/c
materii
4M events
4M events
p+p at 40 GeV/c
6M events
p+p at 31 GeV/c
3M events
p+p at 20 GeV/c
2M events
Podsumowanie (1)
►
NA61 (SHINE) to wielki spektrometr hadronowy przy
akceleratorze SPS w CERNie, który mierzy cząstki powstałe
w wyniku oddziaływania protonów o energii 30 GeV na
dwóch grafitowymi tarczach:
►
►
►
cienkiej: pomiar przekrojów czynnych
repliki tarczy T2K: studia wtórnych oddziaływań
W 2007 roku podczas naświetlania grafitowych tarcz:
zebraliśmy dobrej jakości dane, ale o malej statystyce
zarówno dane jaki i symulacje pokazują pełne pokrycie przestrzeni
fazowej wymaganej w eksperymencie T2K.
otrzymaliśmy pierwsze widma pionów
praca nad analizą danych z długiej tarczy jest jeszcze
kontynuowana
12.11.2009 magdap
50
Podsumowanie (2)
►
►
zbieranie danych w 2009 roku. ( 26 lipiec- 16 listopad, ok. 3
miesiące pracy na wiązce z SPS)
Zmiany detektorowe przygotowane na 2009 rok:
nowa elektronika odczytu dla komór projekcji czasowe
TPC oraz nowy system akwizycji danych-> zwiększenie
szybkości odczytu o czynnik ok. 10 (~70 Hz)
nowy system wyzwalania danych
zwiększona akceptacja detektora czasu przelotu ToF-F
(pmin ~ 1 GeV/c → 0.6 GeV/c)
nowe detektory pozycji wiązki (BPD) 5x5 cm2
dane zbierane dla eksperymentu T2K (p+C przy 31 GeV/c)
przez okres ok. 3 tygodni
zebrano 6M przypadków dla cienkiej tarczy oraz ok. 4M na
długiej
12.11.2009 magdap
51
Back up
12.11.2009 magdap
52
SPS North Experimental Area
NA49
CALICE/ILC
GLAST, DREAM,
AMS,…
CMS
ALICE
CERF/SCRP
CRYSTALS/LHC Coll.
LHCb
12.11.2009 magdap
ATLAS
TOTEM
53
12.11.2009 magdap
54
NA61 (SHINE)- Program fizyczny – Pierre Auger i
Kascade (II)
NA61 moŜliwości vs potrzeby Pierre Auger oraz Kascade
wydajność detektora
NA61 dla pionów
AUGER - 50-70% pokrycia w przestrzeni (p,θ
θ)
55
KASCADE - 80-100% pokrycia w przestrzeni (p,θ
θ)
νµ + n -> µ- + p
Sygnał dla νµ
T2K podczas zbierania danych przez 5 lat (z 0.75MW na tarcze) -> pomiar niepewności
parametrów mieszania neutrin będzie na poziomie:
δ(sin22θ23) ~ 0.01, δ(∆m223)~3* 10-5 eV2 , (c.e. 0.04, 2-3*10-4 SK,K2K,MINOS)
Wpływ róŜnych innych wielkości na pomiar niepewności podanych wyŜej parametrów
mieszania.
normalizacja strumienia :<10%
kształt widma energetycznego
(FLUKA/GFLUKA/MARS)<20%
szerokość widma<10%
(NC) /QE <20%
skala energetyczna<2%
Dla wartości ∆m223 = 2 – 3 *10-3 eV2
niepewności prowadzą do ---->
δRµ,e ~2-3%
12.11.2009 magdap
56
12.11.2009 magdap
57
Komory projekcji czasowej (TPC)
1)
2)
3)
4)
cząstka jonizuje gaz
elektrony dryfują w
kierunku padów
odczytowych
elektrony tworzą lawinę
na drutach odczytowych
sygnał rejestrowany jest
na padach
Mieszanka gazowa : VTPC ArCO2 90/10 oraz MTPC ArCO2 95/5
Argon - większe wzmocnienie gazowe
CO2 – zmniejsza prędkość dryfu
12.11.2009 magdap
58
Sygnał dla νe
νe + n -> e- + p
10% niepewności dla błędu
systematycznego na δNbg
przekłada się na:
δ(Rµ,e)~ 2 – 3 %
co sprowadza :
δ(Nπ0)< 1.6% (0-1 GeV) i δ(Nπ0) < 1.4% (1 -10 GeV),
δ(Ne) < 2.7%
(0-1 GeV) i δ(Ne) < 0.4% (1 -10 GeV),
12.11.2009 magdap
K.Sakashita plot
59
Oddziaływania wtórne w długiej tarczy
π dzielimy na:
* wszystkie
68% proton-> 32% nie proton
* znajdujące się w akceptacji T2K: 75% proton->
25% nie proton
12.11.2009 magdap
Absorpcja π dla (pπ > 0.5 GeV):
80% wychodzi ->20%
zatrzymuje się w tarczy
60
Oddziaływania wtórne vs długość tarczy
dla tarczy 2cm efekt wtórnych
oddziaływań ~2%
dla 90 cm tarczy ~20%
T.Nakadaira
12.11.2009 magdap
61
Antoni Aduszkiewicz
12.11.2009 magdap
62
Normalizacja do przekrojów
czynnych
12.11.2009 magdap
63
Nieelastyczny przekrój czynny
12.11.2009 magdap
C.Strabel,
A.Marchionni
64
2 π
d σ / (dp d Ω) (mb / (GeV/c sr))
HARP Result (p-Al at 12.9 GeV)
600
600
600
30-60 mrad
60-90 mrad
90-120 mrad
400
400
400
200
200
200
0
0
600
2
4
6
0
0
600
2
4
120-150 mrad
6
0
0
600
400
200
200
200
2
4
6
0
0
2
4
6
4
6
HARP Sanford-Wang
parametrization
180-210 mrad
400
0
2
150-180 mrad
400
0
HARP data points
0
0
2
4
6
p (GeV/c)
results based on ~200 k
reconstructed tracks
doubly differential cross-section
comparison to previous data:
large normalization uncertainty
65
Dane zebrane w 2009 roku - podsumowanie
12.11.2009 magdap
66