Eksperyment ICARUS - ICARUS experiment

ICARUS ( I maging C osmowy II R są U nderground S ignals) jest fizyki eksperyment mających na celu zbadanie neutrina . Znajdował się w Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS). Po zakończeniu tamtejszych operacji został wyremontowany w CERN do ponownego wykorzystania w tej samej wiązce neutrin Fermilab, co eksperymenty MiniBooNE , MicroBooNE i SBND (Short Baseline Near Detector). Detektor ICARUS został następnie rozebrany do transportu i ponownie zmontowany w Fermilab. W lutym 2020 roku naukowcy z Fermilabu rozpoczęli schładzanie ICARUSa i napełnianie go 760 tonami ciekłego argonu. Naukowcy mają nadzieję, że dokonają pierwszych pomiarów za pomocą odnowionego ICARUSa jeszcze w 2020 roku.

Program ICARUS został zainicjowany przez Carlo Rubbia w 1977 roku, który zaproponował nowy typ detektora neutrin . Są to tak zwane komory projekcyjne z ciekłym argonem (ang. Liquid Argon Time Projection Chambers – LAr-TPC), które powinny łączyć zalety komór pęcherzykowych i detektorów elektronicznych, ewoluując poprzednie detektory. W ramach programu ICARUS zaproponowano takie detektory o znacznej wydajności. Po pierwsze działa na Pavia w 2001, detektor ICARUS T600 w Gran Sasso , wypełniony 760 tonami ciekłego argonu , rozpoczęła działalność w 2010 roku w celu badania oscylacji neutrin i różnych podstawowych zagadnień współczesnej fizyki , neutrin źródeł astronomicznych lub słonecznych, oraz wiązkę CERN Neutrino do Gran Sasso (CNGS) wytworzoną w odległości 730 km przez supersynchrotron protonowy z CERN , wykryto w reakcji:

Neutrina CNGS są również badane w eksperymencie OPERA , dlatego eksperymenty te są również nazywane CNGS1 (OPERA) i CNGS2 (ICARUS).

Pomiary CNGS stały się również ważne, gdy grupa OPERA ogłosiła we wrześniu i listopadzie 2011 r., że mierzyła neutrina superluminalne (patrz anomalia neutrin szybszych od światła ). Niedługo potem współpraca ICARUS opublikowała artykuł, w którym argumentowali, że rozkład energii neutrin nie jest zgodny z cząstkami superluminalnymi. Ten wniosek został oparty na teorii Cohena i Sheldona Lee Glashowa . W marcu 2012 roku opublikowali bezpośredni pomiar prędkości neutrin na podstawie siedmiu zdarzeń neutrin. Wynik był zgodny z prędkością światła, a tym samym szczególną teorią względności, i jest sprzeczny z wynikiem OPERY. W sierpniu 2012 r. opublikowano kolejny pomiar prędkości neutrin oparty na 25 zdarzeniach neutrin z większą dokładnością i statystyką, ponownie zgodny z prędkością światła, patrz pomiary prędkości neutrin .

Detektor ICARUS został przeniesiony do Fermilabu w lipcu 2017 r. w celu przeprowadzenia nowego eksperymentu neutrinowego.

Oczekuje się, że od lutego 2020 r. ICARUS rozpocznie działalność później w 2020 r.

W maju 2021 roku Fermilab ogłosił, że ICARUS rozpocznie zbieranie danych jesienią 2021 roku.

Bibliografia

  1. ^ Jepsen, Kathryn (22 kwietnia 2015). "Włoski eksperyment z neutrinami, aby przenieść się do USA" . Magazyn Symetria . Pobrano 08.05.2015 .
  2. ^ a b Steffel, Katarzyna N. (2 marca 2020 r.). "ICARUS przygotowuje się do ścigania czwartego neutrina" . symmetrymagazine.org . Źródło 3 marca 2020 .
  3. ^ Rubbia, C. (16 maja 1977). „Komora projekcji czasu ciecz-argon: nowa koncepcja detektora neutrin” (PDF) . CERN. CERN-EP/77-08. Cytowanie dziennika wymaga |journal=( pomoc )
  4. ^ Cerri, Claudio; Sergiampietri, Franco (marzec 1977). „Test kalorymetru z ciekłym argonem z bardzo cienką próbką”. Instrumenty i metody jądrowe . 141 (2): 207–218. Kod bib : 1977 NucIM.141..207C . doi : 10.1016/0029-554X(77)90769-8 .
  5. ^ ICARUS-Współpraca (2011). „Podziemne działanie ICARUS T600 LAr-TPC: pierwsze wyniki”. Dziennik oprzyrządowania . 6 (7): 7011. arXiv : 1106,0975 . Kod Bib : 2011JInst...6.7011R . doi : 10.1088/1748-0221/6/07/P07011 .
  6. ^ B współpracy ICARUS (2012). „Pomiar prędkości neutrin detektorem ICARUS na wiązce CNGS”. Fizyka Litery B . 713 (1): 17–22. arXiv : 1203.3433 . Kod bib : 2012PhLB..713...17A . doi : 10.1016/j.physletb.2012.05.033 .
  7. ^ Współpraca ICARUS (2012). „Poszukiwanie analogu promieniowania Czerenkowa przez neutrina wysokoenergetyczne przy prędkościach nadświetlnych w ICARUS”. Fizyka Litery B . 711 (3-4): 270-275. arXiv : 1110,3763 . Kod bib : 2012PhLB..711..270I . doi : 10.1016/j.physletb.2012.04.014 .
  8. ^ Współpraca ICARUS (2012). „Precyzyjny pomiar prędkości neutrin detektorem ICARUS w wiązce CNGS”. Journal of High Energy Physics . 2012 (11): 49. arXiv : 1208.2629 . Kod bib : 2012JHEP...11..049A . doi : 10.1007/JHEP11(2012)049 .
  9. ^ "Fermilab | Newsroom | Informacje prasowe | 22 kwietnia 2015: Eksperyment neutrin ICARUS do przeniesienia do Fermilab" . www.fnal.gov . Źródło 2015-08-11 .
  10. ^ "ICARUS przybywa do Fermilabu | Wiadomości" . news.fnal.gov .
  11. ^ Barbu, Brianna. „ICARUS przygotowuje się do lotu” . Fermilab . Źródło 23 września 2021 .

Zewnętrzne linki