S. Buontempo*, A. Cocco*, A. Ereditato*, G. Fiorillo*, F. Marchetti-Stasi*, P.Migliozzi*, F. Riccardi*,V. Palladino, P. Strolin
Attività 1993-94
Lo scopo dell' esperimento é di osservare un segnale o comunque di stabilire un limite superiore ( <= 3/10000 ) di piú di un ordine di grandezza migliore di quelli sinora raggiunti ( <= 4/1000 ) per le "oscillazioni" di neutrini u (nu) in neutrini T (nt).
Questa sensibilità é tale da permettere l'osservazione di questo nuovo fenomeno, nel caso in cui si rivelassero fondate le piu' recenti e plausibili congetture teoriche sulla massa del nt ( qualche decina di eV ) basate su argomenti fisici ed astrofisici.
L' importante miglioramento della sensibilità é possibile per :
1) l' alta intensitá del fascio WB di nu dello SPS del CERN
2) importanti progressi nelle tecniche di preparazione e di scanning semi- computerizzato di grandi masse ( circa 1 Ton ) di emulsioni nucleari
3) una forte segnatura ( la traccia corta del T ) con alta efficienza di rivelazione per i decadimenti dei T prodotti dalla apparizione e successiva interazione del nT nelle emulsioni
4) una alta efficienza di reiezione di eventi ordinari dovuti a nu
CHORUS é perció un rivelatore "ibrido", operato da una Collaborazione composta da un gruppo europeo che fornisce un rivelatore di tipo elettronico ( con largo impiego di fibre ottiche scintillanti ) per la ricostruzione spaziale e temporale degli eventi e da un gruppo euro-giapponese specializzato nell'uso di emulsioni nucleari ( per la osservazione visiva diretta, con altissima risoluzione spaziale, del decadimento dei leptoni T ) .
-Completamento della istallazione in primavera del calorimetro sull' esperimento e dell' istallazione dell' esperimento in toto. Il calorimetro é stato messo in funzione e testato con raggi cosmici a fine estate, poi esposto in ottobre e novembre a fasci di elettroni e pioni per una prima calibrazione.
-Contemporanemente e' stata completata la messa in funzione del nuovo ricostruito e modificato fascio di neutrini WB dello SPS e la messa in funzione dell' intero apparato. Il nostro gruppo ha contribuito in maniera decisiva all' architettura per l'acquisizione dati e aiutato la messa in opera dello spettrometro a muoni. L' intero apparato é stato esposto a fine novembre al fascio di neutrini.
-Anche grazie ai dati presi in autunno il progresso nella definitiva messa in funzione dell' esperimento é stato sufficientemente rapido e l' esperimento é stato pronto a prendere dati in maniera regolare poco dopo la ripresa dello SPS in Aprile. Anche gli ultimi problemi sono ormai in via di risoluzione. Il run in corso durerá fino a metá ottobre.
-Il nostro gruppo partecipa anche allo sforzo di una parte della Collaborazione per la realizzazione di un bersaglio sensibile a capillari riempiti di liquido scintillante con lettura elettronica, capace di risoluzioni vicine a quelle del bersaglio emulsioni nucleari e di affiancarsi ad esso piú avanti nel corso dell' esperimento.
-Ancora procedono le ultime analisi dei dati raccolti nell' esperimento CHARM II (studio della diffusione neutrino muonico - elettrone ed altre interazioni rare di neutrini ). Risultati continuano ad essere pubblicati e presentati a numerose conferenze.
Programma 1995
Siamo impegnati nel 1994 nella operazione, calibrazione, manutenzione e presa dati dell' esperimento e nell' analisi on-line e off-line dei dati che stiamo raccogliendo.
La presa dati dell'esperimento continuerà per tutto il 1995.
Le prestazioni dello SPS sembrano al momento rappresentare il limite maggiore per il successo dell' esperimento, sia in termini di numero di giorni all' anno di operazione del fascio di neutrini che in termini di numero di protoni primari forniti per giorno di operazione. Stiamo preparando quindi una proposta di estensione del periodo di presa dati fino a fine 1997, incoraggiata dallo SPS Program Committee.
Pubblicazioni
1) S.Buontempo et al."The high resolution calorimeter of the CHORUS experiment", Proceedings of the Third International Conference on Advanced Technology and Particle Physics, Nucl. Phys. B (Proc Suppl.) 32 (1993)
2) M.de Jong et al.,"A new search for numu-nutau oscillations", CERN-PPE/93-131, 20 July 1993, update of proposal CERN-SPSC/90-42,SPSC P254
3) S.Buontempo et al., "Construction and test of calorimeter modules for the CHORUS experiment", Nucl. Inst. & Meth. A344 (1994) 85
4) S.Buontempo et al.,"A new instrument for the high statistics measurement of plastic scintillating fibers", Nucl. Inst. & Meth. A344 (1994) 92
5) "CHORUS : a new experiment dedicated to the search for numu-nutau oscillations", CHORUS Collaboration, presented by J. Brunner at the Europhysics Conference on High Energy Physics, Marseille, July 1993
6) "Numu -Nutau oscillations: the CHORUS experiment ", CHORUS Collaboration, presented by V. Palladino at XIV International Workshop on Neutrino Physics, Seoul, Korea, July 1993
7) "A high resolution sampling calorimeter for the CHORUS experiment", S.Buontempo et al., presented by B. Saitta at the 4th Int.Conf. on Calorimetry in High Energy Physics, Isola d' Elba, Settembre 1993
8) "The lead/scintillating fiber and strip calorimeter of the CHORUS experiment", E.Di Capua et al., presented by A. Ereditato at the SCIFI 93 Conference, Notre Dame, Indiana, October 1993
9) "The CHORUS Calorimeter: test results", CHORUS Collaboration , presented by G. Fiorillo at the Fronteer Detectors for Fronteer Physics, 6th Pisa Meeting on Advanced Detectors, May 94, Elba,Italy
10) "Status report on the CHORUS experimentat CERN", CHORUS Collaboration, presented by R. Ferreira at the Fronteer Detectors for Fronteer Physics, 6th Pisa Meeting on Advanced Detectors, May 94, Elba,Italy
11) "Neutrino oscillations experiment", CHORUS Collaboration, presented by H. Wong, Proceedings of the VII Rencontres de Physique de la Vallee d' Aoste, La Thuile, March 94
12) "The CHORUS data acqusition system",CHORUS Collaboration, presented by F. Riccardi at the Conference on Computing in High Energy Physics, S. Francisco, April 94
4. STUDIO DELLA DIFFUSIONE NEUTRINO MUONICO-ELETTRONE
S. Buontempo*, A.Cocco*, A. Ereditato*, G. Fiorillo*, F. Marchetti-Stasi*, V. Palladino, P. Strolin
Attività 1993-94
La ricerca è svolta nell'ambito dell'esperimento CHARM II, che ha collezionato dati per 5 anni sul fascio di neutrini del CERN. Essa è finalizzata a verifiche di precisione della nostra attuale comprensione delle interazioni dei neutrini nel quadro del cosiddetto Modello Standard delle interazioni elettrodeboli.
La diffusione di neutrini u su elettroni è particolarmente difficile da investigare sperimentalmente; tuttavia essa coinvolge particelle elementari puntiformi essenzialmente libere, e fornisce perciò dati che possono essere confrontati con le previsioni teoriche nel modo più diretto.
L'intensità del fascio e le caratteristiche dell'apparato sperimentale hanno permesso di raccogliere una statistica di circa un ordine di grandezza superiore a quella dei precedenti esperimenti e di controllare gli errori sistematici ad un livello corrispondente a quello dell'errore statistico. L'esperimento fornisce inoltre dati su altri importanti processi rari che coinvolgono i neutrini
Procede l' analisi dei dati raccolti nell' esperimento. Risultati continuano ad essere pubblicati e presentati a numerose conferenze.
Programma 1995
Il risultato definitivo dell' analisi principale ( angolo di Weinberg nella diffusione neutrino u-elettrone ) é ancora in via di perfezionamento e sarà pubblicato nel corso del 1994.
Altre analisi sono in corso di pubblicazione ( limiti su oscillazioni di neutrini, produzione di bosoni Z', proprietá elettromagnetiche dei neutrini ) oppure ancora in corso ( produzione di trileptoni, decadimento beta inverso, ricerca di decadimenti di neutrini etc ). Alcune continueranno prevedibilmente ancora nel 1995.
Pubblicazioni
1) M.Gruwe et al., "Search for numu-nutau oscillations", Phys. Lett. B309 (1993) 463-468
2) P.Vilain et al., "Coherent Single Charged Pion Production by Neutrinos", Phys. Lett. B313 (1993) 267-275
3) R.Beyer et al., "Flavour Universality of Neutrino Coupling with the ", Phys. Lett. B320 (1994) 203-205
4) "Test of the standard model with CHARM II ", CHARM II Collaboration, presented by A.Rozanov Proceedings of the VII Rencontres de Physique de la Vallee d' Aoste, La Thuile, March 1993
5) "Neutrino-electron scattering",CHARM II Collaboration, presented by A. Rozanov at the the Workshop on "Neutral Current, 20 years later", Paris, July 1993
6) "Neutrino-Electron Scattering", presented by A.Cocco, to be published in the Proceedings of the II Neutrino Symposium, Tallin, October 1993
7) "Recent results from the CHARM II detector", CHARM II Collaboration, presented by A.Cocco, to be published in the Proceedings of the XXIXth Rencontre de Moriond on Electroweak Interactions and unified theories", Les Arcs, March 1994