„ICARUS“ pasiruošęs skraidyti – oficialiai šį rudenį pradeda medžioti lengvo sterilaus neutrino

ICARUS detektorius yra projekto dalis „Fermilab“ trumpos bazinės neutrino programa šį rudenį oficialiai pradės medžioti sunkiai pasiekiamą sterilų neutrino. Tarptautiniam bendradarbiavimui, kuriam vadovavo Nobelio premijos laureatas Carlo Rubbia, pavyko detektorių prijungti prie interneto. ir šiuo metu renka bandymų duomenis ir atlieka galutinius patobulinimus.

Kai komanda 2020 m. Pradžioje pradėjo aušinti „ICARUS“ neutrino detektorių ir pripildyti 760 tonų skysto argono, mažai kas žinojo, kiek pasaulis pasikeis per du mėnesius, kuriuos užpildys užpildas.

„Idealiame pasaulyje Kai tik užpildymas bus baigtas ir užšaldymo įrenginys stabilus Mes galėjome įjungti detektorių ir nedelsdami pradėti ieškoti pagrindinių dalelių lovelio “, – sakė ICARUS komisijos koordinatorė ir techninio koordinatoriaus pavaduotoja Angela Fava.

ICARUS bendradarbiavime dalyvauja daugiau nei 150 mokslininkų iš 23 institucijų Italijoje, Meksikoje, Šveicarijoje. ir JAV Detektorius yra JAV Energetikos departamento Fermi nacionalinėje greitėjimo laboratorijoje. kuri yra netoli Čikagos

Tarptautiniai kelionių apribojimai, nustatyti pernai dėl Covid-19 Pandemija reiškė, kad daugelis Europos ekspertų negalėjo asmeniškai atvykti į „Fermilab“, kaip planuota pradėti detektoriaus komponentus. Tyrėjai pertvarkė planą, kad detektoriai galėtų pradėti dirbti su dauguma komandos, dirbančios nuotoliniu būdu.

„ICARUS“ neutrino detektorius

„ICARUS“ detektorius rinko bandymų duomenis ruošdamasis oficialiai pradėti rinkti fizikos duomenis vėliau šiais metais. Kairysis skydelis rodo elektronų neutrinų, formuojančių protonus (viršutinį takelį), ir elektronų sąveiką. kuris sukuria elektromagnetinį dušą su fotonais ir elektronais. Dešiniajame skydelyje rodoma protonų (trumpas takelis, viršuje kairėje) ir mūonų (3,4 m takelis) sąveika. Mūro neutrino sąveika taip pat matoma apatinėje vaizdo pusėje. Abiejose plokštėse neutrino pluoštas ateina iš kairės. Kreditas: „ICARUS“ bendradarbiavimas.

Bendradarbiavimas sėkmingai paleido ICARUS 2020 m. Rugpjūtį ir užfiksavo pirmosios dalelės kelią – nuo kosminių spindulių. Kosmoso dalelės nuolat puola Žemę – netrukus po to. „ICARUS“ detektoriai atskleidė „Booster“ ir „NuMI“ neutrino pluoštus Fermilabe. ICARUS detektoriai užfiksavo pirmuosius mionus ir elektronų neutrinus. Tai rodo didelį skysčio argono laiko projekcijos technikos jautrumą.

Komanda kuria pilną sistemą, skirtą kosminių spindulių signalams nustatyti ir išskirti. Jie atlieka paskutinius neutrino duomenų rinkimo sistemos patobulinimus, kad paruoštų detektorių pirmajam oficialiam duomenų rinkimui 2021 m. Rudenį.

Claudio Montanari, ICARUS techninis koordinatorius, sakė: „Mes galime atlikti savo darbą su dauguma žmonių, kurie nėra persikėlę iš savo vietinių biurų ar namų. „Kiekvienas daro viską. kuris yra operacijos sėkmės raktas “.

ieškoti nematomų dalelių

ICARUS detektorius, iš pradžių surinktas 2000-ųjų pradžioje Italijos nacionalinio branduolinės fizikos instituto laboratorijoje Pavijoje, yra didžiausias skystojo argono detektorius pasaulyje. Neutrino medžiotojo karjerą jis pradėjo Italijos Gran Sasso nacionalinėje laboratorijoje atlikdamas eksperimentus, atliktus 2010–2014 m.

Pasibaigus teismui Italijoje. Mokslininkai suprato, kad „ICARUS“ detektorius gali antrą kartą gyventi „Fermilab“, ieškodamas naujo tipo dalelių: sterilių neutrinų.

Trumpalaikė pagrindinė „Neutrino“ programa „Fermilab“

ICARUS bus didžiausias ir tolimiausias programos detektorius. Trumpas bazinis neutrinas „Fermilab“, kuris stebi neutrino virpesius mažais atstumais ir ieško sunkiai suprantamų sterilių neutrino užuominų. Kreditas: „Fermilab“.

Mokslininkai jau žino tris neutrino rūšis arba skonius. Dalelytes yra labai sunku pagauti, nes jos sąveikauja tik per dvi iš keturių žinomų jėgų: sunkio jėgą ir silpnas jėgas. Bet šis potencialus ketvirtasis neutrinas – jei jis egzistuoja – gali būti net jautrus silpnoms reakcijoms. Tai dar labiau apsunkina aptikimą. Mokslininkai turi atidžiai apsvarstyti, kaip skiriasi skoniai Kaip neutrinai transformuojasi vienas į kitą? Tai reiškinys, žinomas kaip neutrino virpesiai.

Ankstesni eksperimentai parodė nenormalių svyravimų požymių. Tačiau tyrėjams reikia daugiau informacijos, kad nustatytų, ar sterilūs neutrinai yra atsakingi už rezultatus. Atradus sterilius neutrino įrodymus, mokslininkai įgis žinių apie fiziką, gerokai viršijančią standartinį modelį. kuri yra teorinė sistema, kuri tiksliai paaiškino beveik visų žinomų subatominių dalelių sąveiką daugiau nei 50 metų.

kad tai įvyktų Du mokyklinio autobuso dydžio ICARUS detektoriaus moduliai buvo išsiųsti iš Gran Sasso į CERN Kalbant apie atnaujinimus, 2017 m. Abu moduliai sunkvežimiais ir laivais keliauja į „Fermilab“, kur netrukus pradės sunkiai pasiekiamą sterilią neutrino medžioklę.

„ICARUS“ yra vienas iš trijų „Fermilab“ dalelių detektorių, kuris ieškos sterilių neutrinų rodiklių kaip laboratorijos trumpos bazinės neutrino programos dalis. Kartu su trumpais baziniais neutrino detektoriais ir mikrobūnais. Kartu detektoriai analizuoja, kaip neutrinai vibruoja eidami tiesiu pluošto keliu per šiuos detektorius.

SBND, esantis 110 metrų nuo neutrino pluošto pradžios, pateiks neutrino momentinę nuotrauką iškart po jo pagaminimo. „MicroBooNE“, esanti 360 metrų nuo spindulio linijos, leis jums pamatyti sijos kompoziciją antrą kartą. Galutinis patikrinimo taškas buvo ICARUS, 600 metrų nuo pluošto pradžios taško. Jei ICARUS, remdamasis SBND ir „MicroBooNE“ duomenimis, pasirinko mažiau melonų ir daugiau elektronų neutrinų, nei tikėtasi, „jų derinys bus unikalus svyravimo ir sterilių neutrinų “, – sakė Fava.

prieš skrydį kontrolinis sąrašas

„ICARUS“ pasiruošimas ieškoti sterilių neutrino signalų „Fermilab“ apima tris skirtingus veiksmus: ir samdyti Diegimas prasidėjo 2018 m. Ir apima vakuuminių kamerų, izoliatorių, kriostatų ir įvairios elektronikos montavimą. naudojamas detektoriui įjungti ir duomenims rinkti.

Patikrinę elektros saugą Įsitikinkite, kad vakuuminėje kameroje nėra nuotėkio, ir patikrinkite pagrindinį komponentų funkcionalumą. Atėjo laikas paruošti detektorių įjungti. Technikas paleidžia kriogeninės sistemos filtrą, siurblį ir kondensatorių. ir skystą argoną pradėti dėti 2020 m. pradžioje

Bendradarbiai iš CERN ir INFN, turintys istorinių žinių apie detektorius, įdėti į pradinę pakuotę. Jie išvyko su planais grįžti į „Fermilab“ 2020 m. Balandžio mėn., Kad padėtų apibūdinti procesą ir pažvelgti į detektorius iki jų įjungimo. Nors jie negalėjo grįžti patys. Tačiau grupė sėkmingai suderino su komandos „Fermilab“ skyriumi, kad užbaigtų aktyvavimą praėjusią vasarą.

Ikaras

2020 m. Pradžioje ICARUS pripildė iki 760 tonų gryno skysto argono ir pradėjo veikti rugpjūtį. Kreditai: Lynn Allan Johnson, „Fermilab“.

“Mums pasisekė, kad niekas nepasirodė”, – sakė Montanari.

Kai detektorius įjungtas Tarptautinis bendradarbiavimas atkreipė dėmesį į prietaisų derinimą ir optimizavimą, pavyzdžiui, siekiant išlaikyti gerus neutrino duomenis. Skystas argonas detektoriaus viduje turi būti išskirtinai grynas. Kai mokslininkai nustatė, kad argonas yra mažiau grynas, nei tikėtasi. Jie atsekė problemą, kad sulėtintų dujinio argono judėjimą per recirkuliacijos sistemą ir imtųsi veiksmų srauto problemai išspręsti.

„Tai yra fiziko gyvenimas. spręsti problemas ir ieškoti būdų joms įveikti “, – sakė Fava.

Nuo praėjusių metų ICARUS yra paleidimo procesas. Komanda bando visus posistemius, siekdama užtikrinti, kad prieš pradedant oficialų duomenų rinkimą jie būtų sinchronizuojami ir kalibruojami, kad būtų galima surinkti kokybiškus duomenis su minimaliu triukšmu.

pasiruošti įlaipinimui

ICARUS 2020 m. Gruodžio mėn. Pradėjo naudoti spindulių neutrino stiprintuvų bandymų duomenis. Duomenys naudojami norint sureguliuoti trigerius, kad būtų galima nuspręsti, kurie signalų tipai laikomi vertais dalelių „įvykiais“.

„Trigerio sistema yra vienas iš svarbiausių testavimo komponentų. nes renka kitus posistemius Visi kartu “, – sakė Fava.

Aktyviklio greitį – kaip dažnai sistema registruoja įvykius – reikia tiksliai sureguliuoti. jei jis per aukštas Mokslininkai baigs atsiųsti daugiau duomenų nei reikia. Tai sugaišta per daug laiko ir skaičiavimo galios ir gali nepastebėti dalelių sąveikos, svarbios atradimui, įrašymo. Komanda planuoja išbandyti kitą trigerio logikos kartojimą gegužės mėnesį.

Be trigerio pritaikymo, ICARUS komanda įdiegs galutinį kosminių spindulių žymeklių rinkinį. Maždaug 10 kosminių spindulių pateko į detektorių 1,6 milisekundės intervalais, kurių kiekvienas buvo naudojamas galimoms neutrino reakcijoms užfiksuoti. Kosminių spindulių sekimo prietaisai naudojami norint atskirti, kuris signalas yra signalas.

„Jei yra išorinis signalas ir laikas yra teisingas, Mes galime paneigti tą įvykį, turėdami omenyje, kad jį sukėlė dalelės, ateinančios iš išorės “, – sakė Montanari. Dabar sumontuoti apatiniai ir šoniniai vikšrai – dabar tereikia padaryti viršutinę dalį.

Su viskuo, ko tikimasi šį rudenį Eksperimentas žengia kitą įdomų žingsnį: renkami aukštos kokybės duomenys, kurie bus naudojami mokslininkams ieškant sterilių neutrinų.

“Nekantrauju atlikti gerą duomenų analizę ir pamatyti, ką gamta nori mums pasakyti”, – sakė Montanari.

ICARUS palaiko JAV Energetikos departamento mokslo biuras. Italijos nacionalinis branduolinės fizikos institutas (INFN) ir Europos branduolinių tyrimų organizacija CERN.

„Fermilab“ yra pagrindinė Amerikos dalelių fizikos ir katalizatorių tyrimų laboratorija. „Fermilab“, JAV Energetikos departamento Mokslo biuro laboratorija. Įsikūręs netoli Čikagos Ilinojus ir veikia pagal „Fermi Research Alliance LLC“ sutartį.

DOE mokslo biuras yra vienintelis didžiausias fizinių mokslų pagrindinių tyrimų dalyvis JAV. ir stengiamės spręsti aktualiausius mūsų kartos iššūkius.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kokia tavo pirmoji idėja? Remiantis naujais tyrimais, galėtų prasidėti pustrečio amžiaus

Naujas tyrimas ir dešimtmečių duomenų apžvalga laikrodžio atmintį nustūmė už metų ribų, tačiau tyrimas įrodo, kad visi yra skirtingi. Naujas tyrimas rodo, kad vidutiniškai pirmojo...

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

Newsletter

Subscribe to stay updated.