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学术沙龙(9月5日 14:30-16:00)

報告人: 
杨光 博士后 (纽约州立大学石溪分校 )
題目: 
DUNE 的近点探测器设计
地點: 
南校園哲生堂三樓報告廳

主持人:凌家杰 教授

歡迎廣大師生前來參與交流!

Abstract】

The requirements for a five sigma non-zero CP violation phase measurement are a wide-band pure muon neutrino beam, a 1,000 km baseline, an order of 10 kt fiducial mass, high particle identification efficiency, and the orders of uncertainty should be 2% for the signal and 5% for the background. Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is planned to achieve this goal. With a 40 kt liquid argon time projection chamber with a baseline of 1300 km from a wide-band muon neutrino beam in Fermilab make us satisfy most of the requirements. However, systematic uncertainty has to be controlled to a few percent level with something else due to the uncertain factors from the flux, neutrino interaction and so on. A DUNE near detector (ND) system takes this role. DUNE ND will be located in Fermilab with a distance of 574 m from the proton target in the beam line trying to measure the non-oscillated neutrino spectra. It is considered to have a liquid argon detector in front with some numbers of tracking systems behind. In this talk, I will focus on some key concepts that initiated by Stony Brook University Neutrino and Nucleon decay group (SBU NN group). One of them is called DUNE-prism, which proposes to move the ND liquid argon detector off-axis along the beam line so that we are able to measure lower energy fluxes, thus having extra information that can help us escape from the uncertainty of complicated neutrino interactions. Besides, SBU NN group proposed a 3D projection scintillator tracker (3DST), which not only bridges our measurement with other scintillator measurements in the world but also provides neutron detection, neutrino beam monitoring and so on. ?

中微子振荡实验中,在5 sigma精度下排除CP对称性相位要求一个高能的中微子流, 1000 公里长的基线, 数量级在10kt的探测器, 非常出色的例子辨别系统, 2% 的信号系统误差以及5%的背景噪声误差。 DUNE合作组便正在策划一个可以达成以上要求的实验项目。 DUNE将会在费米国家加速实验室产生高强度粒子流,设置1300 km基线, 4个每个10 kt 的液体Ar 漂移腔探测器。另外一个问题是对于系统误差的控制。它包括了中微子流的误差,中微子相互作用的误差以及探测器的误差。一个近点探测器担当了这份工作。它距离粒子流中的质子靶 574 米。 近点探测器系统由液体Ar漂移腔, 气体Ar漂移腔和一个闪烁体塑料探测器组成;而液体和气体Ar组成的子系统将会沿着垂直于粒子流方向移动30 米。 在这个报告中,本人会着重阐述石溪大学的贡献,包括闪烁体探测器和平移子探测器的些许想法。

【Profile】

杨光,博士后。2010年于深圳大学获得物理学学士学位。2012年、2016年分别于美国伊利诺伊斯理工大学获得物理学硕士、博士学位。2015年在美国石溪大学任助教工作至今,2011年至2016年在美国Argonne国家实验室从事中微子相关研究,目前在石溪大学中微子和质子衰变组从事测量CP参数的中微子震荡实验,同时进行位于日本的T2K (Tokai to Kamioka) 和在美国的DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment)两项实验。当前在跟进DUNE近点探测器系统中的一子探测器,名为3DST(3D projection scintillator tracker),监测粒子流以及提供中微子和碳氢化合物反应的样本。曾在研究生期间为法国反应堆中微子实验Double Chooz拟合出了双探测器的中微子震荡参数。在领域内权威杂志如APS Physics、NEUTRINO、ICHEP等发表学术论文25篇。