UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI LECCE
FACOLTA’ DI SCIENZE MM.FF.NN
CORSO DI LAUREA IN FISICA
TESI DI LAUREA
ANALISI DEL FLUSSO COMBINATO
DEI PIONI INDOTTI DA MIONI E
DEI MUONI INDOTTI DA NEUTRINO
NELL’ESPERIMENTO MACRO
RELATORE:
Prof. Paolo BERNARDINI
CANDIDATA:
Karen CALABRESE MELCARNE
IPOTESI DI OSCILLAZIONE DEI NEUTRINI
(due flavour)
    cos 
   
   sin 
  
sin    v1 
   
cos    2 
  t  U e
* iEi t
i
i
i
 1.27m L 

P(     )  sin 2 sin 
E


2
2
2
ANOMALIA DEI NEUTRINI SOLARI

Modello solare standard
  (5.83  2.15) 106 cm 2 s 1
Scattering elastico (ES)
Corrente carica (CC)
 x  e  x  e




e  d  p  p  e

SUPER-KAMIOKANDE ES  (2.27  0.06  0.08) 106 cm2 s 1
SNO

ES

2 1
 (2.39  0.34  0.16) 10 cm s
6
CC  (1.75  0.07  0.12  0.05) 106 cm 2 s 1
ANOMALIA DEI NEUTRINI ATMOSFERICI

DOPPIO RAPPORTO
   like e  like 



 DATA
R' 
1
   like e  like 



 MC

Distribuzioni angolari ed
energetiche misurate
compatibili con quelle
previste in caso di
  
INCERTEZZE
sul flusso di
neutrini
RAGGI COSMICI PRIMARI
INTERAZIONI ADRONICHE
RISULTATI DI SUPER-KAMIOKANDE
R'  0.638  0.017  0.050
Sub-GeV
R'  0.675  0.034  0.080
Multi-GeV
UpThrough
InUp
MACRO
T1
UpStop
T2
InDown
misura ToF
T2-T1) * c / l
MACRO
best-fit point
m2 = 0.0025 eV2
sin2 2 = 1
Taglio di analisi:
L_abs > 200 cm
nell’assorbitore, per
rigettare questi eventi
Evento da pione
“soft”

π
Evento con pione dal
basso e muone dall’alto
1345 muoni
dal basso, con
ToF ricostruito
873 UpThrough
127 InUp
343 “corte”
finora mai analizzate
a causa dei pioni
Obiettivo della ricerca :
• confermare le oscillazioni dei neutrini
nel campione delle tracce “corte”
• misurare il fondo da pioni “soft”
segnale dal basso
CATEGORIA
attico
crack
InUp
short
InUp
Crack
Attico
short
317 eventi
L_abs
N0 eventi
0
0
0
0-200
127
41
231
75
Simulazione di Monte Carlo
Eventi da pione “soft”
Eventi da neutrino


generatore di muoni dal
basso (UPMU)
generatore di interazioni
di neutrino nell’apparato
(NUIN)
simulazione apparato
(Gmacro)
1.
flusso di muoni dall’alto
2.
interazioni fotonucleari
(codice FLUKA)
simulazione apparato
(Gmacro)
Stima degli eventi da neutrino
Upmu
Nuin
411 senza oscillazioni
299 con oscillazioni
Upmu + Nuin
senza oscillazioni
con oscillazioni
Catena di simulazione
e analisi degli eventi
da pioni soft
71 eventi
previsti
Senza oscillazioni di neutrino
317 vs 482 ± 22 ± 29
2/dof = 54/10
probabilita` 4.9*10-6
Con oscillazioni di neutrino
317 vs 370 ± 19 ± 22
2/dof = 12/10
probabilita` 28.5*10-2