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Measurement of the electron-neutrino component of the T2K beam and search for electron-neutrino disappearance at the T2K Near Detector
Caravaca Rodríguez, Javier
Sánchez Nieto, Federico, dir.
Giganti, Claudio
Fernandez Sánchez, Enrique
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física

Publicació: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona, 2014
Descripció: 1 recurs electrònic (246 p.)
Resum: T2K es un experimento de oscilaciones de neutrinos de largo recorrido en el que por primera vez se ha observado la aparición de neutrinos electrónicos en un haz de neutrinos muónicos. Así pues, el único ángulo de mezcla que quedaba por conocer, q13, es medido con gran precisión. el background principal de esta medida es la contaminación de neutrinos electrónicos producida en el haz junto con la componente de neutrinos muónicos. Ésta es una componente irreducible que ha de ser medida y controlada. La componente intrínseca de neutrinos electrónicos es medida antes de las oscilaciones en el detector cercano de T2K confirmando la predicción de la simulación con un precisión del 10%. Se establece que el background de neutrinos electrónicos está bien reproducido y que la principal medida del experimento T2K es exacta. Por otro lado, estudiar la componente de neutrinos electrónicos es interesante para investigar el comportamiento anómalo de algunos experimentos. Estudios en reactores nucleares y resultados en la calibración de experimentos de neutrinos solares con Galio han observado un déficit de neutrinos electrónicos a cortas distancias de la fuente. Este déficit no es compatible con oscilaciones de neutrinos estándar, pero puede ser conciliado en el marco de las oscilaciones, mediante la introducción de un cuarto neutrino con una masa del orden de 1eV². Este nuevo neutrino no sentiría ninguna fuerza del Modelo Estándar y por ello es comúnmente llamado neutrino estéril. Asumiendo que se mezcla con los neutrinos de tipo electrónico, explicaría la desaparición a cortas distancias de los mismos. El detector cercano de T2K se encuentra a una distancia de la fuente óptima para el estudio de oscilaciones de neutrinos estériles ligeros. El modelo más simple de neutrinos estériles con un sólo neutrino adicional es investigado, definiendo intervalos de confianza para los parámetros de oscilación y comparándolos con la literatura.
Resum: The T2K experiment is a long baseline neutrino experiment that has observed for first time the appearance of electron-neutrinos in a muon-neutrino beam. Thanks to this analysis, the last unknown neutrino mixing angle q13 is measured with a good precision. The main background to this measurement is the contamination of electron-neutrinos produced in the neutrino beam together with the dominant muon-neutrino component. This is an irreducible component that needs to be measured and controlled. The prediction of this component at SuperKamiokande is based on the constrain of the neutrino flux and cross sections by a muon-neutrino selection at the T2K near detector ND280. To confirm this prediction, we measure the electron-neutrino event rates at ND280 before the oscillations occur, establishing that the electron-neutrino component is correctly reproduced by the simulation at the 10% level. In addition, studying the electron-neutrino component is interesting to investigate the abnormal behaviour of some neutrino experiments. The reactor neutrino experiments as well as the results from calibration with radioactive sources in solar neutrino experiment with gallium have observed a deficit of electron-neutrino at very short distances from the neutrino source. This depletion is not compatible with standard neutrino oscillation, but it can be explained by invoking a fourth neutrino with a mass of the order of 1eV². This neutrino does not feel any force of the Standard Model and hence is called sterile neutrino. Assuming that it mixes with the electron-neutrinos, it would be responsible of the short base-line electron-neutrino disappearance due to neutrino oscillation. The T2K near detector is located at a position short enough to study the light sterile neutrino oscillations. The neutrino model with an additional sterile neutrino apart from the three active species is tested and some constraints to the oscillation parameters are set and compared with the literature.
Nota: Tesi doctoral - Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física, 2014
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Llengua: Anglès.
Document: Tesis i dissertacions electròniques ; doctoralThesis ; publishedVersion
Matèria: Partícules ; Neutrins ; Estèril ; Partículas ; Estéril ; Particles ; Sterile ; Neutrinos
ISBN: 9788449046445

Adreça alternativa: http://hdl.handle.net/10803/283399


246 p, 3.5 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Tesis doctorals

 Registre creat el 2014-12-14, darrera modificació el 2016-06-04



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