Радио Ледяной Черенков Эксперимент - Radio Ice Cherenkov Experiment

Радио Ледяной Черенков Эксперимент (РИС) был экспериментом, предназначенным для обнаружения Черенков излучение в радиорежиме электромагнитного спектра от взаимодействия высокая энергия нейтрино (больше 1пэВ, так называемые нейтрино сверхвысоких энергий) с Антарктика ледяная шапка (молекулы льда). Цели этого эксперимента - определить возможности метода радиодетектирования для измерения космических нейтрино высоких энергий. поток, определяя источники этого потока и измеряя нейтрино-нуклон сечения при энергиях выше тех, которые доступны существующим ускорители. Такой эксперимент также имеет чувствительность к нейтрино от гамма-всплески, а также высокоионизирующие заряженные частицы (например, монополи), пересекающие антарктическую ледяную шапку.

Эксперимент проводился 1999-2012 гг. (Прототипы до 1999 г., сбор данных 1999-2010 гг.). Радиоприемники эксперимента располагались на глубине 100–350 метров под ледяным покровом прямо под водой. Мартин А. Померанц Обсерватория (МАПО) на Южнополярная станция. В здании МАПО размещалась аппаратура эксперимента. Отверстия под радиоприемники в основном просверливались для АМАНДА и позже (AMANDA закрылась в 2009 г.) Кубик льда эксперименты; RICE использовал отверстия в качестве дополнительного эксперимента.[1]

Экспериментальная операция и результаты

Два антенны были успешно установлены в 1995–96 гг. австралийский летом. В течение сезона 1996–1997 годов прототипная решетка из трех антенн была развернута в скважинах (AMANDA) на глубинах 140–210 метров. Этот прототип продемонстрировал способность успешно использовать приемники и передатчики и позволил оценить шумовую температуру в глубоком льду. Еще несколько приемников и передатчиков были развернуты в трех новых скважинах AMANDA в течение сезона 1997–1998 гг., В специальных (специально пробуренных для RICE) неглубоких «сухих» скважинах в течение сезона 1998–1999 годов и, наконец, в нескольких скважинах AMANDA, пробуренных в течение 1999–1998 годов Сезон 2000 года. Пять лет сбора данных (два года жизни) привели к установлению самых жестких верхних ограничений на поток нейтрино в интервале 50 ПэВ - 1.Ee V, а также результаты по вылетам из Стандартная модель сечения и поиск совпадений гамма-всплесков. В настоящее время оборудование RICE модифицируется для использования в скважинах IceCube, пробуренных с 2006 по 2010 год.

В 2008-2009 гг. Эксперимент RICE был расширен на Калибровка радиосигнала нейтринной решетки (НАРК) эксперимент. Продолжающийся эксперимент известен как RICE / NARC или просто RICE.[2]

В 2012 году были опубликованы результаты полного набора данных (собранных в 2000-2010 годах) RICE (RICE / NARC), а эксперимент RICE (RICE / NARC) был описан как «в настоящее время завершается сбор полезных данных». [3][4] Нейтрино сверхвысоких энергий (СВЭ) обнаружено не было; это соответствует теоретическим ожиданиям.[5]

Радио-черенковский метод обнаружения нейтрино является продолжением следующего эксперимента RICE. Аскарянский радиомассив (ARA), на которое было переведено оборудование RICE (и некоторые исследователи). ARA также развернута на Южнополярной станции подо льдом. Первый прототип ARA был испытан на Южном полюсе антарктическим летом 2010-2011 гг.[6][7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кравченко, И .; Hussain, S .; Seckel, D .; Besson, D .; Fensholt, E .; Ralston, J .; Taylor, J .; Ratzlaff, K .; Янг, Р. (2012). «Обновленные результаты эксперимента RICE и будущие перспективы обнаружения нейтрино сверхвысоких энергий на южном полюсе». Физический обзор D. 85 (6): 062004. arXiv:1106.1164. Bibcode:2012PhRvD..85f2004K. Дои:10.1103 / PhysRevD.85.062004.
  2. ^ Кравченко, Илья (2012). «Состояние RICE и подготовка к эксперименту с радиоактивными нейтрино нового поколения в Антарктиде». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 692: 233–235. Bibcode:2012NIMPA.692..233K. Дои:10.1016 / j.nima.2012.01.032.
  3. ^ Кравченко, Илья (2012). «Состояние RICE и подготовка к эксперименту с радиоактивными нейтрино нового поколения в Антарктиде». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 692: 233–235. Bibcode:2012NIMPA.692..233K. Дои:10.1016 / j.nima.2012.01.032.
  4. ^ Кравченко, И .; Hussain, S .; Seckel, D .; Besson, D .; Fensholt, E .; Ralston, J .; Taylor, J .; Ratzlaff, K .; Янг, Р. (2012). «Обновленные результаты эксперимента RICE и будущие перспективы обнаружения нейтрино сверхвысоких энергий на южном полюсе». Физический обзор D. 85 (6): 062004. arXiv:1106.1164. Bibcode:2012PhRvD..85f2004K. Дои:10.1103 / PhysRevD.85.062004.
  5. ^ Кравченко, И .; Hussain, S .; Seckel, D .; Besson, D .; Fensholt, E .; Ralston, J .; Taylor, J .; Ratzlaff, K .; Янг, Р. (2012). «Обновленные результаты эксперимента RICE и будущие перспективы обнаружения нейтрино сверхвысоких энергий на южном полюсе». Физический обзор D. 85 (6): 062004. arXiv:1106.1164. Bibcode:2012PhRvD..85f2004K. Дои:10.1103 / PhysRevD.85.062004.
  6. ^ Кравченко, Илья (2012). «Состояние RICE и подготовка к эксперименту с радиоактивными нейтрино нового поколения в Антарктиде». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 692: 233–235. Bibcode:2012NIMPA.692..233K. Дои:10.1016 / j.nima.2012.01.032.
  7. ^ Кравченко, И .; Hussain, S .; Seckel, D .; Besson, D .; Fensholt, E .; Ralston, J .; Taylor, J .; Ratzlaff, K .; Янг, Р. (2012). «Обновленные результаты эксперимента RICE и будущие перспективы обнаружения нейтрино сверхвысоких энергий на южном полюсе». Физический обзор D. 85 (6): 062004. arXiv:1106.1164. Bibcode:2012PhRvD..85f2004K. Дои:10.1103 / PhysRevD.85.062004.

внешняя ссылка