სიახლეები
MicroBooNE არის ერთ-ერთი იმ სამი დეტექტორიდან, რომლებიც განთავსებულია Fermilab-ის (ილინოისი) ნაწილაკების ამაჩქარებლიდან სხვადასხვა მანძილზე. ამ სამ დეტექტორზე ითვლიან სხვადასხვა ტიპის ნეიტრინოების რიცხვს, რათა შეისწავლონ მათი ერთმანეთში გადასვლის (ოსცილაციების) თვისებები.
MicroBooNE ნეიტრინოების დეტექტორის მუშაობის სქემა შემდეგნაირია. ამაჩქარებლიდან გამოსული ნეიტრინოების ნაკადი თხევად არგონთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნის ახალ დამუხტულ ნაწილაკებს (მიუონებს ან პი-მეზონებს), რომლებიც იწვევენ არგონის იონიზაციას. ელექტრული ველის ზემოქმედებით გამოთავისუფლებული ელექტრონები სხვადასხვა ორიენტაციის მქონე მავთულების მესერში გადიან (იხ. ფოტო). თითოეული ეს მესერი ელექტრონების ტრაექტორიის ორ-განზომილებიან სურათს გვაძლევს დაკვირვების სხვადასხვა კუთხიდან.
ამავდროულად დეტექტორი აფიქსირებს ნეიტრინოს არგონთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნილ ნათებას, რომელიც მეცნიერებს ურთიერთქმედების ზუსტი მომენტისა და შესაბამისად იმ დროის დადგენაში ეხმარება, რომელიც ელექტრონს მესერამდე მისასვლელად დასჭირდა. მიღებული ინფორმაციის გაერთიანებით კომპიუტერი ქმნის ურთიერთქმედების სამ-განზომილებიან სურათს, რაც ნეიტრინოს ტიპის დადგენის საშუალებას იძლევა.
ზემოთ აღწერილი სქემის პრაქტიკაში განხორციელება არც ისე მარტივია კოსმოსური სხივების გამო. ფილტრაციის გარეშე დეტექტორი ერთი ნეიტრინოს ყოველი ურთიერთქმედებასთან ერთად 20,000 კოსმოსურ სხივს დაინახავდა, რაც მიღებული სურათიდან საჭირო ტრაექტორიების ამორჩევას ძლიერ გაართულებდა. თუმცა მეცნიერებმა მოახერხეს ისეთი ალგორითმის შექმნა, რომელიც ფონური კოსმოსური სხივების ფარდობას ჩვენთვის სასურველ ნეიტრინოების ნაკადთან 5:1-ზე დაიყვანს (მანამდე ეს ფარდობა 200:1 შეადგენდა).
ფილტრაციისას მეცნიერები რამდენიმე ფაქტორს ითვალისწინებენ. მაგალითად იმას, რომ ნეიტრინოს ურთიერთქმედებისას წარმოქმნილი ნაწილაკების ტრაექტორია დეტექტორის ცენტრიდან იწყება, ხოლო კოსმოსური სხივების უმრავლესობა დეტექტორს კვეთს ერთი ბოლოდან მეორემდე. ალგორითმი ასევე ახერხებს ისეთი ტრაექტორიების გამოყოფას და უგულებელყოფას, რომლებიც დეტექტორის გარეთ იწყება და შიგნით მთავრდება. ფილტრაციაში ასევე გვეხმარება ურთიერთქმედებისას წარმოქმნილი ნაწილაკისა და ნათების „დაწყვილებაც“.
მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ აღწერილი მეთოდი დაეხმარებათ ნეტრინოების ბუნების უკეთ შესწავლაში.
წყარო:
