Resherche de neutrinos massifs avec l'experience T2K et mise a niveau du detecteur proche ND280

par Sergey Suvorov

Projet de thèse en Physique des particules

Sous la direction de Marco Zito et de Kudenko Yuri.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay en cotutelle avec l'Institute For Nuclear Research of the Russian Academy of Science , dans le cadre de École doctorale Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulat , en partenariat avec DSM-Institut de Recherche sur les lois fondamentales de l'Univers (Irfu) (laboratoire) et de Faculté des sciences d'Orsay (référent) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Il y a deux sujets généraux inclus dans le titre de la thèse de doctorat. Les deux se réfèrent au travail dans l'expérience T2K avec le détecteur ND280. T2K est une expérience de neutrino conçue pour étudier comment les neutrinos changent d'une saveur à l'autre pendant qu'ils voyagent. Beaucoup de problèmes supplémentaires de la physique des particules moderne peuvent également être étudiés avec les données de l'expérience T2K. La première partie de la thèse est une recherche de neutrinos lourds dans l'expérience T2K. Nous continuerons notre analyse du lepton neutre lourd (HNL) dans le proche détecteur ND280. Notre but est de mettre des limites supérieures à l'existence du type exotique de la matière ou de trouver des preuves de son existence. Le deuxième sujet fait référence aux travaux sur la mise à niveau du ND280 du détecteur de neutrinos proches. Afin de réduire les erreurs systématiques des mesures d'interaction neutrino, il est prévu que le détecteur soit amélioré. Certaines variantes des modifications matérielles ont été proposées. L'étape suivante consiste à tester la conception du détecteur avec la simulation de Monte Carlo. De nouveaux logiciels sont également nécessaires pour la simulation correcte du nouveau détecteur et la reconstruction des événements. La mise à niveau du ND280 suggère une construction des chambres de projection temporelle supplémentaires (TPC). Ces détecteurs jouent un rôle essentiel dans la recherche de HNL car ils sont remplis de gaz à basse densité. Ce fait réduit considérablement le bruit de fond des interactions neutrinos actives. Ainsi, les résultats de l'analyse massive des neutrinos peuvent être améliorés après la mise à niveau du détecteur.

  • Titre traduit

    Search for heavy neutrinos in the T2K experiment and upgrade of the near detector ND280


  • Résumé

    There are two general topics included in the PhD thesis title. Both of them refer to work in the T2K experiment with the ND280 detector. T2K is a neutrino experiment designed to investigate how neutrinos change from one flavor to another as they travel. Also lots of additional problems of the modern particle physics can be studied with the data from T2K experiment. The first part of the thesis is a search for massive neutrinos in the T2K experiment. We will continue our analysis of the heavy neutral lepton (HNL) in the near detector ND280. Our goal is to put upper limits on the existence of the exotic type of matter or to find some evidence of its being. The second topic refer to the work on the near neutrino detector ND280 upgrade. In order to reduce the systematic errors of the neutrino interaction measurements the detector is planned to be upgraded. Some variants of the hardware changes were proposed. The next step is to test the possible detector's design with Monte Carlo simulation. Also a new software packages are needed for the proper simulation of the new detector and reconstruction of the events. The upgrade of the ND280 suggest a construction of the additional time projection chambers (TPC). These detectors play a critical role in the search for HNL as they are filled with low-density gas. This fact significantly reduce background from the active neutrinos interactions. Thus the results of the massive neutrino analysis can be improved after the detector upgrade.