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Dissertations / Theses on the topic 'Taux de neutrinos'
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Beau, Tristan. "Mesure des neutrinos solaires de la raie du béryllium dans l'expérience Borexino." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002065.
Full textAbstract:
L'expérience Borexino (BX), collaboration impliquant neuf pays, est implantée dans le laboratoire souterrain du Gran Sasso en Italie. Elle vise la mesure du flux de neutrinos solaires de la raie du béryllium à 862 keV, première mesure en temps réel à si basse énergie. Cette expérience impose des contraintes très fortes en radiopureté. Sa faisabilité technique est testée dans le prototype Counting Test Facility (CTF).Le groupe du Collège de France est chargé du système de numérisation rapide (FADC) sur BX. Ces FADC ont été conçus au laboratoire et nous les avons finalisés début 2002. Les cartes prototypes et les premiers modèles industriels ont été implantés sur CTF à titre de test, numérisant les signaux issus des photomultiplicateurs.
Nous avons développé les logiciels d'acquisition des FADC sur CTF et BX. Pour BX, nous utilisons un algorithme interne de réduction des données basé sur l'élimination en temps réel des événements à trop basse énergie tout en conservant les événements en coïncidence. Sur CTF, nous produisons des données depuis l'été 2000 et sur BX les premiers tests ont eu lieu sans scintillateur.
L'analyse de CTF porte sur les données issues des FADC seuls et des donnés conjointes entre les FADC et l'électronique standard mise en place par l'équipe italienne. Nous montrons que les FADC permettent de reconstruire l'énergie des événements et les coïncidences avec des précisions comparables à celles de l'électronique standard. La comparaison des données issues des deux systèmes montre l'apport du FADC, sans temps mort, pour la mesure de contaminations dans le détecteur, l'analyse des signaux tardifs issus des photomultiplicateurs et la discrimination entre événements de type alpha et bêta. Plusieurs méthodes de discrimination sont également étudiées par simulations pour BX.
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Monzani, Maria Elena. "Characterization and calibration of the Borexino detector for solar and supernova neutrinos." Paris 7, 2005. http://www.theses.fr/2005PA077112.
Full text
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Onillon, Anthony. "Prédiction des taux de fission des coeurs de Chooz et estimation des incertitudes associées dans le cadre de l'expérience Double Chooz." Thesis, Nantes, Ecole des Mines, 2014. http://www.theses.fr/2014EMNA0116/document.
Full textAbstract:
Double Chooz est une expérience dédiée à la mesure de l'angle de mélange θ₁₃ caractérisant le phénomène d’oscillation des neutrinos. Elle consiste en l’installation de deux détecteurs identiques respectivement installés à 400 m et 1050 m des deux réacteurs à eau pressurisée de la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes. Les réacteurs nucléaires sont en effet à l’origine d’un flux intense d’antineutrinos électroniques (de l’ordre de 10²¹ ⊽ₑ/s pour un réacteur de 1GWe)qui peut être détecté par réaction bêta inverse dans le liquide scintillant des détecteurs : ⊽ₑ + p −> e⁺ + n. Le paramètre θ₁₃ peut ensuite être déterminé en cherchant une réduction du nombre d’antineutrinos et une distorsion du flux mesuré dans le détecteur lointain par rapport au détecteur proche. La première phase de l’expérience pour laquelle uniquement le détecteur lointain prend des données a débuté en avril 2011. En l’absence du détecteur proche dont l’installation sera terminée en 2014, une prédiction du flux d’antineutrinos non oscillé attendu dans le détecteur lointain est nécessaire à la prédiction de θ₁₃ . Dans ce manuscrit, nous présentons le travail de simulation réalisé en vue de prédire les taux de fission des deux cœurs de Chooz à l’origine des antineutrinos émis par les réacteurs. Pour cela des simulations de cœur complet des réacteurs ont été développées à l’aide du code de simulation MCNP Utility for Reactor Evolution (MURE). Les résultats de ces simulations ont permis de déterminer les taux de fission et les erreurs systématiques associées durant les périodes de prise de données et d’aboutir à la première indication d’un angle θ₁₃ non-nul en novembre 2011The Double Chooz experiment is designed to search for a non-vanishing mixing angle θ₁₃ characterizing the ability of neutrinos to oscillate. It consists in two identical detectors located respectively at 400 m and 1050 m of the two pressurized water reactors of the Chooz nuclear plant in the French Ardennes. Indeed, nuclear reactor are huge electron antineutrino emitters (about 10²¹ ⊽ₑ/s for a 1GWe reactor). In Double Chooz, antineutrino sare detected by the inverse beta decay process in the liquid scintillator of the detectors : ⊽ₑ + p −> e⁺ + n. The θ₁₃ parameter can be investigated searching for ⊽ₑ disappearance and ⊽ₑ energy distortion in the far detector with respect to the near detector. The first phase of the experiment during which only the far detector is taking data has started in April 2011. In absence of far detector whose installation will be completed in 2014, a prediction of the non-oscillated antineutrino flux and spectrum shape expected in the far detector is mandatory to measure θ₁₃ . In this manuscript, we present the simulation work performed to predict the fission rates of both Chooz cores responsible for the reactor antineutrino flux. In this view, a complete core model has been developed with the MCNP Utility for Reactor Evolution (MURE) simulation code. The results of these simulations were used to determine the fission rates and associated systematic errors since the beginning of data taking and led to the first indication for a non-zero θ₁₃ mixing angle in November 2011
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Stachurska, Juliana. "Astrophysical Tau Neutrinos in IceCube." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2020. http://dx.doi.org/10.18452/21611.
Full textAbstract:
Das IceCube Neutrino Observatorium am Südpol hat die Existenz eines diffusen astrophysikalischen Neutrinoflusses nachgewiesen. Die Flavor-Zusammensetzung astrophysikalischer Neutrinos trägt Informationen über Orte kosmischer Teilchenbeschleunigung und Auswirkungen potenzieller neuer Physik auf die Neutrinoausbreitung. Zur seiner Bestimmung ist die Beobachtung von Tau-Neutrinos nötig. Ab einer Energie von ~O(100 TeV) kann deren Wechselwirkung über geladene Ströme eine Doppelkaskaden-Topologie ergeben, bei der die zwei Energiedepositionen am Tau-Entstehungs- und Tau-Zerfallsvertex aufgelöst werden können. Diese wird zusammen mit den bereits bekannten Topologien Einzel-Kaskade und Spur zur Messung der Flavor-Zusammensetzung auf der Erde benutzt. In dieser Arbeit werden im Detektorvolumen von IceCube anfangende Ereignisse mit hohen Energien algorithmisch in drei Topologien klassifiziert. Im Datensatz mit einer Lebensdauer von 7.5 Jahren werden zum ersten Mal zwei Doppelkaskaden identifiziert; diese sind Kandidaten für Tau-Neutrinos. Die Eigenschaften der zwei Tau-Neutrino-Kandidaten werden in einer a-posteriori Analyse im Detail studiert. Die statistische Methode wird durch einen Log-Likelihood-Quotienten-Test mit multi-dimensionalen Wahrscheinlichkeitsdichten verbessert. Eine der Doppelkaskaden ist konsistent mit dem Szenario einer misklassifizierten Einzelkaskade, während für die zweite Doppelkaskade die Wahrscheinlichkeit eines nicht-Tau-Neutrino Szenarios auf nur 3% bestimmt wird. Die gemessene Flavor-Zusammensetzung ist konsistent mit der Annahme von astrophysikalischen Neutrinos sowie mit bisher veröffentlichen Resultaten. Die Messung ergibt einen astrophysikalischen Tau-Neutrino Fluss von dPhi / dE=3.0 (-1.8,+2.2) (E / 100TeV)^(-2.87) 10^(-18) GeV^(-1) cm^(-2) s^(-1) sr^(-1), was dem ersten positiven Ergebnis für die Tau-Normalisierung entspricht. Die Nichtexistenz eines astrophysikalischen Tau-Neutrino Flusses wird mit einer Signifikanz von 2.8 sigma abgelehnt.The IceCube neutrino observatory at the South Pole has confirmed the existence of a diffuse astrophysical neutrino flux. The flavor composition of astrophysical neutrinos carries information on the environments at the sites of cosmic particle acceleration as well as potential imprints of new physics acting during neutrino propagation. To measure the flavor composition the observation of the long-elusive tau neutrinos is required. Starting at an energy of ~O(100 TeV) a tau neutrino charged current interaction can produce a double cascade topology, where the two energy depositions from the tau creation and the tau decay vertices are resolvable. This topology together with the well-established track and single cascade topology is used to measure the flavor composition on Earth. In this work, high-energy events starting in IceCube's detector volume are classified algorithmically into the three topologies. In the dataset with a livetime of 7.5 years, two events are classified as double cascades for the first time, yielding multi-TeV tau-neutrino candidates. The properties of the two tau-neutrino candidates are investigated in an a-posteriori analysis. The statistical method is improved by performing a log-likelihood-ratio test using multi-dimensional probability densities. One of the double cascades is consistent with being a misclassified single cascade, while the second double cascade is found to have a misclassification probability of only 3%. The measured flavor composition nu_e:nu_mu:nu_tau = 0.20:0.39:0.42 is consistent with astrophysical neutrinos and with previously published results. The astrophysical tau-neutrino flux is measured to dPhi / dE=3.0 (-1.8,+2.2) (E / 100TeV)^(-2.87) 10^(-18) GeV^(-1) cm^(-2) s^(-1) sr^(-1) with spectral index gamma=2.87 (-0.20,+0.21), yielding the first non-zero results for the tau normalization. The absence of an astrophysical tau-neutrino flux is disfavored at 2.8 sigma.
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Duan, Mingya. "Study of neutron-star and supernova matter with Skyrme functionals : response functions and new parametrizations." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASP171.
Full textAbstract:
Les étoiles à neutrons sont des objets denses qui sont produits dans des explosions de supernova à effondrement de coeur. Pour la modélisation de la supernova et du refroidissement de l'étoile à neutrons, les taux d'absorption, d'émission et de diffusion des neutrinos jouent un rôle crucial. Dans une grande partie de ces systèmes astrophysiques, les noyaux sont complètement dissous. Dans ce cas, les taux de neutrinos peuvent être directement liés aux fonctions de réponse de la matière nucléaire, calculées aux densités, asymétries et températures correspondantes. Cette thèse développe d'abord le modèle de l'approximation des phases aléatoires (RPA) pour les fonctions de réponse avec les interactions effectives de Skyrme dans la matière nucléaire asymétrique pour des transferts d'énergie finis, et établit un lien entre le taux de diffusion des neutrinos et les fonctions de réponse. Ensuite, la dépendance en énergie et angle des taux de diffusion des neutrinos dans la matière de proto-étoile à neutrons et de supernova sont étudiés dans le cadre du modèle Skyrme-RPA. De nombreuses interactions antérieures de Skyrme prédisent que la vitesse de Fermi des neutrons dépasse la vitesse de la lumière à des densités que les étoiles à neutrons peuvent atteindre. Pour résoudre ce problème et poursuivre le calcul des taux de neutrinos pour les simulations astrophysiques à des densités élevées à l'aide de la théorie fonctionnelle de Skyrme, nous explorons ensuite la construction de nouvelles fonctionnelles de Skyrme. Les paramétrisations Sky1 et Sky2 sont obtenues en incluant des contraintes provenant de calculs microscopiques de la masse effective en plus des énergies de liaison et des rayons de charge de noyaux finis et de différentes équations d'état microscopiques de la matière de neutrons. Pour vérifier si les nouvelles paramétrisations conviennent à la description des noyaux finis et de la matière des étoiles à neutrons, nous calculons les propriétés des noyaux finis et de la matière nucléaire infinie, y compris la matière des étoiles à neutrons, et les présentons dans cette thèse. De plus, nous considérons l'interaction de Skyrme comme une fonctionnelle de la densité plutôt qu'une force à deux corps dépendant de la densité, afin d'explorer la détermination des termes dépendant du spin des nouvelles fonctionnelles de Skyrme. Les paramètres des termes dépendant du spin sont déterminés en ajustant les paramètres de Landau G_0 et G’_0 dans la matière de neutrons et dans la matière nucléaire symétrique aux résultats de la théorie microscopique de Brueckner-Hartree-Fock. Enfin, nous développons un protocole d'ajustement amélioré pour les nouvelles forces de Skyrme en ajoutant d'autres contraintes, telles que l'équation d'état de la matière nucléaire symétrique à haute densité, l'apparition d'instabilités non-physiques dans le canal de spin-0, et la différence entre les masses effectives des nucléons de spin up et de spin down dans la matière polarisée, afin d'obtenir de meilleures nouvelles fonctionnelles, Sky3s et Sky4s. Les fonctions de réponse et les taux de diffusion des neutrinos de la matière d'étoile à neutrons peuvent être calculés avec les nouvelles fonctionnelles ayant des masses effectives et paramètres de Landau réalistesNeutron stars are dense objects that are produced in core collapse supernova explosions. For the modeling of the supernova and of the subsequent cooling of the neutron star, neutrino absorption, emission, and scattering rates play a crucial role. In a large part of these astrophysical systems, nuclei are completely dissolved. Then the neutrino rates can be directly related to the response functions of nuclear matter, computed at the relevant density, asymmetry, and temperature. This thesis develops first the random-phase approximation (RPA) model for the response functions with Skyrme effective interactions in asymmetric nuclear matter and finite energy transfer, and relates the neutrino scattering rate to the response functions. Then, the energy and angle dependence of neutrino scattering rates in proto-neutron star and supernova matter within Skyrme RPA are studied. Many previous Skyrme interactions predict that neutron Fermi velocity exceeds the speed of light at densities that neutron stars can reach. To solve this problem and continue the computation of neutrino rates for astrophysical simulations at high densities using Skyrme functional theory, we then explore the construction of the new Skyrme functionals. Sky1 and Sky2 are obtained by including constraints from microscopic calculations of the effective mass in addition to binding energies and charge radii of finite nuclei and different microscopic equations of state of pure neutron matter. To test whether they are suitable for describing finite nuclei and neutron star matter, we compute properties of finite nuclei and infinite nuclear matter, including neutron star matter, and present them in this thesis. Also, we consider the Skyrme interaction as a density-functional rather than a density-dependent two-body force to explore the determination of the spin-dependent terms of the new Skyrme functionals. The parameters of the spin-dependent terms are determined by fitting the Landau parameters G_0 and G’_0 in neutron matter and symmetric nuclear matter to the results of the microscopic Brueckner-Hartree-Fock theory. Finally, we develop the improved fitting protocol for the new Skyrme forces by adding other constraints, such as the equation of state of symmetric nuclear matter at high density, the onset of the spurious instability in the spin-0 channel, the splitting between the spin up and down nucleon effective masses in the polarized matter, obtaining better new functionals, Sky3s and Sky4s. The response functions and neutrino scattering rates of neutron-star matter can be computed with the new functionals having realistic effective masses and Landau parameters
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Iyer, Sharada Ramalingham. "A novel approach in the detection of muon neutrino to tau neutrino oscillation from extragalactic neutrinos." Diss., The University of Arizona, 2001. http://hdl.handle.net/10150/290068.
Full textAbstract:
A novel approach is proposed for studying the ν(μ) → ν(τ) oscillation and detection of extragalactic neutrinos. Active Galactic Nuclei (AGN), Gamma Ray Bursters (GRB) and Topological Defects are believed to be sources of ultrahigh energy ν(μ) and νₑ. These astrophysical sources provide a long baseline of 100Mpc, or more, for possible detection of ν(μ) → ν(τ) oscillation with mixing parameter Δm² down to 10⁻¹⁷ eV², many orders of magnitude below the current accelerator experiments. The propagation characteristics of upward going muon and tau neutrinos is studied to show that high energy tau neutrinos cascade down in energy as they propagate through the Earth, producing an enhancement of the incoming tau neutrino flux in the low energy region. By contrast, high energy muon neutrinos get attenuated as they traverse the Earth. It is observed that the relative steepness of the incoming neutrino flux spectrum and the nadir angle of the Earth are two important factors that influence the enhancement and cascade of nutau flux. This effect provides a novel way to search for tau neutrino appearance by measuring the angular dependence of tau neutrino induced upward muons; and upward hadronic and electromagnetic showers. A Monte Carlo evaluation of tau survival probability and its range shows that at energies below 10⁷ - 10⁸ GeV, depending on the material, only tau decays are important. However, at higher energies the tau energy losses are significant, hence reducing the survival probability of tau. Here, tau energy loss for energies up to 10⁹ GeV have been calculated taking into consideration the decay of tau. An understanding of tau energy loss at very high energies could help with the interpretation of long tracks produced by charged particles in large underground detectors.
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Usner, Marcel. "Search for Astrophysical Tau-Neutrinos in Six Years of High-Energy Starting Events in the IceCube Detector." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, 2018. http://dx.doi.org/10.18452/19458.
Full textAbstract:
Astrophysikalische Neutrinos können in der Wechselwirkung kosmischer Strahlungsteilchen mit Materie oder Photonen nahe derer Quellen entstehen. Die auf der Erde erwartete Flavor-Zusammensetzung kann mögliche Neutrino Produktionsmechanismen einschränken. Tau-Neutrinos sind aufgrund von Flavor-Oszillationen über kosmische Distanzen zu erwarten. Das IceCube Neutrino Observatorium hat astrophysikalische Neutrinos bei Energien zwischen ~60 TeV und ~10 PeV entdeckt. Die gemessene Flavor-Zusammensetzung ist kompatibel mit ~1:1:1, wie vom Pion Produktionsszenario erwartet wird. Die Elektron- und Tau-Neutrino Anteile sind experimentell jedoch weitgehend unbestimmt. Das Ziel der in dieser Dissertation präsentierten Arbeit ist die erste Identifikation eines Tau-Neutrinos in IceCube. Die Suche basiert auf der “Doppel-Kaskaden” Ereignistopologie, die durch zwei aufeinanderfolgende Teilchenschauer aufgrund der Tau-Neutrino Wechselwirkung bzw. des Tau-Zerfalls beschrieben ist. Tau-Neutrinos werden durch die Rekonstruktion dieser Ereignistopologie identifiziert. Der Abstand zwischen beiden Kaskaden entspricht der Tau-Zerfallslänge. Tau-Neutrinos werden oberhalb einer deponierten Energie von ~200 TeV mit einer Effizienz von ~30-50% bei einer Untergrundkontamination von ~5-25% identifiziert. Die Tau-Zerfallslänge wird oberhalb der Auflösungsgrenze von ~10 m auf ~2 m genau bestimmt. In Abhängigkeit des angenommenen Neutrino-Energiespektrums werden ~1-3 identifizierbare Tau-Neutrinos und ~1 Untergrundereignis erwartet. Kein Doppel-Kaskaden Ereignis wird in sechs Jahren experimenteller Daten beobachtet. Der astrophysikalische Tau-Neutrino Fluss wird durch ein oberes Limit von 2.68x10^{-18}(E/100 TeV)^{-2.97} GeV^{-1} cm^{-2} sr^{-1} s^{-1} mit einem Konfidenzniveau von 90% beschränkt. Die gemessene Flavor-Zusammensetzung ~0.51:0.49:0 ist mit dem Pion Produktionsszenario kompatibel. Die Ergebnisse beinhalten die bislang sensitivste Suche nach hochenergetischen Tau-Neutrinos in IceCube.Astrophysical neutrinos may be produced in interactions of cosmic rays with ambient matter or photons near their sources. The observable flavor composition on Earth can constrain possible production scenarios. The appearance of tau-neutrinos due to neutrino oscillations over cosmic baselines is a clear astrophysical signature. A diffuse flux of astrophysical neutrinos between ~60 TeV to ~10 PeV energy was discovered with the IceCube Neutrino Observatory. The observed flavor composition is compatible with ~1:1:1 expected from pion production and decay at the sources, although the experimental constraints on the electron- and tau-neutrino fractions are weak. The work presented in this thesis aims to identify a tau-neutrino interaction in IceCube for the first time. The search is based on the “double cascade” event topology, which is unique to the tau-flavor and characterized by two consecutive particle showers from the charged-current interaction of a tau-neutrino with a nucleus in the ice and the subsequent decay of the tau-lepton. Tau-neutrinos are identified by reconstructing this event topology, for which the distance between both cascades is an estimator of the tau decay length. Above ~200 TeV deposited energy, the identification efficiency is between ~30-50% and the background contamination ~5-25%. The tau decay length is resolved to ~2 m above the experimental resolution limit of ~10 m. This search is expected to yield ~1-3 identifiable tau-neutrino interactions and ~1 background event, depending on the assumed neutrino energy spectrum. No double cascade event is observed in six years of detector data. The astrophysical tau-neutrino flux is constrained by an upper limit of 2.68x10^{-18}(E/100 TeV)^{-2.97} GeV^{-1} cm^{-2} sr^{-1} s^{-1} at 90% confidence level. The measured flavor composition of ~0.51:0.49:0 is compatible with the pion production scenario. The results entail the most sensitive search for highly energetic tau-neutrinos in IceCube so far.
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Roda, Marco. "Study of multiple vertices neutrino interactions in the OPERA experiment." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2016. http://hdl.handle.net/11577/3426767.
Full textAbstract:
OPERA is a long baseline neutrino experiment designed for tau neutrino searches in
an almost pure muon neutrino beam. The detection is performed on an event-by-event
basis which is possible thanks to the high spatial resolution of the detector.
In fact, the set-up is able to observe very short decaying particles produced
in neutrino interactions, such as tau or charmed particles. In particular, the
experiment searches for events with one secondary vertex within 1 mm from
the primary one.
An event was recorded with an unexpected topology: instead of one
secondary vertex it has two. Such an event was completely unexpected and
a totally new analysis was required in order to understand its nature. The
possibilities taken into account include most of the combinations of tau,
charmed particle and hadron re-interaction within the lead.
The new software, based on GEANT4, was set-up and successfully tested
using a dedicated OPERA test beam. Thus, an ad hoc Monte Carlo generation
was prepared in order to describe the properties of such a rare observation.
Finally, a sample having the interesting topology was obtained and a blind
procedure for the event identification could be developed.
The event turned out to be very likely an tau neutrino interaction with charm
production with a significance close to 3.5 sigma.OPERA è un esperimento per lo studio di neutrini da fascio progettato per ricerca di neutrini del tau in un fascio quasi puro di neutrini muonici. La ricerca è basata su un’analisi evento per evento che è resa possibile dall’elevata risoluzione spaziale del rivelatore. Infatti, l’apparato è in grado di osservare particelle emesse durante un’interazione di neutrino che decadono entro brevi distanze. In particolare, l’esperimento ricerca eventi che presentano vertici secondari entro circa un millimetro dal vertice primario di interazione. Un evento interessante è stato osservato con una topologia inaspettata: invece un solo vertice secondario ne sono stati osservati due. Questo tipo di eventi era completamente inaspettato e una nuova analisi era necessaria per capire la natura dell’evento. Le possibilità considerate includono quasi tutte le combinazioni di tau, particelle charmate e reinterazioni adroniche nel piombo. Un nuovo algoritmo di simulazione, basato su GEANT4, è stato sviluppato e testato con successo usando i dati di uno dei test beam di OPERA. Quindi, una nuova produzione Monte Carlo è stata preparata per poter descrivere le proprietà di questo raro fenomeno. Infine, è stata preparata un’analisi per l’identificazione dell’evento osservato. L’evento è risultato essere molto probabilmente un’interazione di neutrino del tau con produzione di charm, con una significanza di quasi 3.5 sigma.
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Bechet, Sabrina. "Recherche d'un flux diffus de neutrinos tauiques d'origine cosmique dans le détecteur IceCube." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2012. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209628.
Full textAbstract:
Le détecteur IceCube est constitué d'un réseau de modules optiques digitaux (DOMs) déployés sur un volume d'1 km³ dans la glace antarctique. Les DOMs enregistrent la lumière Cerenkov émise par les particules secondaires issues des interactions des neutrinos avec la glace. Selon la répartition géographique des signaux lumineux dans la glace, on peut différencier les différentes saveurs de leptons et ainsi identifier la saveur du neutrino primaire. Les modèles astrophysiques prédisent une production dominante de neutrinos électroniques et muoniques au sein d'accélérateurs cosmiques. Cependant, lors de leur propagation dans l'univers, ces neutrinos oscillent et on s'attend à observer sur Terre le même flux des trois saveurs de neutrinos. Comme la production de neutrinos tauiques dans l'atmosphère est négligeable, ce canal est affecté d'un bruit de fond intrinsèque quasi nul.Ce travail porte sur la détection de neutrinos tauiques d'origine cosmique. A haute énergie (E>PeV), le lepton tau, produit par le neutrino tauique, se propage sur une centaine de mètres avant de se désintégrer. Nous optimisons notre recherche pour le canal de désintégration muonique qui, s'il se produit dans le volume de détection, présente une signature unique. En effet, les différences de masse du tau et du muon induisent des différences quant à leur processus de perte d'énergie qui mènent à une différence de luminosité le long des traces du tau et du muon.
Nous avons développé une observable originale reposant sur les charges enregistrées par les différents DOMs pour caractériser la luminosité le long d'une trace afin de différencier les traces de muons de celles de taus se désintégrant en muon .Cependant, au niveau de déclenchement du détecteur, on est confronté à un bruit de fond de muons atmosphèriques un million de fois supérieur au signal. Nous avons donc mis en place une série de coupures afin de réduire ce bruit de fond et ainsi augmenter la pureté de notre échantillon.
Enfin l'application de ces coupures sur un échantillon de données réelles enregistrées durant la saison 2009-2010 et l'absence de signal détecté permettent de poser une limite supérieure sur le flux de neutrinos tauiques. Ceci constitue la première limite expérimentale pour des neutrinos tauiques d'énergies inférieures à 20 PeV.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Niederhausen, Hans. "Measurement of the High Energy Astrophysical Neutrino Flux Using Electron and Tau Neutrinos Observed in Four Years of IceCube Data." Thesis, State University of New York at Stony Brook, 2018. http://pqdtopen.proquest.com/#viewpdf?dispub=10823307.
Full textAbstract:
The high-energy universe is known to be violent. Ultra High Energy Cosmic Rays (UHECRs) have been observed with kinetic energies exceeding 10 20 eV. Their origin, despite decades of observations, remains elusive. A unique probe of the sources and production mechanisms of these high energy cosmic rays can be neutrinos, since they are inevitably produced when high-energy protons interact. The IceCube Neutrino Observatory, located at the geographical South Pole in Antarctica, continuously monitors a total volume of 1 km 3 of clear Antarctic ice for neutrino interactions. For this purpose, a total of 5160 optical sensors (photomultiplier tubes) have been melted deep into the glacier at depths between 1450m and 2450m. In 2013 IceCube reported one of its biggest discoveries, the observation of highly energetic neutrinos that are consistent with a possible extra-galactic origin.
In this dissertation we use IceCube data (recorded from 2012 to 2015) to study the spectral properties of this astrophysical neutrino flux with focus on electron and tau neutrino flavors. We developed a new neutrino identification and muon background rejection method using state-of-the-art machine-learning techniques, more specifically multi-class gradient boosted decision trees. In addition to enlarging the number of detected neutrino events (>10x increase over previous works), we lowered the energy threshold to below 1 TeV and thereby greatly improved upon the control and treatment of systematic uncertainties. The sample contains ~400 astrophysical electron and tau neutrinos, which increases the significance of the original discovery to beyond 8 standard deviations. We find the astrophysical neutrino flux to be well described by a single power-law consistent with expectations from Fermi-type acceleration of high-energy particles at astrophysical sources and obtain leading constraints on its properties. We further studied the possibility of additional spectral complexity, which significantly increases measurement uncertainties. No evidence for such scenarios was found. Finally we searched for a contribution from atmospheric neutrinos related to heavy meson (charm) decay in Earth's atmosphere and derive a flux upper limit of 4.8 times the benchmark pQCD flux prediction at 90% confidence level, dominated by systematic uncertainties, especially related to photon transport in the glacial ice.
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Jeong, Yu Seon, Minh Vu Luu, Mary Hall Reno, and Ina Sarcevic. "Tau energy loss and ultrahigh energy skimming tau neutrinos." AMER PHYSICAL SOC, 2017. http://hdl.handle.net/10150/625525.
Full textAbstract:
We consider propagation of high-energy earth-skimming taus produced in interactions of astrophysical tau neutrinos. For astrophysical tau neutrinos, we take generic power-law flux, E-2 and the cosmogenic flux initiated by the protons. We calculate tau energy loss in several approaches, such as dipole models and the phenomenological approach in which parametrization of the F-2 is used. We evaluate the tau neutrino charged-current cross section using the same approaches for consistency. We find that uncertainty in the neutrino cross section and in the tau energy loss partially compensate giving very small theoretical uncertainty in the emerging tau flux for distances ranging from 2 to 100 km and for the energy range between 10(6) and 10(11) GeV, focusing on energies above 10(8) GeV. When we consider uncertainties in the neutrino cross section, inelasticity in neutrino interactions and the tau energy loss, which are not correlated, i.e. they are not all calculated in the same approach, theoretical uncertainty ranges from about 30% and 60% at 10(8) GeV to about factors of 3.3 and 3.8 at 10(11) GeV for the E-2 flux and the cosmogenic flux, respectively, for the distance of 10 km rock. The spread in predictions significantly increases for much larger distances, e.g., similar to 1, 000 km. Most of the uncertainty comes from the treatment of photonuclear interactions of the tau in transit through large distances. We also consider Monte Carlo calculation of the tau propagation and we find that the result for the emerging tau flux is in agreement with the result obtained using analytic approach. Our results are relevant to several experiments that are looking for skimming astrophysical taus, such as the Pierre Auger Observatory, HAWC and Ashra. We evaluate the aperture for the Auger and discuss briefly application to the other two experiments.
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Stachurska, Juliana [Verfasser]. "Astrophysical Tau Neutrinos in IceCube / Juliana Stachurska." Berlin : Humboldt-Universität zu Berlin, 2020. http://d-nb.info/1216876991/34.
Full text
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Kodama, K., N. Ushida, C. Andreopoulos, N. Saoulidou, G. Tzanakos, P. Yager, B. Baller, et al. "Final tau-neutrino results from the DONuTexperiment." American Physical Society, 2008. http://hdl.handle.net/2237/11307.
Full text
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Jacquier, Murièle. "Développement des outils d'analyse et de reconstruction dans OPERA et analyse du canal [tau] [devient] 3 hadrons chargés." Lyon 1, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/72/91/PDF/tel-00007408.pdf.
Full textAbstract:
OPERA a pour objectif de mettre en évidence l'oscillation V[mu][devient] V[tau] par l'observation directe de V[tau] dans un faisceau de V[mu]. Pour ce faire un faisceau de neutrinos V[mu] est produit au CERN et dirigé vers le détecteur OPERA, situé à une distance de 732 km dans le laboratoire souterrain du Gran Sasso. Les émulsions photographiques composant le détecteur ont une très bonne résolution spatiale ([mu]m) et vont permettre de détecter un lepton [tau] caractéristique d'une interaction V[tau] par courant chargé. L'analyse des émulsions est donc un point clé de l'expérience OPERA. Le développement des logiciels de simulation et de reconstruction constitue une partie de mon travail de thèse. L'autre objectif de cette thèse est de montrer qu'avec une analyse cinématique appropriée, le canal de désintégration [tau][devient] 3 hadrons chargés peut être exploité au même titre que les autres canaux de désintégration dans l'analyse des données d'OPERA
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Jacquier, Murièle Duchesneau Dominique. "Développement des outils d'analyse et de reconstruction dans OPERA et analyse du canal [tau] [devient] 3 hadrons chargés." Villeurbanne : Université Claude Bernard, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/72/91/PDF/tel-00007408.pdf.
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Rahmat, Rahmat 1974. "Hadronic spectrum of tau lepton to antipion-neutral pion-tau neutrino decays." Thesis, University of Oregon, 2008. http://hdl.handle.net/1794/8569.
Full textAbstract:
xix, 149 p. ; ill. (some col.) A print copy of this title is available through the UO Libraries. Search the library catalog for the location and call number.We report on a study of the invariant mass spectrum of the hadronic system in à - [arrow right] à - à 0 à à à à à ½ à decays. This study was performed using data obtained with the BABAR detector operating at the PEP-II e + e - collider. We present fits to phenomenological models in which resonance parameters associated with the à (770), à '(1450) and à "(1700) mesons are determined. We also discuss the implications of our data with regard to estimates of the hadronic contribution to the muon anomalous magnetic moment.
Adviser: Eric Torrence
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Gauthier, Alain. "Charmed-particle lifetime measurements and limits for neutrino oscillations and the existence of the tau neutrino /." The Ohio State University, 1987. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu148732769562084.
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Rahmat, Rahmat. "Hadronic spectrum of [tau lepton to antipion-neutral pion-tau neutrino] decays /." Connect to title online (ProQuest), 2008. http://proquest.umi.com/pqdweb?did=1617382331&sid=4&Fmt=2&clientId=11238&RQT=309&VName=PQD.
Full textAbstract:
Thesis (Ph. D.)--University of Oregon, 2008.Typescript. Includes vita and abstract. Includes bibliographical references (leaves 144-149). Also available online in ProQuest, free to University of Oregon users.
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Allen, Nicholas J. "A measurement of the tau neutrino helicity at SLD." Thesis, Brunel University, 1997. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.336654.
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Moura, Junior Celio Adrega de. "Detecção de neutrinos do Tau de altissimas energias em detetores de fluorescencia." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/278316.
Full textAbstract:
Orientador: Marcelo Moraes GuzzoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-07T11:07:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MouraJunior_CelioAdregade_D.pdf: 3776986 bytes, checksum: 07c139c8c30b32426082bda432e718e0 (MD5) Previous issue date: 2006
Resumo: Fazemos uma estimativa do número de Chuveiros Atmosféricos Extensos originados por neutrinos do tau em Detetores de Fluorescência como os do Observatório Pierre Auger. Consideramos modelos de produção de neutrinos do elétron e do múon de altíssimas energias em objetos extra galácticos e Defeitos Topológicos, assim como mudança de sabor na propagação dos neutrinos da fonte até a Terra. Para a seção de choque dos neutrinos utilizamos um modelo que extrapola os parâmetros do Modelo Padrão até energias da ordem de 1021 e V. Porém esses parâmetros foram comprovados até a ordem de 1012 e V. gerando incertezas nos números obtidos para altíssimas energias. Concluímos que, dependendo da relação entre fluxo e seção de choque, existe uma região restrita de energia dos neutrinos do tau que pode gerar eventos com chuveiros atmosféricos duplos detectáveis em Detetores de Fluorescência. A energia dos neutrinos do tau deve ser de aproximadamente 1018 e V e o número de eventos pode variar algumas ordens de magnitude em torno de um evento por ano, dependendo dos modelos propostos e das caracteristicas do detetor
Abstract: We calculate the possible number of Extensive Air Showers originated by tau neutrinos in Fluorescence Detectors like the ones of the Pierre Auger Observatory. We consider models of production of electron and muon neutrinos in extra galactic objects and Topological Defects, as well as the possibility of neutrino flavor change in the propagation of the neutrinos between the source and the Earth. The neutrino cross section was calculated by the extrapolation of the standard model parton distribution functions until energies of the order of 1021 e V. However, due to uncertainties in the extrapolation for energies higher than 1012 e V the results are not robust. We conclude that, depending on the relation between flux and cross section, there is a strict range of energy for the tau neutrinos to generate double extensive air showers detectable in Fluorescence Detectors. The tau neutrino energy must be approximately 1018 e V and the event rate can vary some orders of magnitude around one event per year , depending on the flux-cross section relation and detector characteristics
Doutorado
Física das Particulas Elementares e Campos
Doutor em Ciências
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Tran, Ngoc Tiem. "Recherche des oscillations de neutrinos par apparition du τ avec désintégration muonique du vτ dans l’expérience OPERA." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10203/document.
Full textAbstract:
La physique des oscillations de neutrinos occupe une place majeure dans les études s’intéressant à cetteparticule. Le mécanisme des oscillations, basé sur un changement d’état de saveur d’un neutrino durant sapropagation, permet d’élucider les déficits observés de neutrinos solaires et atmosphériques et apporte des indicationsintéressantes de physique au delà du Modèle Standard par l'étude des angles de mélanges et du schéma de masse desneutrinos.OPERA est un détecteur hybride combinant à la fois latechnique d'une détection électronique en temps réel et la technique de la chambre à brouillard à émulsion ou ECC(EmulsionCloud Chamber). Le détecteur ECC est un détecteur massif (cible) composé de 150000 briques dontchacune est constituée de feuilles de plombs, utilisées comme cible, alternées avec des émulsions nucléaires dont laprécision de reconstruction des traces est de l'ordre du micron. Le détecteur comprend également deux spectromètresavec des plaques de fer magnétisé de 5 cm d'épaisseur alternées avec les détecteurs RPC (Resistive Plate Chamber)associés à six ensembles de drift tubes (PT) pour la mesure de la charge et de l'impulsion du muon, et un plan de vetoservant à la rejection des particules extérieures à la cibleThe physics of neutrino oscillations plays a major role in studies concerned with cetteparticule. The mechanism of oscillations, based on a change of state of a neutrino flavor during sapropagation, elucidates the deficits observed solar and atmospheric neutrinos and provides indicationsintéressantes of physics beyond the Standard Model by studying the angles mixtures and mass desneutrinos.OPERA scheme is a hybrid sensor combining both latechnique an electronic real-time detection technology and the cloud chamber emulsion or ECC (EmulsionCloud chamber). The ECC is a solid detector detector (target) consisting of bricks dontchacune 150000 consists of sheets of lead, used as a target, with alternate nuclear emulsion whose traces laprécision reconstruction is of the order of one micron. The detector also includes two spectromètresavec magnetized iron plates 5 cm alternating with RPC (Resistive Plate Chamber) detectors associated with six sets of drift tubes (PT) to measure the charge and momentum of the muon thickness and plan vetoservant the rejection of foreign particles to the target
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Hettlage, Christian. "Lepton production in ice by scattering of astrophysical neutrinos at high energies." Doctoral thesis, [S.l.] : [s.n.], 2005. http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/2005/hettlage.
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Luu, Minh Vu. "Earth skimming tau neutrino propagation: structure function parametrization and dipole model." Diss., University of Iowa, 2017. https://ir.uiowa.edu/etd/5805.
Full textAbstract:
We consider the high energy Earth skimming tau neutrinos converting to taus following by tau propagation through rock. The difficulty in predict the final tau flux comes from the theoretical uncertainties in the tau electromagnetic energy loss and the neutrino-nucleon cross section. The first part of the thesis focuses on deriving the dipole cross section from a theoretical parametrization of the electromagnetic structure function, then uses said cross section to compute the tau's energy loss at high energies during Earth propagation. We find the extracted dipole cross section agrees well with other derivation and dipole models. In the second part, we use different approaches to the structure function $F_2$ and the dipole model to evaluate the corresponding energy loss and cross section. We keep consistent the same approach through both calculations of energy loss and neutrino cross section, and find the emerging tau fluxes match well. We also present the results from our Monte Carlo simulation and our analytic evaluation, and we find that they are in agreement. Finally, we briefly discuss the relevence to several experiments that are looking for skimming astrophysical taus, such as the Pierre Auger Observatory, HAWC, and ASHRA. As a quick demonstration, we show our approximation of the aperture at the Pierre Auger using the energy losses and cross sections calculated from the considered approaches.
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UROS, CORRALES VICTOR. "Experience nomad de recherche d'oscillations neutrino muon a neutrino tau : etude de la radiation de photons reels durs dans la diffusion par courant charge neutrino electron-nucleon." Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066223.
Full textAbstract:
Nomad est une experience de recherche d'oscillation entre le neutrino muon et le neutrino tau aupres d'un accelerateur (sps au cern). Pour l'identification des interactions par courant charge du neutrino tau on utilise des criteres purement cinematiques. Parmi les canaux de desintegration du tau le canal en electron est l'un des plus sensibles. Dans cette these on etudie en detail l'une des sources de bruit de fond potentielles dans ce canal, a savoir, la diffusion par courant charge des neutrinos electron avec emission d'un photon dur. Notre travail nous a amenes, d'abord, a calculer la section efficace radiative, et ensuite, a developper un generateur d'evenements radiatifs. Cela nous a permis d'etudier la cinematique de ces evenements, de montrer leur specificite par rapport au bremsstrahlung de l'electron dans la cible, et, finalement, d'estimer le bruit de fond recherche. Les resultats de notre analyse montrent que cette nouvelle source de bruit de fond est peu importante par rapport aux sources deja etudiees (elle contribue dans une proportion de l'ordre de 10% du fond total). Nous avons remarque que le bruit de fond du a la production directe d'electrons par la diffusion par courant charge des neutrino electron est produit a un transfert d'impulsion inferieur a 4 gev#2. Notre generateur, qui utilise le modele des partrons, n'est pas l'outil adequat pour simuler cette physique a des valeurs si faibles du transfert. Un generateur specifique se revele necessaire et est a l'etude dans le cadre de la collaboration
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He, Lian Harry. "A measurement of the branching fraction of the Ds meson decay into a tau and a neutrino /." Thesis, Connect to this title online; UW restricted, 2000. http://hdl.handle.net/1773/9651.
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Hallmann, Steffen [Verfasser], Gisela [Akademischer Betreuer] Anton, Gisela [Gutachter] Anton, and Revaz [Gutachter] Shanidze. "Sensitivity to atmospheric tau-neutrino appearance and all-flavour search for neutrinos from the Fermi Bubbles with the deep-sea telescopes KM3NeT/ORCA and ANTARES / Steffen Hallmann ; Gutachter: Gisela Anton, Revaz Shanidze ; Betreuer: Gisela Anton." Erlangen : Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), 2021. http://d-nb.info/1227711034/34.
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Gangler, Emmanuel. "Recherche des oscillations de neutrinos muon - tau dans le canal de desintegration tau en trois charges aupres de l'experience nomad au cern." Paris 6, 1997. http://www.theses.fr/1997PA066342.
Full textAbstract:
Le detecteur nomad, place sur le faisceau de neutrinos wide-band-beam du sps, de contamination en neutrino tau marginale, permet de rechercher des oscillations neutrino muon - tau dans la region de pertinence cosmologique et de distinguer statistiquement les courants charges des neutrinos tau essentiellement par leur mesure cinematique. Une large part du travail de these a donc ete consacree a la reconstruction des evenements dans les chambres a derive, cible instrumentee et cur de l'experience, dont la physique de detection est decrite. Une methode de recherche de traces fut developpee, utilisant certaines informations d'un autre sous-detecteur de nomad, le trd. Pour combler une perte d'efficacite de reconstruction, une methode de recherche de traces courtes s'appuyant sur des vertex deja constitues fut developpee en exploitant les potentialites du filtre de kalman, algorithme iteratif d'ajustement de traces. Ces methodes sont utilisees en production par la collaboration. Cette these porte sur la recherche d'evenements ou le tau se desintegre en trois pions. Il faut donc identifier la combinaison de trois traces issues du tau, ce qui est fait a l'aide d'un estimateur de la probabilite s'avoir selectionne la bonne combinaison. Outre les coupures relativement standard dans nomad, consistant essentiellement a rejeter les evenements aux combinaisons molles et trop proches du jet forme par ce qui reste, la distribution de l'impulsion transverse des traces du jet permet efficacement de reduire le bruit de fond. L'analyse presentee, portant sur les donnees 1995, sera cependant preliminaire, comme l'ensemble des resultats de nomad a ce jour.
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Cazes, Antoine. "Etude du faisceau CNGS et identification des muons dans l'expérience OPERA. Optimisation de la ligne de faisceau du projet SPL-Fréjus." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008775.
Full textAbstract:
Les oscillations de neutrinos occupent la majeure partie des expériences s'intéressant à cette particule. Ce mécanisme utilise le fait que les neutrinos soient massifs pour permettre de passer d'un état de saveur à un autre. L'expérience OPERA commencera à prendre des données au printemps 2006. Son but est de prouver sans ambiguïté ce mécanisme en observant l'apparition de neutrinos tauïques dans le faisceau CNGS composé de neutrinos muoniques. Cette thèse présente une description des faisceaux de neutrinos, en s'appuyant sur le faisceau CNGS, tiré du CERN vers le laboratoire italien du Gran Sasso. Le flux de ces neutrinos est recalculé, et des simulations sont menées pour étudier les défauts d'alignement des éléments de la ligne de faisceau. Le détecteur OPERA est composé de briques faites d'un empilement de plaques de plomb et de films d'émulsion photographique, de deux trajectrographes et de deux spectromètres. La haute résolution en position des émulsions (<1 mu m) permet d'identifier les tau crées par l'interaction par courant chargé des neutrinos tauïques. La localisation des briques touchées par un neutrino est faite à l'aide d'un réseau de scintillateurs. La reconstruction des traces dans ces scintillateurs, ainsi que dans les spectromètres, fait partie des travaux présentés dans cette thèse. Un algorithme d'identification des muons a également été développé dans cette thèse. Il permet une réduction d'un facteur 20 du bruit de fond charmé. Le futur de la physique des oscillations de neutrinos passe par la construction de faisceaux de neutrinos de plus en plus intenses, pour arriver à mesurer les derniers paramètres inconnus (theta13 et deltaCP). Le projet de faisceau du CERN vers le tunnel de Fréjus est revisité dans la dernière partie de cette thèse. Une optimisation complète de la ligne de faisceau est proposée, et permet d'atteindre une sensibilité de theta13 de l'ordre du degré.
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Zomer, Fabian. "Mesure de la polarisation des leptons tau par l'etude du canal de desintegration du tau en pion-neutrino dans l'experience aleph." Paris 7, 1991. http://www.theses.fr/1991PA077102.
Full textAbstract:
Le travail presente dans cette these a ete effectue dans le cadre de l'experience aleph situee sur le collisionneur electrons-positrons lep du cern. Dans la premiere partie, nous decrivons les differentes observables du modele standard de l'interaction electrofaible et nous indiquons les motivations du choix de la mesure de la polarisation des leptons tau. La description de cette mesure par l'etude du canal de desintegration du tau en pion-neutrino faisant l'objet de la deuxieme partie. Apres avoir decrit le detecteur aleph, nous presentons la methode de selection des desintegrations pion-neutrino parmi les donnees experimentales enregistrees en 1989-1990. La polarisation etant deduite de la forme du spectre d'energie des pions, un soin particulier est porte sur l'evaluation des effets systematiques pouvant deformer le spectre: connaissance du bruit de fond, criteres de selection des pions. L'ajustement de la forme theorique sur la distribution d'energie des pions est presente dans la derniere partie. Nous obtenons une polarisation de -0. 151 avec une erreur statistique de (-0. 064; 0. 070) et une erreur systematique de +-0. 044. Finalement, nous donnons les valeurs de l'angle de melange electrofaible et de la constante de couplage vectorielle du z au tau qui se deduisent de cette mesure
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Meier, Maximilian [Verfasser], Wolfgang [Akademischer Betreuer] Rhode, and Bernhard [Gutachter] Spaan. "Search for astrophysical tau neutrinos using 7.5 years of IceCube data / Maximilian Meier ; Gutachter: Bernhard Spaan ; Betreuer: Wolfgang Rhode." Dortmund : Universitätsbibliothek Dortmund, 2019. http://d-nb.info/1200634748/34.
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DUFLOT, LAURENT. "Nouvelle methode de mesure de la polarisation du tau. Application au canal a1-neutrino dans l'experience aleph." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112109.
Full textAbstract:
La mesure de la polarisation du lepton tau a lep donne acces a l'angle de melange electro-faible. Elle repose en general sur l'ajustement de la polarisation a l'aide des distributions de une ou deux variables sensibles a la polarisation. Une nouvelle methode de mesure a ete developpee. Pour chaque canal, elle definie une variable unique qui permet de prendre en compte toutes les observables avec une sensibilite maximale a la polarisation. Cette methode apporte un accroissement important de la sensibilite dans le canal a1-neutrino. Ce canal, et plus particulierement la desintegration du a1 en trois pions charges, fera l'objet de l'etude experimentale. La methode reposant sur la formulation theorique de la desintegration, trois modeles de la desintegration du a1 ont ete etudies. L'analyse experimentale commence par la selection des evenements tau. La selection developpee, comparee a la selection precedemment utilisee, apporte un accroissement de l'efficacite et une reduction des contaminations. Les desintegrations du tau en trois traces sont alors retenues. La reduction de la contamination passe par un veto sur la presence d'electron ou de photon. Les effets systematiques prennent en compte la modelisation theorique, le bruit de fond, l'identification des electrons et la reconstruction des particules chargees proches
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GAMESS, ANDRE. "Mesure dans aleph de la polarisation des leptons tau produits dans la reaction e+e#zotau+tau# par l'etude du mode de desintegration taurho neutrino." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066132.
Full textAbstract:
Ce travail de these presente une mesure de la polarisation de leptons tau effectuee dans aleph au lep et utilisant le mode de desintegration du tau en rho neutrino. Dans un premier temps, nous montrons l'interet de cette mesure qui apporte une information a la fois sur les constantes de couplage neutre du zo au tau, sur l'angle de melange effectif et sur la masse du top. Puis nous decrivons comment on mesure p#t#a#u a partir des proprietes cinematiques de la desintegration du tau en rho neutrino. Apres un bref descriptif du detecteur, nous presentons la methode de selection des evenements de desintegration du tau en rho neutrino utilisant les donnees accumulees par aleph en 1989 et 1990. Enfin, nous donnons les resultats obtenus et le detail des erreurs systematiques y ayant trait. On a ainsi mesure p#t#a#u=0,094+/0,058+/0,048 qui, combine avec les valeurs de la largeur partielle de desintegration du zo en paires de tau et la masse du zo, permet de determiner: a#t#a#u=0,498+/0,005 et v#t#a#u=0,036+/0,011. Cette mesure precise de a#t#a#u et de v#t#a#u permet de tester l'universalite des couplages leptoniques au zo
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Tran, Ngoc Tiem. "Recherche des oscillations de neutrinos par apparition du τ avec désintégration muonique du vτ dans l'expérience OPERA." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00534753.
Full textAbstract:
La physique des oscillations de neutrinos occupe une place majeure dans les études s'intéressant à cetteparticule. Le mécanisme des oscillations, basé sur un changement d'état de saveur d'un neutrino durant sapropagation, permet d'élucider les déficits observés de neutrinos solaires et atmosphériques et apporte des indicationsintéressantes de physique au delà du Modèle Standard par l'étude des angles de mélanges et du schéma de masse desneutrinos.OPERA est un détecteur hybride combinant à la fois latechnique d'une détection électronique en temps réel et la technique de la chambre à brouillard à émulsion ou ECC(EmulsionCloud Chamber). Le détecteur ECC est un détecteur massif (cible) composé de 150000 briques dontchacune est constituée de feuilles de plombs, utilisées comme cible, alternées avec des émulsions nucléaires dont laprécision de reconstruction des traces est de l'ordre du micron. Le détecteur comprend également deux spectromètresavec des plaques de fer magnétisé de 5 cm d'épaisseur alternées avec les détecteurs RPC (Resistive Plate Chamber)associés à six ensembles de drift tubes (PT) pour la mesure de la charge et de l'impulsion du muon, et un plan de vetoservant à la rejection des particules extérieures à la cible.
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Moser, Michael [Verfasser], Gisela [Akademischer Betreuer] Anton, and Gisela [Gutachter] Anton. "Sensitivity studies on tau neutrino appearance withKM3NeT/ORCA using Deep Learning Techniques / Michael Moser ; Gutachter: Gisela Anton ; Betreuer: Gisela Anton." Erlangen : Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), 2020. http://d-nb.info/1215343280/34.
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Usner, Marcel [Verfasser], Marek [Gutachter] Kowalski, Sebastian [Gutachter] Böser, and Achim [Gutachter] Stahl. "Search for Astrophysical Tau-Neutrinos in Six Years of High-Energy Starting Events in the IceCube Detector / Marcel Usner ; Gutachter: Marek Kowalski, Sebastian Böser, Achim Stahl." Berlin : Humboldt-Universität zu Berlin, 2018. http://d-nb.info/1185497757/34.
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Manfredini, Alessandro [Verfasser], Hubert [Akademischer Betreuer] Kroha, and Lothar [Akademischer Betreuer] Oberauer. "Search for Neutral MSSM Higgs Bosons in A/h/H → Tau+ Tau- → Electron and Muon + 4 Neutrino Decays with the ATLAS Detector / Alessandro Manfredini. Gutachter: Lothar Oberauer ; Hubert Kroha. Betreuer: Hubert Kroha." München : Universitätsbibliothek der TU München, 2014. http://d-nb.info/1055039899/34.
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Giraud-Héraud, Yannick. "Mise en évidence de la production W → ƬVƬ [tau-neutrino] dans les collisions pp [proton-antiproton] à √S [énergie dans le centre de masse] = 540 et 630 GeV." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112030.
Full textAbstract:
Le sujet de cette thèse porte sur la recherche et la désintégration en ƬV du W, dans des collisions pp à √S = 540 et 630 GeV. La masse du Ƭ étant plus élevée que celle des plus légers des hadrons ( ), nous avons recherché une signature hadronique qui nous permette d'extraire un signal W parmi l’abondante production de jets QCD et de le distinguer des canaux W e et W. Nous avons montré que la présence d'une grande impulsion transverse manquante (associée aux neutrinos) et la faible multiplicité des produits de désintégration du sont deux caractéristiques décisives et suffisantes des évènements W pour cette recherche. Notre sélection portant sur une luminosité intégrée de 734 nb-1 aboutit à un ensemble de 20(6) évènements compatibles avec une désintégration du ± en π ± + nπ° (π π π + nπ° ). La contribution des différents bruits de fond a été estimée à 2 ± 1 évènements pour les W e e et 2. 8 ± 0. 7 évènements pour les jets QCD. Le comportement de notre signal a été comparé qualitativement aussi bien que quantitativement avec une production W. Le résultat le plus important que nous ayons obtenu est le test d'universalité du couplage du W aux doublets (e, ve), ( ) et ( ) et (à Q2 =m2 w) qui, exprimé à l'aide du l'apport des constantes de couplage gr et ge donne gr/ ge = 1. 06 ± 0,12 ± 0,05This thesis is about the search for the W decay at a pp collider with =540 And 630 GeV. Since the mass is larger than the masses of the lightest hadrons (π, K, p,. . . ), we have searched for hadronic signature which allows to separate a W signal from the abundant production of QCD jets and at the same time to distinguish this channel from the W e and W , channels. We have shown that the presence of a large missing transverse energy (associated with neutrinos) and the limited multiplicity of the decay products are two decisice and sufficient characteristics of W events in this search. A selection based on these criteria has been performed on data corresponding to 734 nb-1 and yields 20(6) events compatible with the r± decay in π ± + nπ° (π π π + nπ° ). The background from W e is estimated to be 2 ± 1 events and the QCD jets contribute 2. 8 ± 0. 7 events. The comportment of our signal has been compared qualitatively and quantitatively with the production of W , in the standard model of weak and electromagnetic interactions. The most important result we have obtained is the test of universality of the lepton (e, , ) couplings to the W at Q2 = m2w, which can be expressed in terms of the ratio of the coupling constant gr and ge gr/ ge = 1. 06 ± 0,12 ± 0,05
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Pacheco, Marco André de Almeida. "Medida da seção de choque da interação e+e- → Z 0(γ*) → tau+ τau-(γ) e da razão de ramificação do decaimento τau → múon, antineutrino do múon, neutrino do tau no experimento DELPHI com sqrt (s) = 189 GeV." Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2006. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=581.
Full textAbstract:
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThis work is related to a study of events e+e- → Z 0(γ*) → τ+ τ- (γ) produced at the DELPHI detector, which is one of the experiments of the LEP collider at CERN, with centre- of-mass energy of 189 GeV. We study the simulation of background and signal events, applying selection criteria in order to maximize the rejection of background and minimize the rejection of signal and apply these same selection criteria on the real data. We finish this work showing the results of the measurement of the cross-section of this channel and of the branching fraction.
O presente trabalho refere-se ao estudo de eventos e+e- → Z 0(γ*) → tau+ tau- (γ) produzidos no DELPHI, um dos experimentos do colisor LEP do CERN, com energia de centro de massa de 189 GeV. Foi feita uma análise das simulações dos eventos de fundo e do sinal, onde aplicamos critérios de seleção dos dados de modo a maximizar a rejeição do fundo e minimizar a rejeição do sinal. Aplicamos esses mesmos critérios de seleção aos dados reais. Terminamos o trabalho .apresentando a medida da seção de choque deste canal e a razão de ramificação.
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Lee, Fei-Fan, and 李非凡. "Topics in Tau Neutrino Astronomy." Thesis, 2005. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/05811357439672933334.
Full text
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Galati, Giuliana. "Muon neutrino to tau neutrino oscillations with the OPERA experiment." Tesi di dottorato, 2017. http://www.fedoa.unina.it/11818/1/tesi.pdf.
Full textAbstract:
The OPERA experiment played the key role of demonstrating unambiguously the muon neutrino to tau neutrino oscillation. It took data from 2008 to 2012, integrating a beam intensity of 1.8*10^20 protons on target.
Five tau neutrino candidates were found satisfying stringent kinematical cuts, with 0.25 expected events of background: the absence of signal was excluded with a significance of 5.1σ, thus claiming the discovery of muon neutrino to tau neutrino oscillation in the CNGS beam.
I contributed to the validation of the fifth tau neutrino candidate, in the Naples emulsion Laboratory, with a specific analysis for large angle track search (tan(θ)< 3 rad) that I had implemented, meant to strongly suppress the hadron re-interaction background hypothesis.
Given the full Monte Carlo validation with data in all corners of the parameter space, a likelihood approach is well justified and therefore the Collaboration has decided to define a new strategy with looser cuts for the selection of tau neutrino candidates.
Looser cuts have the advantage of reducing the statistical uncertainty on the measurement of Δm^2_{23}.
I defined a new strategy for the tau neutrino selection, replacing the stringent kinematical cuts with minimum bias ones, optimised to minimise the statistical uncertainty on the measurements.
Applying these criteria, 6.5 tau neutrino candidates and 2.0 background events are expected.
At the end of data taking, 5603 neutrino events had been fully analysed and have been used for this analysis. Within this sample, 10 tau neutrino candidate events satisfied the minimum bias criteria.
The number of observed tau neutrino candidates after background subtraction is a function of the product of tau neutrino cross-section and Δm^2_{23}. Assuming the maximal mixing sin^2 2(θ_{23})=1, and fixing tau neutrino cross-section to the SM value, it is possible to measure Δm^2_23, while fixing Δm^2_23 to the present global best fit it is possible to measure tau neutrino CC cross-section.
The measurement of Δm^2_{23}, done for the first time in appearance mode, is (2.8±0.6)*10^-3 eV^2 at 68% C.L. The result is consistent within 1σ with the measurements done in disappearance mode by other experiments and with the PDG 2016 best fit.
tau neutrino cross-section is proportional to the energy, with a constant termσ0 and a kinematic suppression factor K(E), which takes into account the suppression due to the heavier tau lepton mass.
I did the first ever evaluation ofσ0, so far measured only by the DONuT experiment, with no separation between tau neutrinos and tau anti-neutrinos.
It results to be (8+4-3)*10^-39 cm^2 GeV^-1, compatible with the Standard Model prediction within 1σ.
To perform signal to background separation, I used the Boosted Decision Tree (BDT) method, a multivariate machine learning method used to classify observations. With this analysis, two events in the tau→1h decay channel were classified as background-like, in agreement with expectations, while the other eight were signal-like.
Combining the Poisson counting method and BDT results in the tau→mu decay channel, including also the background due to the muon anti-neutrino beam contamination, I have obtained the first observation of the leptonic number with tau neutrinos with a significance of more than 3σ.
Finally, I evaluated the significance of the observation of neutrino oscillations with this new analysis using three different approaches: the first one based on Poisson statistics and p-values, the second one on the likelihood ratio and the third one combining in the extended likelihood function the Poisson statistics and the BDT probability density functions. All results lead to a significance above 5σ.
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Iong, Chan-Hin, and 容震軒. "A monte-carlo study on earth-skimming tau neutrinos." Thesis, 2004. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/29694598074497109016.
Full textAbstract:
碩士國立交通大學
物理研究所
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We present our Monte-carlo simulation results on tau-lepton energy spectrum induced by the Earth-skimming tau neutrinos, taking into account the inelasticity of neutrino-nucleon scatterings and the tau-lepton energy loss in detail. We argue that the tau-lepton flux resulting from neutrino-nucleon scatterings inside the earth is controlled by the tau-lepton range, rather than the distance of tau-leptons/neutrinos traverse inside the Earth. We also comment on the energy-resolution of tau neutrinos in the earth-skimming detection strategy.
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Buonaura, Annarita. "Study of tau neutrino properties with the SHiP experiment." Tesi di dottorato, 2017. http://www.fedoa.unina.it/11781/7/Buonaura_Annarita_29.pdf.
Full textAbstract:
The SHiP experiment (Search for Hidden Particles) is a beam dump experiment proposed at the CERN SPS with the submission of a Technical Proposal in April 2015. SHiP aims at the observation of long lived particles very weakly coupled with ordinary matter. These particles are mostly produced in the decay of charmed hadrons whose production is therefore enhanced through the definition of the characteristics of both the beam and the proton target. This makes the SHiP experiment a Standard Model neutrino factory too, in particular of tau neutrinos produced by the Ds decay chain.
My studies have mainly focused on the design of the neutrino detector and on the evaluation of its performances.
The Neutrino Detector is placed in a magnetic field and it exploits the Emulsion Cloud Chamber Technology with the micrometric position resolution needed to disentangle the tau lepton decay vertex from the neutrino interaction vertex. This peculiarity, together with the high electron identification efficiency, makes this detector also suitable to search for sub-GeV Dark Matter (produced in the decay of the dark photon) through its scattering with the electrons in the emulsion target.
The main unit of the Neutrino Detector is the brick (lead plates interleaved with emulsion films) followed downstream by a Compact Emulsion Spectrometer (CES, 3 emulsion films interleaved with light material) needed to measure the charge and momentum of hadrons produced in neutrino interactions and short lived particles decays. A Muon Magnetic Spectrometer is placed immediately downstream to measure the charge and the momentum of muons produced in charged current muon neutrino interactions or in tau to muon decays.
In this thesis the signal and background yield for all the different neutrino flavours are presented: more than twenty thousand nutau and nutau-bar charged current interactions are expected in five years of data taking. This unprecedented statistics of tau neutrinos will allow to measure the structure functions F4 and F5 entering the neutrino-nucleon cross section.
The SHiP performances in the measurement of the tau neutrino anomalous magnetic moment are also reported with the estimation of the background yield for this searches.
A preliminary estimate of the background events expected for LDM searches is also shown. Detailed studies will be performed with more general assumptions on the dark photon and the dark matter masses. Thanks to the large flux of electron and muon neutrinos interacting in the
neutrino target, the measurement of the strange quark content of the nucleon has also been studied.
The second to last chapter of the thesis is devoted to the description of the optimisation studies which are on going in view of the production of a Comprehensive Design Report to hand in to the CERN SPS Committee by the end of 2018. In this optimised version of the SHiP detector, the Neutrino Detector is roughly 20 m closer to the proton target, with a resulting increment in the incoming neutrino flux. However, being closer to the proton target has also generated the need for a complete redesign of the detector layout to fit the muon free region. A study of muon
background rates on the Neutrino Detector and on the downstream Muon Magnetic Spectrometer is also reported.
The last chapter describes the Test Beam activities conducted at CERN to study the performances of both the Compact Emulsion Spectrometer and of the gaseous electronic detectors (GEM) which complement the Neutrino Detector.
The data analysis was carried out in the Napoli Emulsion Laboratory. The test beam for the CES has led us to discard the option of using the Rohacell as a light material interleaved to the emulsion films.
The test beam with the GEM-emulsion coupled detector has shown a rapid degradation of the GEM performances in terms of position resolution when dealing with inclined tracks also in absence of magnetic field. The degradation is enhanced when the polarisation of the magnetic field contributes to the avalanche displacement. In case of a compensating magnetic field, the
position resolution shows the same behaviour as in absence of field, except for a phase-shift of 15 degrees corresponding to the Lorentz angle of the generated electron avalanche.
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"Detecção de neutrinos do Tau de altissimas energias em detetores de fluorescencia." Tese, Biblioteca Digital da Unicamp, 2006. http://libdigi.unicamp.br/document/?code=vtls000394987.
Full text
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Hosseini, Behzad. "Search for Tau Neutrinos in the τ → e Decay Channel in the OPERA Experiment." Tesi di dottorato, 2015. http://www.fedoa.unina.it/10537/1/hosseini_behzad_27.pdf.
Full textAbstract:
The OPERA (Oscillation Project with Emulsion tRacking Apparatus) experiment is a long baseline neutrino oscillation experiment that was designed to perform a conclusive test of the νμ → ντ oscillations hypothesis. The main aim of this experiment is a direct observation of τ leptons in ντ charged-current interactions. A good electromagnetic shower reconstruction is important for the τ detection in the τ → e decay channel.
So far, 4 ντ candidates have been observed in the OPERA detector with a background of 0.23 events. Given the number of analyzed events and the low background, νμ → ντ oscillations are established with a significance of 4.2 σ.
Reconstruction of electromagnetic showers is one of the fundamental tools needed by neutrino experiments and the estimation of their energy is a crucial issue. This is also true for the OPERA experiment where we have developed and tested an algorithm, in order to evaluate the energy of electron through the identification of its shower for the τ → e decay channel as well as νe interactions by using the OPERA bricks.
Normal reconstruction of a shower event depends upon the shower being contained in one brick. However, when a shower is initiated in the upstream portion of the brick, the shower will begin in the first brick, pass through the Electronic Detector (ED) and end in the second brick; making normal reconstruction methods unusable. Nearly half of the electromagnetic shower events detected take place across two bricks, meaning that previously, half of detected events had to be discarded. I have expanded my code in such a way to analyze showers with one or two brick distributions, allowing us to include 50 percent more events in our data sets.
This approach is using for the first time the information of the downstream brick to reconstruct and estimate the energy of electromagnetic showers in the OPERA experiment.
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Besnier, Magali. "Reconstruction et analyse d'interactions de neutrinos dans les blocs cibles émulsion d'OPERA et discrimination du fond charmé dans le canal tau->3h." Phd thesis, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00322932.
Full textAbstract:
OPERA (Gran-Sasso, Italie) est une expérience neutrino sur longue distance dédiée à la détection de neutrinos tau apparaissant dans un faisceau pur de neutrinos muon produit au CERN (730 km plus loin), ceci dans le but d'observer l'oscillation numu->nutau.L'expérience exploite une technologie mixte de détecteurs électroniques et de blocs cibles composés en alternance, de plaques de plomb et d'émulsions nucléaires dans le but de signer efficacement la présence d'interaction du nutau. Les excellentes caractéristiques de résolutions angulaire et spatiale des émulsions sont des éléments fondamentaux pour l'expérience OPERA. Le travail de thèse a d'abord consisté à développer des outils d'analyse permettant la détermination d'impulsion des particules chargées par diffusion coulombienne multiple dans les cibles, ainsi qu'à mettre au point une méthode de reconstruction des vertex d'interaction pour les événements neutrino à vertex multiples. De cette manière il a été possible de
développer une analyse multivariable permettant de discriminer les événements charmés des événements tau dans le but d'exploiter le canal de désintégration du tau en trois hadrons chargés avec le détecteur OPERA. Ces outils ont été ensuite testés sur les événements d'interactions neutrinos observées tout d'abord avec un test en faisceau PEANUT, puis avec les premiers événements d'OPERA accumulés lors du fonctionnement du faisceau CNGS en 2007. La première analyse combinée de ces événements a montré une bonne compréhension des méthodes d'analyse et du fonctionnement du détecteur OPERA.
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Babson, John Freeman. "Neutrino physics, the link between the Microcosmos and the Macrocosmos : a study in two parts : (1) Theoretical--A look at the Tau neutrino mass and other quantum electrodynamical effects in third family lepton interactions and (2) Experimental--Underwater astronomy in Hawaiʻi, the short prototype string of the Deep Underwater Muon and Neutrino Detector project." Thesis, 1989. http://hdl.handle.net/10125/10071.
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