Study of neutral pion production via neutrino-induced, charged-current interactions in te k2k scibar detector
- Autores: Ana María Tornero-López
- Directores de la Tesis: Juan José Gómez Cadenas (dir. tes.), Michel Sorel (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2008
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Federico Sánchez Nieto (presid.), José Bernabéu (secret.), Juan Zúñiga Román (voc.), Lucio Ludovici (voc.), Francisco Javier Soler Jermyn (voc.)
- Materias:
- Texto completo no disponible (Saber más ...)
- Resumen
En esta tesis se presenta un análisis de la producción del pión neutro (pi0) inducida por la interacción del neutrino via corrientes cargadas, en el detector SciBar del experimento K2K. En particular se ha medido la sección eficaz de la producción inclusiva de pi0 respecto de la sección eficaz de interacciones casi-elásticas por corrientes cargadas (CCQE).La principal motivación que nos lleva a estudiar la producción del pión neutro en corrientes cargadas, es que la producción del pi0 en corrientes neutras es la principal fuente de ruido para futuras búsquedas de la oscilación del neutrino muónico al electrónico, y las corrientes cargadas y las neutras se relacionan a través de relaciones electrodébiles y de isospín. Dichas medidas serán desarrolladas, por ejemplo, por el experimento T2K.La metodología seguida en esta tesis para el estudio de la producción del pión neutro se puede resumir como sigue. En primer lugar se realiza una selección de sucesos que tienen lugar via interacciones CC. Este primer paso se realiza exigiendo la presencia de un muón en el detector SciBar, que es identificado y reconstruido con la ayuda del detector de muones por rango, el MRD. El punto inicial de la traza de SciBar correspondiente al muón es tomado como el vértice de la interacción del neutrino. De esta muestra de CC se identifican las interacciones CCQE, seleccionando los sucesos con dos trazas que cumplan la cinemática de desintegración a dos cuerpos típico de este tipo de interacciones. A partir de los sucesos CC que no son CCQE, se procede a la selección de sucesos en los que al menos un pi0 ha sido producido en el núcleo en el que el neutrino ha interaccionado (CCpi0). Es importante notar que la selección no puede distinguir entre un pi0 producido directamente en el vértice de la interacción del neutrino y un pi0 producido en una interacción intranuclear. En nuestra definición de señal también incluimos sucesos en los que se haya producido la partícula eta, puesto que dicha partícula se desintegra principalmente a dos fotones, con características similares a los producidos en la desintegración del pi0, y a 3 pi0 produciendo también al final fotones. Todos los sucesos restantes se consideran ruido de fondo. En este análisis hemos considerado cinco fuentes distintas de errores sistemáticos, relacionadas con la predicción del flujo total de neutrinos, efectos de las interacciones producidas por los hadrones del estado final, características intrínsecas de la respuesta del detector SciBar y su simulación MC, efectos inducidos por la reconstrucción de los sucesos. A partir de las muestras de CCpi0 y CCQE obtenidas, se calcula la sección eficaz de producción del pi0 normalizada a la sección eficaz de interacciones CCQE, teniendo en cuenta en el cálculo las eficiencias y purezas de cada una de las muestras seleccionadas. El resultado obtenido es comparado con otros análisis, mostrando compatibilidad.
