Поиск нейтринных осцилляций по каналу ν μ- ν e в эксперименте NOMAD тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.00.00, кандидат физико-математических наук Валуев, Вячеслав Юрьевич

• Валуев, Вячеслав Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 0

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Валуев, Вячеслав Юрьевич

Оглавление

1 Введение ^

1.1 Осцилляции нейтрино в вакууме

1.1.1 Формализм осцилляции в приближении смешивания двух поколений нейтрино

1.1.2 Формализм осцилляций с учетом трех поколений

1.2 Основные принципы экспериментов по поиску осцилляций

2 Поиск осцилляций ^ ие на ускорителях

2.1 Введение

2.2 Эксперименты на пузырьковых камерах

2.2.1 Gargamelle

2.2.2 ВЕВС

2.2.3 15-футовая пузырьковая камера

2.2.4 СКАТ

2.3 Эксперименты с двумя детекторами

2.3.1 CHARM

2.3.2 CDHS

2.3.3 CCFR

2.4 Эксперименты по поиску появления в CERN

2.4.1 Поиск появления ие в экспозиции CHARM на PS

2.4.2 Поиск появления ve в экспозиции CHARM на SPS

2.4.3 Поиск появления ие и ve в эксперименте CHARM II

2.5 Эксперименты по поиску появления в BNL

2.5.1 Эксперимент Е734

2.5.2 Эксперимент Е816

2.5.3 Эксперимент Е776

2.6 Эксперименты на ускорителях промежуточных энергий

2.6.1 Эксперимент LSND

2.6.2 Эксперимент KARMEN

2.6.3 Сравнительный анализ экспериментов LSND и К ARMEN

2.6.4 Поиск появления ие на пучке LAMPF

2.7 Эксперимент CCFR

2.8 Заключение

3 Эксперимент NOMAD

3.1 Введение

3.2 Нейтринный пучок в CERN

3.3 Поиск осцилляций vß —> vT в эксперименте NOMAD

3.3.1 Адронные моды распада т-лептона

3.3.2 Лептонные моды распада т-лептона

3.3.3 Требования, предъявляемые к детектору NOMAD

3.4 Установка NOMAD

3.4.1 Система вето

3.4.2 Передний калориметр

3.4.3 Дрейфовые камеры

3.4.4 Триггерные счетчики

3.4.5 Детектор электромагнитных ливней

3.4.6 Электромагнитный калориметр

3.4.7 Адронный калориметр

3.4.8 Мюонные камеры

3.4.9 Система сбора данных

3.4.10 Триггеры событий

4 Детектор переходного излучения

4.1 Введение

4.2 Общие принципы детекторов переходного излучения

4.3 Конструкция TRD

4.3.1 Радиаторы детектора переходного излучения

4.3.2 Регистрирующий детектор

4.3.3 Система сбора данных

4.4 Калибровка TRD

4.4.1 Метод калибровки

4.4.2 Процедура калибровки

4.4.3 Пьедесталы

4.4.4 Контроль детектора с помощью источников 55Fe

4.5 Система контроля параметров

4.6 Изучение отклика детектора

4.6.1 Линейность отклика

4.6.2 Изучение отклика детектора на тестовых пучках

4.7 Заключение

5 Идентификация электронов с помощью TRD

5.1 Введение

5.2 Основные принципы идентификации электронов в TRD

5.3 Алгоритмы идентификации электронов

5.3.1 Идентификация изолированных частиц

5.3.2 Идентификация неизолированных частиц

5.4 Обсуждение алгоритмов идентификации

5.4.1 Экспериментальные исследования

5.4.2 Реализация алгоритмов идентификации на практике

5.5 Тестирование TRD с использованием данных

5.5.1 Тесты с минимально-ионизирующими частицами

5.5.2 Тесты с электронами

5.5.3 Показатели алгоритма идентификации неизолированных частиц

5.6 Заключение

6 Анализ экспериментальных данных 1995 и 1996 гг

6.1 Принципы поиска осцилляций ^ ve в эксперименте NOMAD

6.2 Экспериментальные данные и МС события

6.3 Отбор взаимодействий v^ и ve по каналу заряженного тока

6.3.1 Критерии качества событий

6.3.2 Идентификация частиц

6.3.3 Отражение конверсий фотонов

6.3.4 Выбор лидирующего электрона

6.4 Алгоритм восстановления энергии нейтрино

6.4.1 Оценка энергии лептона

6.4.2 Оценка энергии адронного ливня

6.5 Кинематические обрезания

6.6 Эффективность отбора сигнала и подавления фона

7 Поиск vм —» ve осцилляций

7.1 Оценка числа фоновых событий

7.2 Проверки согласованности данных 1995-1996 годов

7.3 Сравнение данных с предсказаниями моделирования

7.3.1 Сравнение числа событий в данных с предсказаниями моделирования

7.3.2 Сравнение энергетических спектров в данных с результатами моделирования

7.3.3 Сравнение радиальных распределений в данных с результатами моделирования

7.3.4 Сравнение отношения е+//и+ в данных с результатами моделирования

7.3.5 Сравнение отношения Refl в данных с результатами моделирования

7.4 Учет сигнала от осцилляции в моделировании событий

7.5 Определение области осцилляционных параметров

7.5.1 Глобальное сканирование

7.5.2 Объединенный подход

7.6 Результаты поиска u^ —> ve осцилляций

7.7 Систематические неопределенности поиска осцилляций

7.7.1 Неопределенность эффективности кинематических критериев отбора

7.7.2 Стабильность отношения ve СС/г/м СС по отношению к кинематическим обрезаниям

7.7.3 Неопределенность оценки числа фоновых событий

7.7.4 Неопределенность шкалы полной видимой энергии

7.7.5 Неопределенность идентификации и реконструкции лепто-

нов

7.7.6 Неопределенность предсказания нейтринных потоков

7.8 Верхний предел на параметры и^ —» ие осцилляций

8 Заключение

Глава

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поиск нейтринных осцилляций по каналу ν μ- ν e в эксперименте NOMAD»

Введение

Гипотеза о существовании нейтрино была впервые выдвинута В. Паули в 1930 г. как попытка объяснить непрерывный спектр электронов, испущенных в процессе ядерного /3-распада [1]. В то время эта идея считалась почти такой же революционной, как и альтернативное объяснение - нарушение закона сохранения энергии. Экспериментальное подтверждение идеи Паули было получено только 25 годами позже, когда нейтрино (электронное антинейтрино йе) было впервые зарегистрировано в реакторном эксперименте Savannah River [2].

70 лет назад Паули постулировал существование нового нейтрального легкого фермиона. И хотя в настоящее время мы знаем, что нейтрино существует, не имеет электрического заряда и бывает трех видов1 (или поколений) как и заряженные лептоны [3], вопрос о массе нейтрино остается открытым. В рамках Стандартной Модели электрослабых взаимодействий нейтрино представляет собой безмассовую частицу; тем не менее, отсутствие массы не является следствием какого-либо фундаментального принципа - в отличие от фотона, отсутствие массы у которого проистекает из калибровочной инвариантности. Масса нейтрино, отличная от нуля, возникает во многих расширениях Стандартной Модели, слишком многочисленных для их перечисления здесь (см., например, [4] и ссылки внутри). Кроме того, обнаружение массы нейтрино было бы чрезвычайно важным открытием, так как со свойствами нейтрино и, прежде всего, его массой тесно связаны многие важнейшие аспекты физики, астрофизики и космологии [5]:

• открытие новых свойств нейтрино имело бы огромное значение для теории ядерного синтеза элементов, а также для объяснения загадки темного вещества во Вселенной и связанных с ней вопросов образования структур;

1Если не существует дополнительных "стерильных" нейтрино, т.е. не участвующих в слабых взаимодействиях, либо нейтрино с массой больше, чем Mz/2 45 ГэВ.

• новые процессы, присущие массивным нейтрино, могли бы объяснить дефицит измеренного потока нейтрино, образованных на Солнце, по отношению к их расчетному количеству - так называемую "загадку солнечных нейтрино";

• наличие массы у нейтрино также может лежать в основе объяснения "аномалии атмосферных нейтрино" - состоящей в том, что потоки нейтрино, образованные космическими лучами, соударяющимися с атмосферой Земли, содержат меньшую долю по отношению к ие, чем ожидается;

• и, наконец, отличная от нуля масса нейтрино явилась бы указанием на существование физических процессов, выходящих за рамки Стандартной Модели, что само по себе вызывает огромный интерес.

В настоящее время нам известны только верхние пределы на массу нейтрино различных поколений, полученные в экспериментах по "прямому" поиску масс:

ш„е < 0(10 эВ), т„м < 170 кэВ, тУт < 18,2МэВ. (1.1)

Эти результаты показывают, что нейтрино "весят" намного меньше, чем соответствующие им заряженные фермионы: те = 0,5 МэВ, т^ = 105,7 МэВ и тТ = 1,78 ГэВ. К сожалению, из-за различных экспериментальных ограничений "прямые" измерения массы нейтрино, предпринятые до настоящего времени, чувствительны только к значениям масс, зачастую на несколько порядков превышающих предсказания теоретических моделей, а также массы, способные объяснить имеющиеся экспериментальные результаты (такие, как измеренные потоки атмосферных и солнечных нейтрино). В настоящее время единственным2 экспериментальным методом, способным зарегистрировать массу нейтрино меньше, чем эВ, является поиск нейтринных осцилляций.

В этой главе кратко описывается феноменология нейтринных осцилляций в вакууме - формализм, относящийся к поискам осцилляций на ускорителях, а также основные принципы экспериментов по поиску нейтринных осцилляций.

1.1 Осцилляции нейтрино в вакууме

Гипотеза о смешивании нейтрино была впервые предложена Б. Понтекорво по аналогии с процессом К0 - К0, первоначально для переходов ь>е —> йе [6]. После открытия концепция нейтринного смешивания была адаптирована к

2 За исключением поисков безнейтринного двойного бета распада - процесса, обнаружение которого явилось бы указанием на существование массивного Майорановского нейтрино.

осцилляциям между различными поколениями нейтрино [7]. В соответствии с этой гипотезой, нейтрино трех известных поколений, участвующие в слабых взаимодействиях, - иа = ие, и^, ит - являются квантовомеханическими суперпозициями трех массовых собственных состояний описывающих распространение нейтрино в пространстве и времени:

г=1

где иа1 - унитарная матрица размером 3x3, аналогичная матрице Кабиббо-Кобаяши-Маскава для кварков.

Из уравнения (1.2) следует, что пространственно-временная эволюция нейтрино с импульсом р, образованного в состоянии иа в точке I = х = 0, определяется выражением

!/(*) = (1-3)

где Ег = у!р2 + т2. Если массы т1 отличны друг от друга (и не равны нулю), то три члена суммы в уравнении (1.3) постепенно приобретают различные фазы, и к состоянию иа примешивается составляющая г/д с (3 ф а.

В экспериментах по поиску осцилляций на ускорителях обычно формируют пучок, состоящий из слабых собственных состояний преимущественно одного вида ра (как правило, г/Д с целью последующей регистрации - в другой точке пространства-времени - состояния г/д; часто, но не всегда (3 ^ а. Вероятность регистрации ир составляет

Ри^М = 1ЫК*))Г =

Е и*е~г

(1.4)

Дальнейшие детали формализма нейтринных осцилляций зависят от количества учитываемых нейтринных состояний. До сих пор большая часть экспериментальных данных анализировалась в простейшем приближении, принимающем во внимание смешивание только двух нейтринных ароматов. В настоящее время рекомендуется [3] представлять результаты анализа данных с учетом полного смешивания всех трех нейтринных ароматов. Мы прежде всего остановимся на рассмотрении формализма осцилляций с учетом только двух поколений нейтрино - и в настоящее время предпочитаемого многими экспериментаторами за его простоту и возможность проведения сравнений с результатами экспериментов, выполенных в прошлом, - а затем перейдем к рассмотрению формализма, учитывающего смешивание всех трех поколений.

1.1.1 Формализм осцилляций в приближении смешивания двух поколений нейтрино

В рамках формализма, учитывающего смешивание нейтрино только двух типов, матрица смешивания II описывается единственным реальным параметром в (углом смешивания), так что выражение для вероятности нейтринных осцилляций в приближении для релятивистских нейтрино (т* <С р) сводится к

р

¿а/3-зт2(2£)-8т2(дт2^)| . (1.5)

Уравнение (1.5) записано в естественных единицах измерения. Мы можем переписать его в более привычных единицах измерения, как

р

8ар - ¿т2(2в) • зт2(1, 27Дт2Ь/Е) , (1.6)

где Дт2 = |т2 — т\ | [эВ2] - разница между квадратами масс собственных состояний нейтрино, Ь [км] - расстояние от источника нейтрино до детектора и Е [ГэВ] - энергия нейтрино. Важным следствием выражения (1.5) является то, что в экспериментах по поиску нейтринных осцилляций измеряются не сами величины масс нейтрино разных поколений, а разница между квадратами их значений.

Выражения (1.5) и (1.6) описывают нейтринные осцилляции с амплитудой эт2(26>) и длиной осцилляции Л, равной

ч 4ттЕ 2,48Е [ГэВ] г .

Л = = л о п91 км • (1-7)

Дт2 Дт2 [эВ2] 1 ] ^ '

Следовательно, для того, чтобы иметь возможность наблюдать нейтринные осцилляции, необходимо одновременное выполнение трех условий:

• масса по крайней мере одного из трех видов нейтрино не равна нулю; массы нейтрино различных ароматов отличны друг от друга;

• угол смешивания достаточно велик по сравнению с чувствительностью данного эксперимента;

• величина длины осцилляции Л не превышает расстояние от источника нейтрино до детектора - условие, которое может быть переписано в виде Ат2 > Е/Ь. Таким образом, поиск осцилляций с малыми Дт2 должен проводиться либо на больших расстояниях Ь от источника, либо на нейтринных пучках низких энергий Е (либо с оптимальной комбинацией обоих условий).

1 0 3 С-1-1-Г I I I |Т| I п

1

2Р

10

10

п/2(4ЕД>

-2

1 I I I ц

X_I 1 I 1-Ц.

10

10

-3

10

10

Рис. 1.1: Чувствительность типичного эксперимента по поиску нейтринных ос-дилляций со следующими произвольно выбранными параметрами: минимальное значение исключенной вероятности осцилляций Рт;п = 0,01, среднее значение 4Е/Ь = 1 эВ2 (например, энергия нейтрино Е = 1,27 ГэВ и расстояние от источника до детектора Ь - 1 км), Ь/Е распределено по Гауссу с шириной, равной 10% от среднего значения Ь/Е.

В приближении двух поколений нейтрино, результаты экспериментов по поиску осцилляций обычно представляются в виде двумерной области в пространстве ею2(20) и Ат2. Рис. 1.1 иллюстрирует связь между экспериментальными параметрами Ртш осцилляционными параметрами зт2(20) и Ат2:

• В области малых Ат2, соответствующей А > Ь, фазовый член зт2(7гЬ/Л) может быть записан в приближенном виде, как (кЬ/Х)2. Вследствие этого, чувствительность эксперимента представляет собой прямую линию в двойном логарифмическом масштабе, наклон которой не зависит от экспериментальных параметров.

• Значение Ат2, при котором чувствительность эксперимента к зт2(26>) максимальна, достигается при Ь = Л/2 и не зависит от Рт;п.

• В области больших Ат2, соответствующей малым длинам осцилляций, член зт2(7г1//А) усредняется и равен 1/2, так что зш2(29) = 2Рт-т.

В случае отрицательного результата (осцилляционный сигнал не обнаружен), область параметров справа от кривой, изображенной на Рис. 1.1, является исключенной. Регистрация осцилляционного сигнала, напротив, приводила бы к множеству значений наиболее вероятных параметров осцилляций, объединение которых представляло бы собой замкнутую область вокруг кривой.

1.1.2 Формализм осцилляций с учетом трех поколений

В рамках формализма, учитывающего смешивание всех трех поколений, вероятность нейтринных осцилляций (1.4) может быть записана в виде

Ри^и, = ^ - 4 £ £ иагЩги:^3 зт2(Аг,/2), (1.8)

г 7>г

где Д^ = Ат^Ь/2Е. Пренебрегая возможным нарушением СР симметрии, матрица II состоит из реальных чисел и может быть параметризована в виде

U =

( ci2ci3 s12c13 s13 а

~SÍ2C2Z ~ C12S23Si3 С12С23 ~ Si2S23S13 S23C13 V $12023 - Ci2C23Si3 -Ci2S23 - Si2C23Si3 C23Ci3 J

(1.9)

где Cij = cos 6ij, Sij = sin 19¿j, a #12, #13 и #23 - три независимых реальных угла смешивания, лежащие в первой четверти.

Из трех значений Дт| в выражении (1.8) только два являются независимыми, т.к. Ami -Ь Агп22 = Дга^. Полное решение уравнений состоит, таким образом, в нахождении значений пяти неизвестных: двух Am2- и трех в^.

Предполагая, что массы нейтрино следуют таким же иерархическим правилам, как и кварки (или заряженные лептоны), условие mi <С т2 <С тз (предсказываемое также так называемой "see-saw" моделью [8]) подразумевает Am2! <С Am21 ~ Дт\2. Такая иерархия масс приводит к двум типам осцилляций: "коротким" (с длиной осцилляции Лshort ~ Е/Дт^) и "длинным" (с Xiong ~ Е/Am21). Таким образом, полная вероятность осцилляций состоит из "короткой" ("быстрой") и "длинной" ("медленной") составляющих:

Р(иа Up) = Рshortly а V/з) + Plong(uQ —

■fshort iyа * ^/з) ~ 4f/23?T|3 sin2(A3i/2); (1.10)

Pi<mg(vavp) = ~4UaiU^Ua2U^sm2(A2i/2).

Отдельно взятый эксперимент по поиску нейтринных осцилляций может быть чувствителен либо только к "коротким", либо как к "коротким", так и к "длинным" осцилляциям, что определяется областью экспериментальных значений

Ь/Е. Как следствие, на практике обычно различают эксперименты двух типов, соответствующие двум областям значений Ь/Е: так называемые эксперименты с короткой базой (1/Ат^ <С Ь/Е <С 1 /Дш?2) чувствительны только к "коротким" осцилляциям, в то время как эксперименты с длинной базой (Ь/Е » 1 /Дт?2) чувствительны как к "быстрой", так и к "медленной" составляющей осцилляций. Исторически эксперименты с короткой, средней и длинной базой соответствуют значениям Атп2 > 10 эВ2, Дт2 « 1 эВ2 и Дт2 « 10"2 эВ2.

Если в дополнение к иерархии масс мы также предполагаем, что матрица смешивания - по аналогии с матрицей Кабиббо-Кобаяши-Маскава - близка к диагональной (сояв^ > то тогда Р(г/е ит) и ит) включают, в

основном, "короткую" составляющую осцилляций (а и23) и зависят от величины ш3, в то время, как ие) содержит "длинную" составляющую (ос ^1^2),

и ее величина определяется значением т2.

1.2 Основные принципы экспериментов по поиску осцилляций

Существует множество разновидностей экспериментов по поиску нейтринных осцилляций, в качестве пучка нейтрино для которых служили как созданные руками человека (ядерные реакторы, ускорители низких и высоких энергий), так и естественные (космические лучи и даже Солнце) источники. Тем не менее, с экспериментальной точки зрения все эксперименты по поиску осцилляций можно разделить на две категории:

• Эксперименты по поиску появления нейтрино (эксклюзивные).

В экспериментах данного типа поток нейтрино определенного аромата (3 Ф а измеряется на некотором расстоянии от источника, производящего, главным образом, иа. Энергия пучка нейтрино при этом должна превышать порог образования заряженного лептона аромата /3; результатом измерений является непосредственно вероятность осцилляций Р(иа —> ир).

Данный метод обычно используется для поиска осцилляций в области малых углов смешивания, т.к. для этого зачастую достаточно регистрации небольшого количества взаимодействий ь*р - при условии, что их естественная примесь в пучке мала. Чувствительность такого рода экспериментов, как правило, ограничена систематической неопределенностью в предсказании естественной примеси ир. Например, в пучках образованных на ускорителях высоких энергий, типичное значение примеси ие составляет порядка 1% и известно с точностью ~10%.

На ускорителях неоднократно проводились эксперименты по поиску

появления ие и ит на пучках, состоящих, главным образом, из и^. В этих экспериментах уе (г/г) детектировались путем наблюдения взаимодействий по каналу ие (ит) -+- нуклон —>■ е~ (т~) + адроны.

Эксперименты по исчезновению нейтрино (инклюзивные). В экспериментах данного типа измеряются отклонения потока нейтрино ь>а от его ожидаемого значения на некотором расстоянии от источника. Результатом измерений является вероятность

Р{уа -> = 1 - £ Р(уа Ы- (1-П)

№ а

Чувствительность экспериментов по исчезновению вновь ограничена систематической неопределенностью, на этот раз - в предсказании основной компоненты потока нейтрино. Такого рода эксперименты являются единственным методом поиска нейтринных осцилляций в случаях, когда энергия нейтрино лежит ниже кинематического порога образования заряженного лептона аромата /3, так что проведение экспериментов по поиску появления нейтрино не представляется возможным. Кроме того, эксперименты по исчезновению нейтрино чувствительны к осцилляциям в экзотические состояния, такие как "стерильные" нейтрино - нейтрино, не участвующие в стандартных слабых взаимодействиях.

Эксперименты по исчезновению на источниках нейтрино, созданных руками человека, включали реакторные и ускорительные эксперименты. Ядерные реакторы являются интенсивными источниками уе со средней энергией МэВ, которые могут быть зарегистрированы благодаря взаимодействиям по каналу т)е + р —» е+ + п. Если 9е осциллирует в или Рт, оно становится невидимым для детекторов, так как реакции с образованием ц+ или т+ запрещены законом сохранения энергии. Протонные ускорители, в свою очередь, являются источниками г/м в диапазоне энергий от ^30 МэВ до ^200 ГэВ. В экспериментах по исчезновению поток и^ измеряется путем регистрации взаимодействий по каналу и^ + нуклон —> ¡1" + адроны.

Для уменьшения систематических ошибок, связанных с неопределенностями в моделировании нейтринных потоков, в экспериментах по исчезновению нейтрино часто используются два детектора, так что поток нейтрино аромата а одновременно измеряется на двух различных расстояниях от источника. Чувствительность такого рода экспериментов ограничена узкой областью Ат2, соответствующей условию Ь\ < \ < где Ь\ и 1/2 - расстояния от источника нейтрино до ближнего и дальнего детектора соответственно.

Результаты экспериментов по поиску осцилляции в различных каналах -таких, как г/м ие, ре рт, и^ рт в случае поисков появления нейтрино, ие ^ ^ р,е у и^ и т.д. в случае поисков исчезновения - впоследствии

сравниваются друг с другом. При этом, как правило, не проводится различий между результатами поиска осцилляций по каналам ра -> Рр и рр —ра или между нейтринными и антинейтринными каналами, т.е. эффекты нарушения СР симметрии, которые могут существовать при смешивании трех поколений нейтрино, считаются пренебрежимо-малыми.

Главной темой настоящей работы является поиск появления нейтрино в результате осцилляций по каналу р^ -»■ ре, который был выполнен в эксперименте с короткой базой на ускорителе высокой энергии. В следующей главе мы приводим обзор экспериментальных результатов по поиску р^ —> ре осцилляций, полученных в экспериментах по изучению области параметров, близкой к области, изучаемой нами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Валуев, Вячеслав Юрьевич, 0 год

Литература

[1] W. Pauli, Letter to the Physical Society of Tubingen (1930) (неопубликова-но); воспроизведено в Neutrino Physics, ed. K. Winter, Cambridge (1991) 4.

[2] C. L. Cowan, Jr. et al, Science 124 (1956) 103.

[3] Particle Data Group, C. Caso et al, Eur. Phys. J. C3 (1998).

[4] G. Gelmini and E. Roulet, CERN-TH/7541 (1994).

[5] Недавний обзор содержится, в частности, в М. Nakahata, Neutrino Masses and Oscillations, Plenary talk at the International Europhysics Conference on High Energy Physics, Jerusalem, Israel, 19-26 August 1997.

[6] B. Pontecorvo, Zh. Eksp. and Teor. Fiz. 33 (1957) 549, 34 (1958) 247.

[7] Z. Maki et al, Progr. Theor. Phys. 28 (1962) 870.

[8] M. Gell-Mann, P. Ramond and R. Slansky, in Supergravity, eds. P. van Nieuwenhuizen and D. Freedman, North Holland, Amsterdam (1979) 315.

[9] V. A. Lubimov et al, Phys. Lett. B94 (1980) 266.

[10] J. Blietschau et al., Nucl. Phys. B133 (1978) 205.

[11] N. Armenise et al, Phys. Lett. B100 (1981) 182.

[12] O. Erriquez et al, Phys. Lett. B102 (1981) 73.

[13] C. Angelini et al, Phys. Lett. B179 (1986) 307.

[14] N. J. Baker et al, Phys. Rev. Lett. 47 (1981) 1576.

[15] V. V. Ammosov et al, Z. Phys. C40 (1988) 487.

[16] F. Bergsma et al, Z. Phys. C40 (1988) 171.

[17] А. N. Diddens et al, Nucí. Instr. and Meth. 176 (1980) 189, 178 (1980) 27.

[18] F. Dydak et al, Phys. Lett. B134 (1984) 281.

[19] M. Holder et al, Nucí. Instr. and Meth. 148 (1978) 235.

[20] I. E. Stockdale et al., Phys. Rev. Lett. 52 (1984) 1384, Z. Phys. C27 (1985) 53.

[21] P. Vilain et al, Z. Phys. C64 (1994) 539.

[22] K. Winter et al, Nucí. Instr. and Meth. A278 (1989) 670.

[23] P. F. Loverre, Phys. Lett. B370 (1996) 156.

[24] L. A. Ahrens et al, Phys. Rev. D31 (1985) 2732.

[25] P. Astier et al, Nucí. Phys. B335 (1990) 517.

[26] L. Borodovsky et al, Phys. Rev. Lett. 68 (1992) 274.

[27] L. A. Ahrens et al, Phys. Rev. Lett. 51 (1983) 1514.

[28] L. A. Ahrens et al, Phys. Rev. D36 (1987) 702.

[29] Ch. Berger et al, Nucí. Instr. and Meth. A262 (1987) 463.

[30] B. Blumenfeld et al, Phys. Rev. Lett. 62 (1989) 2237.

[31] С. Athanassopoulos et al, Nucí. Instr. and Meth. A388 (1997) 149.

[32] C. Athanassopoulos et al, Phys. Rev. C54 (1996) 2685.

[33] R. L. Burman, M. E. Potter and E. S. Smith, Nucí. Instr. and Meth. A291 (1990) 621;

R. L. Burman, A. C. Dodd and P. Plischke, Nucí. Instr. and Meth. A368 (1996) 416.

[34] C. Athanassopoulos et al, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3082.

[35] http://www.neutrino.lanl.gov/LSND/papers.html, September 1997.

[36] С. Athanassopoulos et al, nucI-ex/9706006, submitted to Phys. Rev. C.

[37] E. Kolbe, K. Langanke and S. Krewald, Phys. Rev. C49 (1994) 1122.

[38] C. Athanassopoulos et al, Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 1774.

[39] G. Drexlin et al, Nucl. Instr. and Meth. A289 (1990) 490.

[40] B. Armbruster et al, contributed paper to the International Europhysics Conference on High Energy Physics, Jerusalem, Israel, 19-26 August 1997, to be published.

[41] A. Rubbia, contributed paper to LP97, Hamburg, Germany, 28 July - August 1 1997, to be published.

[42] K. Eitel, Results from the v Oscillation Search with KARMEN, CERN Particle Physics Seminar, 17 February 1998.

[43] S. J. Freedman et al, Phys. Rev. D47 (1993) 811.

[44] K. S. McFarland et al, Phys. Rev. Lett. 75 (1995) 3993.

[45] A. Romosan et al, Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 2912.

[46] C. G. Arroyo et al, Phys. Rev. Lett. 72 (1994) 3452.

[47] R. Brun and F. Carminati, GEANT Detector Description and Simulation Tool, CERN Program Library, Long Writeup W5013, 1993.

[48] B. Achkar et al, Nucl. Phys. B434 (1995) 503.

[49] P. Astier et al, CERN-SPSLC/91-21 (1991); Add. 1, CERN-SPSLC/91-48 (1991); Add. 2, CERN-SPSLC/91-53 (1991); CERN-SPSLC/93-31 (1993).

[50] M. C. Gonzalez-Garcia and J. J. Gomez-Cadenas, Phys. Rev. D55 (1997), 1297;

B. Van de Vyver, Nucl. Instr. and Meth. A385 (1997), 91.

[51] G. Acquistapace et al, CERN-ECP/95-14 (1995).

[52] L. Casagrande et al, CERN Report 96-06 (1996).

[53] R. Das and S. R. Mishra, Measurement of Neutrino Flux in NOMAD, NOMAD Internal Note #97-038, 1997.

[54] C. Albright et al, Phys. Lett. B84 (1979) 123.

[55] J. Altegoer et al, Nucl. Instr. and Meth. A404 (1998) 96.

[56] Этот магнит использовался ранее в эксперименте UA1: М. Barranco-Luque et al, Nucl. Instr. and Meth. A176 (1980) 175.

[57] A. Cavestro et al., Nucl. Instr. and Meth. A305 (1991) 488.

[58] J. Altegoer et ai, Instrumenting the Front Ts of NOMAD, NOMAD Internal Note #95-011, 1995.

[59] M. Holder et al, Nucl. Instr. and Meth. 148 (1978) 235.

[60] W. K. Sakumoto et al, Nucl. Instr. and Meth. A294 (1990) 179.

[61] D. Autiero et al, Nucl. Instr. and Meth. A373 (1996) 358.

[62] D. Autiero et al, Nucl. Instr. and Meth. A387 (1997) 352.

[63] K. Eggert et al, Nucl. Instr. and Meth. Al76 (1980) 217.

[64] Y. Perrin et al, CASCADE: a Toolkit for the Construction of Distributed, Real-Time, Data-Acquisition Systems, CERN-ECP/93-13 (1993).

[65] Lab VIEW User Manual for Sun (1994 Edition), National Instruments Corporation, Austin, TX, 1994.

[66] B. Schmidt, Study of i/ß Charged Current Interactions and Search for i>ß vT Oscillations in the Channel т~ —► with the NOMAD Detector at the CERN Wideband Neutrino Beam, Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften der Abteilung Physik an der Universität Dortmund, 1997.

[67] J. Altegoer et al, Phys. Lett. B431 (1998) 219.

[68] V. Valuev (NOMAD Collaboration), Proceedings of the International Euro-physics Conference on High Energy Physics, Jerusalem, Israel, 19-26 August 1997, p.826.

[69] V. L. Ginzburg and I. M. Frank, Z. Eksper. Teor. Fiz. 16 (1946) 15; G. M. Garibian, JETP 6 (1958) 1079; 10 (1960) 372;

K. A. Barsukov, JETP 10 (1960) 787; L. Durand, Phys. Rev. Dil (1975) 89.

[70] См., например, В. Dolgoshein, Nucl. Instr. and Meth. A252 (1986) 137; A326 (1993) 434;

S. Paul, Particle Identification Using Transition Radiation Detectors, CERN Report 91-199 (1991).

[71] См., например, X. Artru et al, Phys. Rev. D12 (1975) 1289.

[72] G. M. Garibian et al, Nucl. Instr. and Meth. 125 (1975) 133.

[73] T. Fazio, Le détecteur à rayonnement de transition de l'expérience NOMAD pour l'identification du r dans le canal r~ e~vevr, thèse pour obtenir le titre de Docteur de l'Université Joseph Fourier - Grenoble 1, LAPP-T-95/01, Annecy, 1995.

[74] T. Fazio, P. Nédélec, S. Valuev, TRDSM: TRD Simulation Package, NOMAD Internai Software Note, 1994.

[75] V. C. Ermilova, L. P. Kotenko and G. I. Merzon, Nucl. Instr. and Meth. 145 (1977) 555.

[76] J. E. Bateman et al, Nucl. Instr. and Meth. 135 (1976) 235.

[77] T. Fazio, S. Valuev, Some Results of TRD Simulation, NOMAD Internai Note #49, 1994.

[78] G. Grgic, Efficiency of NOMAD TRD Planes, NOMAD Internai Note #79, 1994.

[79] T. Ludlam et al, Nucl. Instr. and Meth. 180 (1981) 413;

C. W. F ab jan et al, Nucl. Instr. and Meth. 185 (1981) 119.

[80] A. Peisert and F. Sauli, Drift and Difusión of Electrons in Gases: a Compilation, CERN Report 84-08 (1984);

L. G. Christophorou et al, Nucl. Instr. and Meth. 171 (1980) 491.

[81] G. Bassompierre et al, Nucl. Instr. and Meth. A403 (1998) 363.

[82] C. Engster et al, The Front-end Electronics and the Monitoring System of the NOMAD Transition Radiation Detector, NOMAD Internai Note #78, 1994.

[83] HEPDB Database Management Package, CERN Program Library, Long Writeup Q180, 1993;

B. Khomenko, DBNOM: NOMAD Offline Database Software, NOMAD Internal Note #74, 1994.

[84] S. Valuev, P. Nedelec, M. Gouanère, TRD Calibration, NOMAD Internal Note #81, 1995.

[85] J.-P. Mendiburu, D. Sillou, S. Valuev, TRD Slow Control, NOMAD Internal Note #95-021, 1995.

[86] Atomic Data and Nuclear Data Tables, vol. 54, no. 2 (1993).

[87] Т. Fazio, J-P. Mendiburu, P. Nedelec, D. Sillou, S. Valuev, NOMAD TRD Electron Identification: Method and First Results. NOMAD Internal Note #95-041, 1995.

[88] P. Nedelec, D. Sillou, S. Valuev, NOMAD TRD Identification of Overlapping Tracks, NOMAD Internal Note #96-005, 1996.

[89] G. M. Garibian et al., JETP 6 (1960) 1306; J. C. Ashley, Phys. Rev. 155 (1967) 208.

[90] F. Sauli, Principles of Operation of Multiwire Proportional and Drift Chambers, CERN Report 77-09 (1977).

[91] T. Weisse, Ph.D. Thesis, Dortmund University, 1997.

[92] P. A. Aarnio et al, Fluka User's Guide, Technical Report TIS-RP-190, CERN (1990).

A. Ferrari and P. R. Sala, Proc. of MC93 Int. Conf. on Monte-Carlo Simulation in High-Energy and Nuclear Physics, Tallahassee, Florida, 1993.

[93] J.-P. Meyer and A. Rubbia, NOMAD Event Generator Off-Line Manual, NOMAD Internal Software Note, 1994.

[94] G. Ingelman, The LUND MC for Deep Inelastic Lepton-Nucleon Scattering, CERN Program Library, Long Writeup W5046, 1989;

T. Sjöstrand, Computer Phys. Commun. 39 (1986) 347.

[95] T. Sjöstrand and M. Bengtsson, Jet Fragmentation and e+e_ Annihilation, CERN Program Library, Long Writeup W5035, 1993;

T. Sjöstrand and M. Bengtsson, Computer Phys. Commun. 43 (1987) 367.

[96] J. Altegoer et al., NOMAD GEANT Off-Line Manual, NOMAD Internal Software Note, 1995.

[97] R. Frühwirth, Nucl. Instr. and Meth. A262 (1987) 444 и ссылки внутри.

[98] P. Astier et al, Subdetector Matching Package, NOMAD Internal Software Note, 1995.

[99] Overview of the ZEBRA System, CERN Program Library, Long Writeups Q100/Q101, 1995.

[100] K. Varvell, NOMAD DST Package, Version v7r2, NOMAD Internal Note #97-034, 1997.

[101] M. Mezzetto, D. Gibin, A. Guglielmi, M. Laveder, n/e Rejection with CALO and PRS Modules at T9 Test Beam, NOMAD Internal Note #95-010, 1995.

[102] M. Contalbrigo, D. Gibin and S. Lacaprara, A Bremsstrahlung Algorithm Implemented within the NOMAD Software, NOMAD Internal Note #97-010, 1997.

[103] A. Guglielmi et al, The Electromagnetic Calorimeter Response as a Function of Position and Angle of Incidence of Electrons, NOMAD Internal Note #95034, 1995;

M. Baldo-Ceolin et al, On the e~ and 7 Energy Reconstruction from the ECAL and PRS Signals, NOMAD Internal Note #95-039, 1995.

[104] See, e.g., A. Rubbia, Missing PT Studies, in the minutes of the NOMAD meeting, September 1996.

[105] A. Geiser et al, Conventions for NOMAD Coordinate System, NOMAD Internal Note #80, 1995.

[106] See, e.g., D. Autiero, Status of the r~ e-z/rPe Quasielastic Analysis, in the minutes of the NOMAD meeting, July 1998.

[107] V. B. Anikeev and V. P. Zhigunov, vol. 24 p. 4 (1993) 989;

V. B. Anikeev et al, Nucl. Instr. and Methods A322 (1992) 280.

[108] A. Fassö et al, Proc. of 2nd Workshop on Simulating Accelerator Radiation Environments, CERN, Geneva, 1995.

[109] H. W. Atherton et al, CERN Report 80-07 (1980).

[110] G. Ambrosini et al, SPY Proposal, CERN-SPSLC/96-01, SPSLC/P294 (1996).

[111] F. Weber et al, The Construction and Use of the Flux Reweighting Tables, NOMAD Internal Note #97-037, 1997.

[112] G. Collozuol and A. Guglielmi, From NUBEAM 4.00 to NUBEAM 5.00 + FLUKA97.5, in the minutes of the NOMAD meeting, May 1998.

[113] G. J. Feldman, R. D. Cousins, Phys. Rev. D57 (1998) 3873.

[114] F. James, Function Minimization and Error Analysis, CERN Program Library, Long Writeup D506, 1994.

[115] F. F. Wilson, F. V. Weber, Comparison of Kinematic Reconstruction Variables, NOMAD Internal Note #96-030, 1996.

[116] G. Myatt, CERN/ECFA 72-4, Vol.11 (1973) 117.

[117] A. Krasnoperov, Test of Electron Identification on ¿-ray Sample, in the minutes of the NOMAD meeting, July 1998;

V. Flaminio, C. Lazzeroni and R. Rend, Electron Identification Efficiency from (5-rays, NOMAD Internal Note #98-014, 1998.

[118] P. Hurst, Electron Efficiency from Data, in the minutes of the NOMAD meeting, May 1998.

[119] D. Autiero et al, CERN-SPSC/97-23, SPSC/I 217 (1997).

[120] F. Vannucci et al, CERN-SPSLC/P178, SPSLC/82-20 (1982).

[121] ICARUS-CERN-Milano collaboration, CERN-SPSLC/96-58, SPCLC/P304 (1996);

J. P. Revol et al, ICARUS-TM-97/01 (1997).

[122] N. Armenize et al, CERN-SPSC/97-21 (1997).

[123] E. Church et al, Fermilab Proposal (1997).

Краткое содержание

Главной целью эксперимента NOMAD являлся поиск нейтринных осцилля-ций двух видов: мюонных нейтрино в тауонные нейтрино (uß —>• ит) и мюонных нейтрино в электронные нейтрино (uß ->• ие). Эксперимент проводился на нейтринном пучке широкого спектра ускорителя SPS в CERN, состоящем преимущественно из U/j,. Характерным признаком осцилляционного сигнала было бы превышение числа зарегистрированных в установке ит и ь>е над расчетным.

В данной работе представлены результаты поиска осцилляций по каналу Vfi ve, выполненного на основе данных NOMAD 1995 и 1996 гг.

В двух первых главах содержится краткое описание феноменологии нейтринных осцилляций и обзор экспериментальной ситуации по поиску vß ие осцилляций на ускорителях, показывающий актуальность проведения данного исследования в рамках эксперимента NOMAD.

В третьей главе приводится описание нейтринного пучка в CERN и установки NOMAD; особое внимание при этом уделяется тем характеристикам пучка и элементам установки, которые являются наиболее важными для поиска осцилляций по каналу ие. К таким характеристикам, в частности, относится высокоэффективное отделение взаимодействий ре по каналу заряженного тока (СС) от различных фоновых событий, во-многом возможное благодаря использованию детектора переходного излучения (TRD). TRD предназначался для отделения электронов от 7г-мезонов в области энергий от 1 до 50 ГэВ, с фактором подавления 7Г-мезонов, превышающим 103, при 90%-ной эффективности идентификации электронов. Конструкция детектора переходного излучения установки NOMAD, его калибровка, система контроля параметров и некоторые результаты испытаний детектора на тестовых пучках являются предметом обсуждения в четвертой главе. Пятая глава посвящена алгоритмам отделения электронов от 7г-мезонов и проверкам их расчетных показателей.

В двух последних главах (шестой и седьмой) представлены основные этапы поиска осцилляций ve в данных 1995 и 1996 гг. и полученные результаты.

Критерии отбора взаимодействий мюонных и электронных нейтрино и антинейтрино по каналу заряженного тока и алгоритм восстановления энергии ней-

трино описываются в шестой главе. Итоговая эффективность отбора ve СС взаимодействий равнялась 32%. Примесь фоновых событий в конечной выборке данных ие СС составила всего лишь 0,4%, что соответствовало фактору подавления фонов от взаимодействий равному 105.

Ряд проведенных нами проверок свидетельствовал об отсутствии расхождений между данными, полученными на разных этапах набора статистики. Детальные сравнения измеренных распределений с результатами моделирования по методу Монте Карло не выявили сигнала от осцилляций.

Значительная часть седьмой главы посвящена анализу систематических неопределенностей поиска осцилляций; особое внимание при этом уделялось точности расчетов потоков нейтрино. Результатом анализа систематических ошибок стала оценка суммарной погрешности, равная 6,2%, к которой добавлялась составляющая неопределенности предсказания потоков нейтрино, зависящая от энергии.

Таким образом, анализ данных, набранных в эксперименте NOMAD в 1995 и 1996 гг., не привел к обнаружению осцилляций по каналу vß —ve. Полученный предел на угол смешивания при больших (> 1000 эВ2) Ат2 составил

sin2(2ö) < 1, 3 - 10"3 (90% C.L.).

Этот результат исключил возможность объяснения результатов эксперимента LSND существованием осцилляций в области Am2 >15 эВ2 и являлся наиболее жестким из всех установленных до сих пор ограничений на амплитуду смешивания в области Am2 > 20 эВ2.

Основные результаты диссертации:

1. Разработаны программы моделирования детектора переходного излучения по методу Монте Карло, включающие расчеты ионизационных потерь в тонких газовых слоях и описание процессов образования и поглощения фотонов переходного излучения.

2. На основе программ моделирования проведена оптимизация конструкции детектора переходного излучения установки NOMAD.

3. Разработана процедура калибровки детектора переходного излучения с использованием сигнала от радиоактивных источников 55Fe; создана автоматическая система сбора, расшифровки, хранения и использования калибровочной информации и эксплуатационных параметров детектора.

4. Разработаны алгоритмы отделения электронов от л-мезонов (для изолированных и неизолированных частиц) в детекторе переходного излучения, основанные на методе максимального правдоподобия. При создании алгоритмов проведен ряд необходимых измерений отклика детектора на тестовых пучках и использовались результаты его детального моделирования по методу Монте Карло. Выполнен ряд проверок, показавших, что созданные алгоритмы обеспечивали подавление 7г-мезонов на уровне 103 при 90%-ной эффективности идентификации электронов в области импульсов от 1 до 50 ГэВ/с - т.е. соответствовали заданным требованиям.

5. Предложены алгоритмы отбора взаимодействий мюонных и электронных нейтрино и антинейтрино по каналу заряженного тока, позволяющие сочетать высокую эффективность отбора полезных событий с жестким подавлением различных источников фоновых событий. Разработан алгоритм восстановления энергии нейтрино, отвечающий требованиям поиска ос-цилляций по каналу v^ —» ve.

6. Наконец, проведен поиск и^ ve осцилляций в данных эксперимента NOMAD. Неотъемлемым элементом данного поиска был детальный анализ систематических неопределенностей, потребовавший целого ряда дополнительных измерений и исследований. Полученные ограничения на параметры осцилляций исключили возможность объяснения результатов эксперимента LSND существованием осцилляций в области Дта2 > 15 эВ2 и являлись наиболее жесткими из всех установленных до сих пор ограничений на амплитуду смешивания в области Ат2 > 20 эВ2.

Материалы диссертации опубликованы в работах:

1. Т. Fazio, Р. Nédélec, S. Valuev, "TRD simulation package", NOMAD software note (1994).

2. A. Geiser, D. Gibin, J.-P. Meyer, P. Nédélec, M. Steininger, S. Valuev, K. Varvell, Th. Weisse, "NOMAD GEANT off-line manual", NOMAD software note (1994).

3. T. Fazio, S. Valuev, "Some results of TRD simulation", NOMAD internal note # 49 (1994).

4. S. Valuev, M. Gouanere, P. Nédélec, "TRD calibration", NOMAD internal note # 81 (1994).

5. J.-P. Mendiburu, D. Sillou, S. Valuev, "TRD slow control", NOMAD internal note # 95-021 (1995).

6. P. Astier, E. Gangler, A. Letessier-Selvon, E. Manola, P. Nédélec, В. Popov, S. Valuev, "TRD first stage reconstruction package", NOMAD software note

(1995).

7. T. Fazio, P. Nédélec, J.-P. Mendiburu, D. Sillou, S. Valuev, "NOMAD TRD electron identification: method and first results", NOMAD internal note # 95-041 (1995).

8. P. Nédélec, D. Sillou, S. Valuev, "NOMAD TRD identification of overlapping tracks", NOMAD internal note # 96-005 (1996).

9. P. Astier, E. Gangler, A. Letessier-Selvon, B. Popov, M. Consuelo-Serrano, S. Valuev, M. Vo, "Subdetector matching package", NOMAD software note

(1996).

10. P. Nédélec, Yu. Nefedov, A. Rubbia, D. Sillou, S. Valuev, "Status report on ue CC analysis", NOMAD internal note # 96-026 (1996).

11. V. Valuev, "Preliminary results from the NOMAD experiment at CERN", в трудах Международной Еврофнзнческой конференции по физике высоких энергий (HEP 97), Иерусалим, Израиль, 19-26 августа 1997, Springer, р. 826.

12. A. Bueno, R. Cousins, A. Krasnoperov, Р. Nédélec, Yu. Nefedov, A. Rubbia, D. Sillou, V. Valuev, T. Vinogradova, "Results of —» ve analysis of 1995 and 1996 data", NOMAD internal note # 98-016 (1998).

13. G. Bassompierre, ..., V. Valuev et al, "A large area transition radiation detector for the NOMAD experiment", Nucl. Instr. and Meth. A403 (1998) 363.

14. J. Altegoer, ..., V. Valuev et al., "The NOMAD experiment at the CERN SPS", Nucl. Instr. and Meth. A404 (1998) 96.

15. G. Bassompierre,..., V. Valuev et al., "Performance of the NOMAD transition radiation detector", Nucl. Instr. and Meth. A411 (1998) 63.

16. J. Altegoer, ..., V. Valuev et al., "A search for v^ vT oscillations using the NOMAD detector", Phys. Lett. B431 (1998) 219.

17. A. Bueno, P. Nedelec, Yu. Nefedov, A. Rubbia, D. Sillou, V. Valuev, "The PADS r to one prong inclusive hadron channel analysis of the 95, 96 and 97 data", NOMAD internal note # 98-025 (1998).

18. A. Bueno, R. Cousins, A. Krasnoperov, P. Nedelec, Yu. Nefedov, A. Rubbia, D. Sillou, V. Valuev, T. Vinogradova, "The PADS r~ e~vv analysis of the 1995, 1996, and 1997 data", NOMAD internal note # 98-026 (1998).

19. A. Krasnoperov, D. Sillou, V. Valuev, "Study of electron identification efficiency in NOMAD", NOMAD internal note # 99-007 (1999).

20. A. Bueno, P. Nedelec, Yu. Nefedov, J. Rico, A. Rubbia, D. Sillou, V. Valuev, "Update of the PADS r to one prong inclusive hadron channel analysis (1995, 96, 97 and 98 data)", NOMAD internal note # 99-013 (1999).

21. P. Astier, ..., V. Valuev et al., "A more sensitive search for v^ vT oscillations in NOMAD", Phys. Lett. B453 (1999) 169.

22. P. Astier, ..., V. Valuev et al., "Limit on ue vr oscillations from the NOMAD experiment", Phys. Lett. B471 (2000) 406.

23. P. Astier, ..., V. Valuev et al., "Updated results from the vT appearance search in NOMAD", Phys. Lett. B483 (2000) 387.

Благодарности

Прежде всего, я хотел бы поблагодарить Patrick Nédélec и Daniel Sillou за саму идею защиты диссертации во Франции и за их постоянную помощь на протяжении многих лет, оказываемую как на работе, так и помимо нее. Для меня было (и, надеюсь, будет и в дальнейшем) большим удовольствием работать

вместе и иметь таких друзей!

Я хотел бы поблагодарить членов рабочей группы "PADS" - Patrick Nédélec, André Rubbia, Daniel Sillou, Antonio Bueno, Robert Cousins, Юрия Нефедова и Татьяну Виноградову, чей вклад в алгоритмы идентификации частиц и восстановления энергии событий наряду с многочисленными обсуждениями и полезными идеями сделали этот анализ возможным. Я особенно благодарен André за его помощь и поддержку все эти годы. Многих слов благодарности также заслуживают Алексей Красноперов - за замечательную программу "ratio" (способную сравнить любые данные с любым моделированием) и Юрий Нефедов -за его удивительную заботу о программах вычисления областей достоверности.

Я чрезвычайно признателен проф. С.А. Бунятову за предоставленную мне возможность провести длительные промежутки времени в CERN и в LAPP, что имело для меня огромное значение. Большое спасибо также всем тем, чья помощь позволила мне находиться в гуще событий по подготовке и проводению эксперимента NOMAD - Leslie Camilleri, Luigi Di Leila, Jean-Marc Gaillard, Patrick Nédélec, Daniel Sillou и François Vannucci.

Я хотел бы поблагодарить членов жюри за необыкновенно внимательное прочтение диссертации и за многочисленные критические замечания. Я особенно благодарен проф. François Vannucci за предоставленную возможность защиты диссертации в Парижском Университете и за неоднократную помощь в решении многих административных проблем.

Наконец, я хотел бы поблагодарить членов рабочей группы по поиску uß ve осцилляций за содействие в работе и многие полезные обсуждения. Я особенно благодарен Frederick Weber за его замечания и комментарии к тексту диссертации.