Измерение потока солнечных нейтрино Галлий-германиевым нейтринным телескопом : Российско-Американский галлиевый эксперимент - SAGE

• Автор: Гаврин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ПРОБЛЕМЫ СОЛНЕЧНЫХ

НЕЙТРИНО И ЕЕ СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

§ 1. Предсказания Солнечных Моделей

§ 2. Солнечные нейтринные эксперименты

2.1. Радиохимические эксперименты

2.2. Первый детектор реального времени

2.3. Галлиевые эксперименты

2.4. Super-Kamiokande

2.5. Эксперимент SNO

§ 3. Будущие солнечные нейтринные эксперименты

Основные цели настоящей работы

Научная новизна
Практическая и научная ценность
Основные результаты, защищаемые автором
Апробация работы и публикации
Объём и структура
ЧАСТЬ 1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА SAGE
Глава 1. Лаборатория Галлий-германиевого нейтринного телескопа
Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН
§ 1. Инженерно-технические характеристики лаборатории
§ 2. Фоновые характеристики лаборатории
2.1, Мюоны космических лучей
2.2. Быстрые нейтроны от горных пород
Глава 2. Г аллий-германиевый нейтринный телескоп
§ 1. Схема эксперимента
§ 2. Процедуры извлечения
2.1. Извлечение германия-71 из металлического галлия

2.2. Вакуумное упаривание экстракционных растворов
2.3. Отдувка
2.4. Экстрация
2.5. Синтез моногермана
§ 3. Модернизация процесса извлечения
3.1. Извлечение из металлического галлия
3.2. Упаривание экстракционных растворов
Глава 3. Счет германия
§ 1. Пропорциональные счетчики
§2. Система регистрации
ЧАСТЬ 2. ОБРАБОТКА ДАННЫХ
Глава 1. Измерения, включенные в анализ для определения солнечного нейтринного потока
§ 1. История извлечений
§ 2. Параметры индивидуальных ранов
с января 1990 по январь 2005 г
Глава 2. Отбор событий - кандидатов на распад германия-71 § 1. Определение времени нарастания по форме импульса: 7#
§ 2. Калибровка времени нарастания фронта импульсов
§ 3. Описание стандартного анализа
§ 4. Потерянные раны
Глава 3. Статистический анализ и результаты одиночных ранов
§ 1. Временной анализ
§ 2. Комбинированный анализ ранов
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 к Главе 3 Части 2 Таблица
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 к Главе 3 Части 2 Таблица
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 к Главе 3 Части 2 Таблица
Глава 4. Систематические неопределенности

ЧАСТЬ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ Глава 1. Результаты
§ 1. Измеренная скорость захвата на металлическом галлии
§2. Проверка эффективности
2.1. Носитель 71Ge
2.2. Эксперимент Ga(n, gamma)
2.3. Эксперименте 5,Сг
§ 3. Проверка положений анализа
3.1. Временная последовательность событии
3.2. Скорость образования7'Ge
§ 4. Комбинирование данных по времени
Глава 2. Поток рр нейтрино
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

кварце (среди которых есть и уран и торий) локализуются на внешней стороне трубок [80].
Тонкие стенки счетчиков, а также отсутствие железного катода приводит к тому, что счетчик эффективно откликается на низкоэнергетическое рентгеновское излучение (до 80 кэВ), которое возникает в районе установки счетчиков при взаимодействии с материалами защиты у-квантов, излучаемых радиоактивными примесями, содержащимися в этих материалах. Для исключения этого эффекта на установленные в защиту системы регистрации счетчики надеваются дополнительные индивидуальные защитные колпаки. После множества измерений по отбору материалов для этих колпаков лучшие свойства показали составные колпаки: оргстекло (или акрил) толщиной 3 мм, поверх которого надевается медный цилиндр толщиной ~1мм.
Счетчики УСТ показали очень стабильные свойства, и фон их заметно ниже лучших счетчиков типа ЬА. В настоящее время все солнечные измерения проводятся с использованием только счетчиков типа УСТ.
Калибровка счетчиков УСТ производится источником 55Ре. Через тонкую стенку счетчика фотоны от источника “засвечивают” рабочий газ вдоль всей длины анода, поэтому проблемы полимеризации для таких счетчиков нет. Для проверки линейности усиления во всем измеряемом диапазоне энергий используются дополнительные калибровки источником |09Сё-8е, который излучает фотоны 1.4 и 11.2 кэВ.
Другим преимуществом этих счетчиков является более высокая объемная эффективность по сравнению со счетчиками типа ЬА, что обусловлено двумя причинами: во-первых, здесь отсутствуют “мертвые” объемы между катодом и кварцевой колбой, и, во-вторых, электрическое поле на концах счетчика выравнивается благодаря особенностям конструкции таких счетчиков.