Sensitivity of atmospheric neutrinos in Super-Kamiokande to Lorentz violation

This talk, given at CPT'13, showed Super-Kamiokande atmospheric-neutrino Monte Carlo sensitivity to Lorentz-violation effects using the perturbative model derived from the Standard-Model Extension.Comment: 4 pages, 1 figure, presented at the Sixth Meeting on CPT and Lorentz Symmetry, Bloomington, Indiana, June 17-21, 201

The Long-Baseline Neutrino Experiment: Exploring Fundamental Symmetries of the Universe

The preponderance of matter over antimatter in the early Universe, the dynamics of the supernova bursts that produced the heavy elements necessary for life and whether protons eventually decay --- these mysteries at the forefront of particle physics and astrophysics are key to understanding the early evolution of our Universe, its current state and its eventual fate. The Long-Baseline Neutrino Experiment (LBNE) represents an extensively developed plan for a world-class experiment dedicated to addressing these questions. LBNE is conceived around three central components: (1) a new, high-intensity neutrino source generated from a megawatt-class proton accelerator at Fermi National Accelerator Laboratory, (2) a near neutrino detector just downstream of the source, and (3) a massive liquid argon time-projection chamber deployed as a far detector deep underground at the Sanford Underground Research Facility. This facility, located at the site of the former Homestake Mine in Lead, South Dakota, is approximately 1,300 km from the neutrino source at Fermilab -- a distance (baseline) that delivers optimal sensitivity to neutrino charge-parity symmetry violation and mass ordering effects. This ambitious yet cost-effective design incorporates scalability and flexibility and can accommodate a variety of upgrades and contributions. With its exceptional combination of experimental configuration, technical capabilities, and potential for transformative discoveries, LBNE promises to be a vital facility for the field of particle physics worldwide, providing physicists from around the globe with opportunities to collaborate in a twenty to thirty year program of exciting science. In this document we provide a comprehensive overview of LBNE's scientific objectives, its place in the landscape of neutrino physics worldwide, the technologies it will incorporate and the capabilities it will possess.Comment: Major update of previous version. This is the reference document for LBNE science program and current status. Chapters 1, 3, and 9 provide a comprehensive overview of LBNE's scientific objectives, its place in the landscape of neutrino physics worldwide, the technologies it will incorporate and the capabilities it will possess. 288 pages, 116 figure

Test des Flash-ADCs, optimisation de la conception du détecteur et développement d'un nouveau concept de reconstruction spatiale dans l'expérience de neutrino Double Chooz pour la mesure de l'angle de mélange θ13.

Double Chooz (DC) is a reactor neutrino oscillation experiment whose purpose is the measurement of the last unknown mixing angle θ13 . It inherits from the past CHOOZ experiment which was limited by the statistical and systematic errors at the same extent of about 2.8%. To lower the statistical error, the DC detector target mass has been increased and a longer exposure is foreseen while the lowering of the systematic error is ensured by the use of two identical detectors. One will be located in the vicinity of the reactor cores to monitor the flux and spectrum of the anti-νe emitted whereas the other one will be located where the effect of the oscillation is expected to be maximal. They are respectively so-called 'near' and 'far' detectors. The expected errors are 0.5% (stat.) and 0.6% (syst.) for a measurement down to sin2 2θ13 = 0.05 (θ13 = 6.5◦ ) at three standard deviations after three years of data taking. The far detector is expected for November 2010 while the near detector will be operational in mid-2012. This thesis presents first a hardware work consisting in testing the Flash-ADCs that are the core of the main acquisition system of the experiment. Subsequently, it presents analyses performed on Monte Carlo simulations towards the optimization of the detector design. This work was composed of analyses to choose some detector components with the appropriate natural radioactivity contamination, analyses for the best achievable energy resolution and the most stable and robust way of triggering. The work on the optimization of the detector together with the acquired knowledge on the Flash-ADCs led us to envisage the possibility of a new spatial reconstruction based on the time of flight. All these contributions to the experiment are described in details throughout this manuscript.Double Chooz (DC) est une expérience d'oscillation de neutrinos auprès de réacteurs, dont la finalité est la mesure du dernier angle de mélange encore inconnu θ13 . Elle hérite de l'expérience passée CHOOZ qui était limitée par des erreurs statistiques et systématiques à un niveau similaire d'environ 2.8%. Afin de diminuer l'erreur statistique, la masse de la cible du détecteur DC a été augmentée tandis que la réduction de l'erreur systématique est assurée par l'utilisation de deux détecteurs identiques. Un détecteur sera situé dans le voisinage des coeurs des réacteurs dans le but de contrôler le flux et le spectre des anti-νe émis alors que l'autre sera placé à l'endroit où l'effet d'oscillation maximal est attendu. Le premier est communément dénommé 'détecteur proche' par opposition au second dénommé 'd ́etecteur lointain'. Les erreurs attendues sont 0.5% (stat.) et 0.6% (syst.) pour une ultime mesure sin2 2θ13 = 0.05 (θ13 = 6.5◦ ) à trois écart-type après trois années de prise de données. Le démarrage du détecteur lointain est attendu pour novembre 2010 tandis que le détecteur proche sera opérationnel pour la mi-2012. Cette thèse présente tout d'abord une contribution matérielle à l'expérience avec le test des Flash-ADCs qui constituent le coeur du système d'acquisition. Ensuite, elle présente des analyses effectuées sur des simulations Monte Carlo afin d'optimiser la conception du détecteur. Ce travail était composé d'analyses dans le but de choisir des composantes du détecteur avec la contamination radioactives qui convient, des analyses dans le but d'obtenir la meilleure résolution en énergie possible et une manière de déclencher la sauvegarde des données par le système d'acquisition la plus stable et la plus robuste possible. Les travaux sur l'optimisation du détecteur et les connaissances acquises sur les Flash-ADCs nous ont amené à envisager une nouvelle reconstruction spatiale basée sur le temps de vol des photons. Toutes ces contributions à l'expérience sont présentées en détails à travers ce manuscrit

Flash-ADCs test, optimization of the detector design and development of a new concept of spatial reconstruction in the double chooz neutrino oscillation experiment

Double Chooz (DC) est une expérience d'oscillation de neutrinos auprès de réacteurs, dont la finalité est la mesure du dernier angle de mélange encore inconnu 913 . Elle hérite de l'expérience passée CHOOZ qui était limitée par des erreurs statistiques et systématiques à un niveau similaire d'environ 2.8%. Afin de diminuer l'erreur statistique, la masse de la cible du détecteur DC a été augmentée tandis que la réduction de l'erreur systématique est assurée par l'utilisation de deux détecteurs identiques. Un détecteur sera situé dans le voisinage des coeurs des réacteurs dans le but de contrôler le flux et le spectre des ~ve émis alors que l'autre sera placé à l'endroit où l'effet d'oscillation maximal est attendu. Le premier est communément dénommé 'détecteur proche' par opposition au second dénommé 'détecteur lointain'. Les erreurs attendues sont p.5% (stat.) et 0.6% (syst.) pour une ultime mesure sin2 2913 = 0.05 (913 = 6.5 ) à trois écart-type après trois années de prise de données. Le démarrage du détecteur lointain est attendu pour novembre 2010 tandis que le détecteur proche sera opérationnel pour la mi-2012. Cette thèse présente tout d'abord une contribution matérielle à l'expérience avec le test des Flash- ADCs qui constituent le coeur du système d'acquisition. Ensuite, elle présente des analyses effectuées sur des simulations Monte Carlo afin d'optimiser la conception du détecteur. Ce travail était composé d'analyses dans le but de choisir des composantes du détecteur avec la contamination radioactives qui convient, des analyses dans le but d'obtenir la meilleure résolution en énergie possible et une manière de déclencher la sauvegarde des données par le système d'acquisition la plus stable et la plus robuste possible. Les travaux sur l'optimisation du détecteur et les connaissances acquises sur les Flash-ADCs nous ont amené à envisager une nouvelle reconstruction spatiale basée sur le temps de vol des photons. Toutes ces contributions à l'expérience sont présentées en détails à travers ce manuscrit.PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF