Results from the ICARUS experimental search in the LSND - PowerPoint PPT Presentation

Results ¡from ¡the ¡ICARUS ¡experimental ¡ search ¡in ¡the ¡LSND ¡anomaly ¡region ¡ E>ore ¡Segreto ¡ on ¡behalf ¡of ¡the ¡ICARUS ¡Collabora@on ¡

The ¡ICARUS ¡Collabora0on ¡ M. ¡Antonello a , ¡P. ¡Aprili a , ¡B. ¡Baibussinov b , ¡P. ¡Bene5 c , ¡E. ¡Calligarich c , ¡N. ¡Canci a , ¡S. ¡ Centrob, ¡A. ¡Cesana f , ¡K. ¡Cieslik g , ¡D. ¡B. ¡Cline h , ¡A.G. ¡Cocco d , ¡A. ¡Dabrowska g , ¡D. ¡Dequal b , ¡A. ¡ Dermenev i , ¡R. ¡Dolfini c , ¡C. ¡Farnese b , ¡A. ¡Fava b , ¡A. ¡Ferrari j , ¡G. ¡Fiorillo d , ¡D. ¡Gibin b , ¡S. ¡ Gninenko i , ¡A. ¡Guglielmi b , ¡M. ¡Haranczyk g , ¡J. ¡Holeczek l , ¡A. ¡Ivashkin i , ¡J. ¡Kisiel l , ¡I. ¡Kochanek l , ¡ J. ¡Lagoda m , ¡S. ¡Mania l , ¡G. ¡Mannocchi n , ¡A. ¡Menegolli c , ¡G. ¡Meng b , ¡C. ¡Montanari c , ¡S. ¡ Otwinowski h , ¡L. ¡Periale n , ¡A. ¡Piazzoli c , ¡P. ¡Picchi n , ¡F. ¡Pietropaolo b , ¡P. ¡Plonski o , ¡A. ¡Rappoldi c , ¡ G.L. ¡Raselli c , ¡M. ¡Rossella c , ¡C. ¡Rubbia a,j , ¡P. ¡Sala f , ¡A. ¡Scaramelli f , ¡E. ¡Segreto a , ¡F. ¡ Sergiampietri p , ¡D. ¡Stefan a , ¡J. ¡Stepaniak m , ¡R. ¡Sulej m,a , ¡M. ¡Szarska g , ¡M. ¡Terrani f , ¡F. ¡ Varanini b , ¡S. ¡Ventura b , ¡C. ¡Vignoli a , ¡H. ¡Wang h , ¡X. ¡Yang h , ¡A. ¡Zalewska g , ¡K. ¡Zaremba o . ¡ a ¡Laboratori ¡Nazionali ¡del ¡Gran ¡Sasso ¡dell'INFN, ¡Assergi ¡(AQ), ¡Italy ¡ ¡ b ¡Dipar@mento ¡di ¡Fisica ¡e ¡INFN, ¡Università ¡di ¡Padova, ¡Via ¡Marzolo ¡8, ¡I-­‑35131 ¡Padova, ¡Italy ¡ ¡c ¡Dipar@mento ¡di ¡Fisica ¡Nucleare ¡e ¡Teorica ¡e ¡INFN, ¡Università ¡di ¡Pavia, ¡Via ¡Bassi ¡6, ¡I-­‑27100 ¡Pavia, ¡Italy ¡ ¡d ¡Dipar@mento ¡di ¡Scienze ¡Fisiche, ¡INFN ¡e ¡Università ¡Federico ¡II, ¡Napoli, ¡Italy ¡ ¡ ¡f ¡INFN, ¡Sezione ¡di ¡Milano ¡e ¡Politecnico, ¡Via ¡Celoria ¡16, ¡I-­‑20133 ¡Milano, ¡Italy ¡ ¡ ¡g ¡Henryk ¡Niewodniczanski ¡Ins@tute ¡of ¡Nuclear ¡Physics, ¡Polish ¡Academy ¡of ¡Science, ¡Krakow, ¡Poland ¡ ¡ ¡h ¡Department ¡of ¡Physics ¡and ¡Astronomy, ¡University ¡of ¡California, ¡Los ¡Angeles, ¡USA ¡ ¡ ¡i ¡INR ¡RAS, ¡prospekt ¡60-­‑le@ya ¡Oktyabrya ¡7a, ¡Moscow ¡117312, ¡Russia ¡ ¡ ¡j ¡CERN, ¡CH-­‑1211 ¡Geneve ¡23, ¡Switzerland ¡ ¡ ¡k ¡Ins@tute ¡of ¡Theore@cal ¡Physics, ¡Wroclaw ¡University, ¡Wroclaw, ¡Poland ¡ ¡ ¡l ¡Ins@tute ¡of ¡Physics, ¡University ¡of ¡Silesia, ¡4 ¡Uniwersytecka ¡st., ¡40-­‑007 ¡Katowice, ¡Poland ¡ ¡ ¡m ¡Na@onal ¡Centre ¡for ¡Nuclear ¡Research, ¡A. ¡Soltana ¡7, ¡05-­‑400 ¡Otwock/Swierk, ¡Poland ¡ ¡ ¡n ¡Laboratori ¡Nazionali ¡di ¡Frasca@ ¡(INFN), ¡Via ¡Fermi ¡40, ¡I-­‑00044 ¡Frasca@, ¡Italy ¡ ¡ ¡o ¡Ins@tute ¡of ¡Radioelectronics, ¡Warsaw ¡University ¡of ¡Technology, ¡Nowowiejska, ¡00665 ¡Warsaw, ¡Poland ¡ ¡ ¡p ¡INFN, ¡Sezione ¡di ¡Pisa. ¡Largo ¡B. ¡Pontecorvo, ¡3, ¡I-­‑56127 ¡Pisa, ¡Italy ¡ ¡

The ¡ICARUS ¡T600 ¡Detector ¡ !$&''$ W#*20+$ ! !"#$%!&''($)*+,-./0$1#*20+3$ ! D$")A+$.=/1Q+A3C$$ ! &45$6$&47$6$8745$$9$:;<$1 & $+/.=$ ! :$.=/1Q+A3$R+A$1#*20+$$ ! >)?2)*$@A$/.-B+$1/33C$9$D;5$E$ ! &$A+/*#2E$")A+$R0/,+3$R+A$.=/1Q+AS$")A+3$/E$'TS$U5'T$$$$$$$ ! FA)G$$0+,HE=$I$84<$1$ ! 9$<&'''$")A+3S$&$11$R)E.=S$&$11$R0/,+$3R/.),H$ ! JK$I$L;<$MK$$$$N$I$'4<$MKO.1$$ ! VW!$X#A$3.),-00/-#,$0)H=EC$$ ! Y:'Z<D[$VW!3S$$\ ” $]$$$ ! B *A)G $I$84<<$11OP3$ ! K^K$3+,3)-B+$Y8:\,1[$")E=$"/B+$3=)G+A$Y!V_[$

LAr-­‑TPC ¡purifica/on ¡(<60 ¡part ¡per ¡trillion ¡O 2 ¡equiv. ) ¡ ¡ !"#$%&"'($)*+(",'")-("./!012"0345 • A ¡main ¡feature ¡of ¡the ¡ICARUS ¡R&D: ¡ ¡ ü Highly ¡efficient ¡filters ¡based ¡on ¡ Oxysorb/Hydrosorb ; ¡ ¡ ü Ultra ¡High ¡Vacuum ¡techniques ; ¡ ¡ ü Con@nuous ¡purifica@on ¡by ¡recircula@on ¡in ¡liquid ¡& ¡gas . ¡ • ¡τ ctrons ¡> ¡5 ¡ms ¡( ~60 ¡ppt ¡[O2] eq ) ¡corresponding ¡to ¡a ¡free ¡electron ¡acenuadon ¡of ¡17% ¡aher ¡ 1.5 ¡m ¡(longest ¡path ¡length); ¡ • ¡11 ¡accidental ¡purity ¡stops ¡undl ¡now. ¡New ¡pumps ¡ready. ¡

ICARUS ¡T600 ¡physics ¡program ¡ • ICARUS ¡T600 ¡ ¡ ü major ¡milestone ¡towards ¡ mul@-­‑kton ¡high ¡performance ¡LAr ¡detectors : ¡unique ¡ imaging ¡ capability, ¡high ¡ spa0al/calorimetric ¡ resoludons, ¡ e/π 0 ¡separa0on ¡ power ¡ ü ¡Interesdng ¡physics ¡potendalides ¡in ¡itself ¡ ¡ • the ¡detector ¡is ¡collecdng ¡CNGS ¡events. ¡For ¡10 20 ¡pot: ¡ ü 2800 ¡CC ¡+ ¡900 ¡NC ¡events ¡expected ¡ ü Muons ¡from ¡upstream ¡GS ¡rock ¡≈ ¡12000 ¡ev ¡(≈ ¡8200 ¡on ¡TPC ¡front ¡face) ¡ ü Intrinsic ¡beam ¡ν e ¡CC ¡≈ ¡26 ¡ev ¡ ü ν μ ¡ è ¡ν τ ¡detecdng ¡τ ¡decay ¡with ¡kinemadcal ¡criteria ¡(~2 ¡event ¡ τ è e ¡) ¡ ü ν μ ¡ è ¡ν e ¡ ¡( ¡θ 13 ¡) ¡from ¡e-­‑like ¡CC ¡events ¡excess ¡at ¡E ¡< ¡20 ¡GeV ¡(~5 ¡events ¡CC) ¡ ü Search ¡for ¡sterile ¡neutrinos ¡in ¡LSND ¡parameter ¡space, ¡studying ¡e-­‑like ¡CC ¡events ¡at ¡E ¡> ¡10 ¡ GeV ¡ • ICARUS ¡is ¡also ¡simultaneously ¡collecdng ¡“self ¡triggered” ¡events: ¡ ¡ ü ≈ ¡100 ¡ev/year ¡of ¡ atmospheric ¡ν ¡CC ¡interac@ons . ¡ ¡ ü Proton ¡decay ¡ with ¡3x10 32 ¡nucleons ¡, ¡zero ¡bckg. ¡in ¡some ¡of ¡the ¡channels ¡ • ICARUS ¡contributed ¡to ¡the ¡ superluminal ¡neutrino ¡problem ¡raised ¡by ¡OPERA : ¡ ¡ ü Search ¡for ¡the ¡ analogue ¡to ¡Cherenkov ¡radia0on ¡ by ¡high ¡energy ¡CNGS ¡neutrinos ¡at ¡ superluminal ¡speeds: ¡ Physics ¡Le>ers ¡B ¡ 711 ¡ (3-­‑4): ¡270–275 ¡ ü Precision ¡Measurement ¡of ¡the ¡neutrino ¡0me-­‑of-­‑flight ¡with ¡the ¡2011 ¡ (Physics ¡Le>ers ¡B ¡ 713 ¡(1): ¡17–22 ) ¡and ¡2012 ¡ (arXiv:1208.2629) ¡CNGS ¡ν μ ¡bunched ¡beams ¡