Przejdź do treści

Uniwersytet Śląski w Katowicach

  • Polski
  • English
Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych

Arkadiusz Bubak

25.06.2021 - 12:36 aktualizacja 20.07.2021 - 11:31
Redakcja: jp
Tagi: PL30CERN

pl30cern.us.edu.pl

CERN | Moja historia


dr hab. Arkadiusz Bubak, prof. UŚ
fot. archiwum prywatne

dr hab. ARKADIUSZ BUBAK, prof. UŚ


Swoją przygodę z neutrinami i eksperymentem ICARUS (Imaging Cosmic And Rare Underground Signal) rozpocząłem dopiero w 2011 roku, gdy zająłem się tematyką neutrinową po krótkim zaangażowaniu w inny CERN-owski eksperyment, a mianowicie NA61/SHINE. Nie bez potrzeby wspominam tutaj ten ostatni, bo w czasie gdy byłem w niego zaangażowany, zbierano dane do wykorzystania w jeszcze innym eksperymencie neutrinowym T2K (Tokai to Kamioka), który jest także tzw. uznanym eksperymentem CERN-owskim (RE13 – The long-baseline neutrino experiment). I właśnie to spotkanie z neutrinami w eksperymencie NA61 popchnęło mnie to zajęcia się tematem neutrin – najpierw w eksperymencie ICARUS, a aktualnie w T2K (Tokai to Kamioka), WCTE (Water Cherenkov Test Experiment w CERN) i Hyper-Kamiokande.

CERN MOJA HISTORIA
CNGS (wiązka CERN Neutrino to Gran Sasso) i detektor ICARUS T600
Zaangażowanie fizyków z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Śląskiego w eksperymentalną fizykę neutrin datuje się już na 2001 rok. W późniejszym okresie zaowocowało ono uczestnictwem w eksperymencie ICARUS, wykorzystującym ciekłoargonowy (LAr) detektor z komorą projekcji czasu (LAr-TPC) ICARUS T600, gdzie jednym ze źródeł neutrin był projekt CNGS (CERN Neutrinos to Gran Sasso).Swoją przygodę z neutrinami i eksperymentem ICARUS (Imaging Cosmic And Rare Underground Signal) rozpocząłem trochę później, bo dopiero w 2011 roku. Wtedy zająłem się tematyką neutrinową po krótkim zaangażowaniu w inny CERN-owski projekt, a mianowicie w NA61/SHINE. Nie bez potrzeby wspominam tutaj ten ostatni, bo w czasie gdy brałem w nim udział, zbierano dane do wykorzystania w jeszcze innym eksperymencie neutrinowym T2K (Tokai to Kamioka). Jest on także tzw. uznanym eksperymentem CERN-owskim (RE13 – The long-baseline neutrino experiment). Właśnie to spotkanie z neutrinami w ramach NA61/SHINE popchnęło mnie do zainteresowania się tematem neutrin – najpierw w eksperymencie ICARUS, a aktualnie w T2K (Tokai to Kamioka), WCTE (Water Cherenkov Test Experiment w CERN) i Hyper-Kamiokande.Detektor ICARUS T600 to największy, jaki kiedykolwiek zbudowano, jednofazowy, modułowy detektor ciekłoargonowy z komorą projekcji czasu z kriostatem, zawierającym 760 ton LAr. T600 jest wynikiem wieloletnich prac badawczo-rozwojowych przeprowadzonych w ramach eksperymentu ICARUS z laboratoryjnymi i przemysłowymi prototypami, z coraz większą masą czynną argonu. Detektor z powodzeniem pracował w podziemnym laboratorium w Gran Sasso we Włoszech (LNGS – Laboratori Nazionali del Gran Sasso) w latach 2010–2013. Podczas jego eksploatacji zebrano dane, będące wynikiem oddziałujących w ciekłym argonie neutrin wyprodukowanych w ośrodku CERN i przesłanych do Gran Sasso. Przeprowadzono także badania oddziaływań neutrin atmosferycznych.

Doskonała rozdzielczość kalorymetryczna i rekonstrukcyjna detektora pozwoliła na szeroki program badawczy – od rozpadu nukleonu do badania oscylacji neutrin z wiązki CNGS. Wśród badań przeprowadzonych z wykorzystaniem wiązki neutrin możemy wyróżnić trzy główne: (1) weryfikacja zjawiska nadświetlności neutrin sugerowanej przez eksperyment OPERA, (2) precyzyjne badanie znikania neutrin mionowych oraz (3) anomalne pojawianie się neutrin elektronowych. Celem tego ostatniego była eksperymentalna weryfikacja lub wykluczenie nieprawidłowości w liczbie obserwowanych neutrin elektronowych, sugerowana przez eksperyment LSND, a tym samym potwierdzenie lub wykluczenie istnienia tzw. neutrina sterylnego.

W 2013 roku ICARUS T600 zakończył udane, nieprzerwane trzyletnie działania w podziemnym laboratorium LNGS. Osiągnięte wyniki fizyczne i techniczne potwierdziły dojrzałość tej techniki detekcji cząstek, co zaowocowało wykorzystaniem jej w kolejnych eksperymentach neutrinowych. Obecnie projekt jest dalej kontynuowany w Fermi National Accelerator Laboratorium (FNAL) w ramach Short-Baseline Neutrino Program (SBN). Przed przeniesieniem detektora ICARUS do FNAL był on wyremontowany i unowocześniony w ośrodku CERN w ramach platformy CERN Neutrino i programu WA104/NP01.

return to top