Ди-мюонное фоторождение в эксперименте NA64

Бедрицкий, Константин Михайлович Отделение экспериментальной физики (ОЭФ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе проанализированы основные процессы, вносящие мюонный вклад в статистику эксперимента NA64. Рассмотрены методы моделирования случайных величин. Разработан Монте-Карло генератор процесса ди-мюонного фоторождения, позволяющий получить энергетические и угловые распределения мюонов.

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1 Эксперимент NA64 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.1 Цель эксперимента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2 Экспериментальная установка NA64 . . . . . . . . . . . . . 15
1.3 Электромагнитный калориметр ECAL . . . . . . . . . . . . . 17
1.4 Адронный калориметр HCAL . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2 Процесс ди-мюонного фоторождения . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1 Роль процесса ди-мюонного фоторождения в эксперименте
NA64 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2 Процессы образования мюонов . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 Процесс ди-мюонного фоторождения . . . . . . . . . . . . . 25
3 Моделирование процесса ди-мюонного фоторождения . . . . . . . . 28
3.1 Методы моделирования случайной величины с заданной
плотностью вероятности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2 Генератор подпроцесса γZ → Zµ+ µ− . . . . . . . . . . . . . 31
3.3 Учет начального состояния электрона . . . . . . . . . . . . . 36
3.4 Результаты моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.1 Предпроектный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.2 Инициация проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом . . 48
4.4 Оценка сравнительной эффективности исследования . . . . 56
5 Социальная ответственность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.1 Производственная безопасность . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.2 Экологическая безопасность . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях . . . . . . . . . . . 77
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Список использованных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Приложение А . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

В течение нескольких последних десятилетий проводятся
эксперименты, направленные на поиск темной материи, которая составляет
около четверти всего вещества в нашей Вселенной. Одним из таких
экспериментов является NA64 [1], проводимый в ЦЕРНе.
Помимо процессов, на детектирование которых направлен тот или
иной эксперимент, происходят различные виды фоновых реакций. Часть
из этих фоновых процессов может оказаться полезной для выявления
дополнительных характеристик физических систем, прямо или косвенно,
участвующих в сигнальных модах.
Так, например, в статистике эксперимента NA64, доступной в
настоящий момент, наблюдается выраженный след процесса ди-мюонного
фоторождения, который может быть использован для уточнения
форм-фактора ядра при построении моделей темной материи, используемых
в эксперименте NA64, а также для определения чувствительности
экспериментальной установки.
Целью данной работы является изучение процессов, приводящих
к образованию мюонных пар, а также создание Монте-Карло генератора
процесса ди-мюонного фоторождения.

В рамках работы рассмотрены процессы, приводящие к
формированию мюонного вклада в статистике физических процессов
эксперимента NA64. Можно сделать вывод, что основным источником
рождения мюонных пар в эксперименте NA64 являятся процесс
eZ → eZµ+ µ− (посредством подпроцесса γγ → µ+ µ− ). После анализа
литературы получены оценки сечений данных реакций в приближении
Вайцзеккера-Вильямса.
Рассмотрен встроенный в Geant4 генератор димоюнного
фоторождения в поле ядра. Код генератора был далее использован при
написании собственной программы. Получены энергетические и угловые
распределения образованных мюонов, при энергии фотона 100 ГэВ на
ядрах свинца. При высоких энергиях преимущественно рождаются мюоны
коллинеарные к направлению начального фотона. С уменьшением энергии
фотона максимум углового распределения смещается в сторону больших
углов. Результаты моделирования соответсвуют результатам, полученным в
работе [34]
Предложен вариант учета начального состояния фотона для процесса
eZ → eZµ+ µ− . Разработана программа MuGen, позволяющая моделировать
энергетическое и угловое распределение мюонов, образующихся при
рассеянии электрона на различных ядрах. Программа позволяет задавать
энергию начального электрона в широких пределах. Для определения
качества работы программы, было проведено сравнение результатов
моделирования MuGen с программой CompHEP.
Результаты моделирования позволяют предположить, что в
экспериментальной статистике следует ожидать мюоны, обладающие
преимущественно низкой энергией, так как энергетический максимум
образованных мюонов находится в области низких энергий. Это напрямую
следует из того факта, что электроны в поле ядра излучают приемущественно
низкоэнергетические фотоны, коллинеарные к направлению начального
электрона.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модифицирование поверхности полученного с помощью аддитивной технологии титанового сплава Ti-6Al-4V
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Изучение процессов термостимулированного и неравновесного выхода изотопов водорода из Pd, Ni, Pt, Zr, Ti
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)