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!

    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
    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
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 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
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 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)