Ця стаття містить правописні, лексичні, граматичні, стилістичні або інші мовні помилки, які треба виправити. |
Координати: 36°25′32″ пн. ш. 137°18′37″ сх. д. / 36.425722° пн. ш. 137.310306° сх. д.
Супер-Каміоканде (англ. Super-Kamiokande, повна назва: Супер-каміокський експеримент виявлення нейтрино, скорочено Super-K або СК) — нейтринна обсерваторія в під горою Ікено в підземеллі шахти Мозумі в Каміокській частині міста Хіда у префектурі Ґіфу в Японії. Обсерваторія була призначена для пошуку розпаду протона, дослідження сонячних нейтрино і атмосферних нейтрино, а також для спостерігання за надновими в Чумацькому Шляху.
Опис
Обсерваторія Супер-Каміоканде розташована на глибині 1000 метрів під землею в шахті Мозумі в Каміокській частині міста Хіда у префектурі Ґіфу в Японії. Вона складається з циліндричного резервуара з нержавіючої сталі 41,4 метрів заввишки і 39,3 метрів у діаметрі й містить 50 000 тонн [en]. Обсяг бака розділений надбудовою з нержавіючої сталі на область внутрішнього детектора 33,8 метрів у діаметрі і 36,2 м заввишки та на область зовнішнього детектора, який складається з решти обсягу бака. На надбудові встановлено фотоелектронні трубки 50 см у діаметрі, які облицьовують внутрішній детектор, і ФЕП-трубки діаметром 20 см, які облицьовують зовнішній детектор. Внутрішній та зовнішній детектори оптично відокремлені прикріпленим до надбудови синтетичним матеріалом тайвеком, нетканим поліетиленовим волокном високої щільності, і чорнолистним бар'єром.
Взаємодія нейтрино з електронами або ядрами води може створити заряджену частинку, що рухається швидше, ніж (швидкість світла у воді) (не слід плутати з перевищенням швидкості світла у вакуумі). Це створює конус світла, відомий як черенковське випромінювання, оптичний еквівалент звукового удару. Черенковське випромінювання проектується у вигляді кільця на стінці детектора і реєструється ФЕП-трубками. Точка взаємодії, кільцевий напрямок і аромат нейтрино визначається завдяки інформації про час і заряд, записані кожною ФЕП-трубкою. Від різкості краю кільця можна зробити висновок про тип частинки. Багаторазове розсіювання електронів велике, тому електромагнітні дощі викликають нечіткі кільця. Високорелятивістські мюони, на відміну від цього, подорожують майже прямо через детектор і викликають кільця з гострими краями.
Детектор
Супер-Каміоканде — це черенковський детектор, що використовується для вивчення нейтрино з різних джерел, включаючи Сонце, наднові, атмосферу і прискорювачі для розпаду протона. Експеримент почався в квітні 1996 року і був закритий на технічне обслуговування в липні 2001 року, в період, відомий як SK-I. Оскільки аварія сталася під час технічного обслуговування, експеримент відновлено в жовтні 2002 року лише з половиною від свого початкового числа ФЕП-трубок внутрішнього детектора. Для того, щоб запобігти подальшим нещасним випадкам, усі ФЕП-трубки внутрішнього детектора були покриті пластиковолокном з акриловими передніми вікнами. Ця фаза з жовтня 2002 року аж до наступного закриття для повної реконструкції в жовтні 2005 року називається SK-II. У липні 2006 року експеримент поновлено з повним числом ФЕП-трубок і припинено у вересні 2008 року для модернізації електроніки. Цей період був відомий як SK-III. Період після 2008 року відомий як SK-IV. Фази та їхні основні характеристики наведено в таблиці 1.
Фаза | SK-I | SK-II | SK-III | SK-IV | |
---|---|---|---|---|---|
Період | Початок | Квітень 1996 | Жовтень 2002 | Липень 2006 | Вересень 2008 |
Кінець | Липень 2001 | Жовтень 2005 | Вересень 2008 | (діючий) | |
Кількість ФЕП-трубок | Внутрішній детектор | 11146 (40%) | 5182 (19%) | 11129 (40%) | 11129 (40%) |
Зовнішній детектор | 1885 | ||||
Антиімплозивний контейнер | Відсутній | Присутній | Присутній | Присутній | |
Сегментація зовнішнього детектора | Відсутня | Відсутня | Наявна | Наявна | |
Інтерфейсна електроніка | Аналоговий модуль синхронізації (Вн. детектор) | QBEE | |||
Перетворювач заряду у час зовнішнього детектора |
Оновлення SK-IV
На попередніх етапах ФЕП-трубки внутрішнього детектора обробляли сигнали виготовленими на замовлення електронними модулями, що мають назву аналогових модулів синхронізації. В цих модулях містяться зарядно-аналогові перетворювачі (ЗАП) і часо-аналогові перетворювачі (ЧАП), які мали динамічний діапазон від 0 до 450 пікокулонів з роздільною здатністю 0,2 пКл для заряду і від -300 до 1000 наносекунд з роздільною здатністю 0,4 нс для часу. Наявність двох пар ЗАП/ЧАП для кожного вхідного сигналу ФЕП запобігала часу простою і дозволяла зчитування кількох послідовних ударів, які можуть виникнути, наприклад, від електронів, що є продуктами розпаду зупинки мюонів.
Система SK була модернізована у вересні 2008 року з метою підтримки стабільності в наступному десятилітті і поліпшиння пропускної здатності систем збору даних, перетворювачів заряду в час на основі електроніки з технологією Ethernet (англ. QBEE). QBEE забезпечує обробку сигналу високої швидкості за рахунок комбінування конвеєрних компонентів. Ці компоненти нещодавно розроблені на замовлення перетворювач заряду в часу (ПЗЧ — англ. QTC) у вигляді спеціалізованої інтегральної схеми (СІС — англ. ASIC), багатоударного часо-цифрового перетворювача (ЧЦП — англ. TDC) і програмованого масиву вентилів, (ПМВ — англ. FPGA). Кожен вхід ПЗЧ має три діапазони посилення — «Малий», «Середній» і «Великий». Роздільні здатності для кожного з них наводяться в таблиці.
Діапазон | Вимірювальний регіон | Роздільна здатність |
---|---|---|
Малий | 0—51 пКл | 0,1 пКл/кількість |
Середній | 0—357 пКл | 0,7 пКл/кількість |
Великий | 0—2500 пКл | 4,9 пКл/кількість |
Для кожного діапазону аналого-цифрове перетворення здійснюється окремо, але єдиний діапазон, який не може бути насичений, це діапазон з найвищою роздільною здатністю. Загальний динамічний діапазон заряду ПЗЧ становить 0,2 — 2500 пКл, в п'ять разів більше, ніж у попередній версії. Роздільна здатність заряду і часу QBEE на одному фотоелектронному рівні становить 0,1 фотоелектронів і 0,3 нс відповідно, обидві кращі, ніж роздільні здатності, притаманні ФЕП-трубкам. QBEE досягає хорошої лінійності заряду в широкому динамічному діапазоні. Вбудована лінійність заряду електроніки краща, ніж на 1%. Пороги частотних детекторів у ПЗЧ встановлені на -0,69 мВ (що еквівалентно 0,25 фотоелектронам, що становить те ж саме значення, яке було для SK-III). Цей поріг було обрано, щоб відтворити поведінку детектора під час попередніх етапів на основі аналогових модулів синхронізації.
Водяний бак
Зовнішня оболонка водяного резервуара являє собою циліндричний бак з нержавіючої сталі 39 м в діаметрі і 42 м заввишки. Бак підтримує себе, з бетонним наповненням біля стін з груботесаного каменю, щоб витримати тиск води заповненого бака. Ємність резервуара перевищує 50 тонн води.
ФЕП-трубки і пов’язана структура
Основною одиницею для внутрішніх ФЕП-трубок є «супермодуль» — рамка, яка підтримує 3×4 матрицю ФЕП. Супермодульні рами 2,1 м заввишки, 2,8 м завширшки і 0,55 м завтовшки. Ці рами з'єднані між собою у вертикальному і горизонтальному напрямках. Потім уся структура підтримки прикріплена до нижньої частини бака і до верхньої конструкції. На додаток до діючих в ролі жорстких конструктивних елементів, супермодулі спрощують початкову збірку внутрішнього детектора. Кожен супермодуль був зібраний на дні резервуара, а потім піднятий у заплановане положення. Таким чином, внутрішній детектор фактично облицьований супермодулями. Під час установки внутрішнього детектора ФЕП були попередньо зібрані по троє для легкої установки. Кожен супермодуль має дві ФЕП-трубки зовнішнього детектора, прикріплені на його задній стороні. Опорна конструкція для нижніх ФЕП-трубок прикріплена до нижньої частини резервуара з нержавіючої сталі, з одним вертикальним променем на раму супермодуля. Опорна конструкція для верхньої частини резервуара також використовується як несуча конструкція для верхніх ФЕП-трубок.
Кабелі від кожної групи трьох ФЕП-трубок зв'язані разом. Усі кабелі прокладені до зовнішньої поверхні опорної конструкції для ФЕП-трубок, тобто на поверхні зовнішнього детектора, проходять через кабельні порти в верхній частині бака, а потім направляються в будку з електронікою.
Товщина зовнішнього детектора змінюється незначно, але в середньому становить близько 2,6 м на верхній і нижній частині і 2,7 м на стінці циліндра, що дає 18 кілотонн загальної маси зовнішнього детектора. Зовнішні ФЕП-трубки були розподілені в такий спосіб: 302 на верхньому шарі, 308 на дні і 1275 на стінці циліндра.
Для захисту від низькоенергентичного фону від продуктів розпаду радону в повітрі, дах порожнини і тунелі доступу були запечатані з покриттям під назвою Mineguard®, виробленого канадською компанією Urylon. Mineguard® — це нанесена розпиленням поліуретанова мембрана, розроблена для використання як система підтримки каменів і бар'єр від газу радону в гірничодобувній промисловості.
Середнє магнітне поле Землі становить близько 450 мг, і нахилене приблизно на 45° по відношенню до горизонту на ділянці детектора. Це становить проблему для великих і дуже чутливих ФЕП-трубок, які надають перевагу набагато нижчому полю навколишнього середовища. Сила і рівномірний напрямок геомагнітного поля може систематично зміщувати фотоелектронні траєкторії і синхронізації в ФЕП-трубках. Для протидії цьому 26 комплектів горизонтальних і вертикальних котушок Гельмгольца розташовані навколо внутрішніх поверхонь резервуара. З їхньою допомогою в робочому стані середнє поле в детекторі зменшується до приблизно 50 мг. Магнітне поле в різних місцях ФЕП-трубок було виміряно до наповнення резервуара водою.
Стандартний фідуціарний об'єм приблизно 22,5 кілотонн визначений як область всередині поверхні на відстані 2,00 м від стіни внутрішньго детектора, щоб звести до мінімуму аномальну реакцію, викликану природною радіоактивністю в навколишній породі каменів.
Система спостереження
Система спостереження в режимі реального часу
Комп'ютер для спостереження в режимі реального часу знаходиться в диспетчерській і зчитує дані з комп'ютера системи збору даних через канал розподіленого волоконного інтерфейсу даних. Вона забезпечує оператори зсуву за допомогою гнучкого інструменту для вибору можливостей показу події, робить гістограми недавньої історії в режимі онлайн для стеження за продуктивністю детектора, а також виконує ряд додаткових завдань, необхідних для ефективного спостереження за станом та діагностикою детектора і проблем системи збору даних. Події в потоці даних можуть бути видалені і елементарні інструменти аналізу можуть бути застосовані для перевірки якості даних під час калібрування або після того, як відбулися зміни в апаратному або програмному забезпеченні.
Спостереження за спалахами наднових у режимі реального часу
Для виявлення та ідентифікації таких спалахів, так ефективно і швидко, наскільки це можливо, Супер-Каміоканде оснащений системою спостереження за спалахами наднових у режимі реального часу. Загалом очікується близько 10000 подій вибуху наднових у центрі нашої Галактики в Супер-Каміоканде. Супер-Каміоканде може виміряти вибух без [en], до 30000 подій протягом першої секунди вибуху. Теоретичні розрахунки вибухів наднових припускають, що нейтрино випромінюються на загальній шкалі часу десятків секунд, причому близько половина з випущених нейтрино випускаються протягом перших однієї або двох секунд. Супер-К буде шукати кластери подій у певних часових вікнах 0,5, 2 і 10 сек. Дані передаються в процесі аналізу до аналізатора наднових в режимі реального часу кожні 2 хв і аналіз завершується, як правило, протягом 1 хв. Коли кандидати подій наднових знаходяться, обчислюється , якщо кратність події більша, ніж 16, де визначається як середня просторова відстань між подіями, тобто
Нейтрино від наднових взаємодіють з вільними протонами, виробляючи позитрони, які розподілені так рівномірно в детекторі, що значення для події НН (наднових) повинне бути значно більше, ніж для звичайних просторових кластерів подій. У детекторі Супер-Каміоканде, для рівномірно розподілених подій методом Монте-Карло показує, що жодного хвоста не існує нижче ⩽1000 см. Для класу вибуху «тривоги», події повинні мати ⩾900 см для 25⩽⩽40 або ⩾750 см для >40. Ці порогові значення були визначені шляхом екстраполяції даних 1987А. Система запустить спеціальні процеси для перевірки сколювання мюонів, коли кандидати вибуху відповідають критерію «тривоги» та робить первинне рішення для подальшого процесу. Якщо кандидат вибуху проходить ці перевірки, дані будуть знову опрацьовані за допомогою автономного процесу, і остаточне рішення буде прийнято протягом декількох годин. Під час першого запуску Супер-Каміоканде така подія жодного разу не трапилася. Однією із важливих здатностей Супер-Каміоканде є реконструкція напрямку наднової. За допомогою нейтрино-електронного розсіювання, , в цілому 100—150 подій очікуються в разі вибуху наднової в центрі нашої Галактики. Напрямок до наднової можна виміряти з кутовою роздільною здатністю
де N — це кількість подій, вироблених ν-е-розсіювання. Кутова роздільна здатність, таким чином, може бути мати щонайбільшу точність δθ ~ 3° для наднової у центрі нашої Галактики. У цьому випадку можуть бути забезпечені не тільки часовий профіль і енергетичний спектр нейтринного сплеску, але й інформація про напрямок вибуху наднової.
Монітор повільного контролю і автономний процес спостереження
Існує процес, що називається монітор «повільного контролю», в рамках системи спостереження в режимі реального часу, що спостерігає за станом систем високої напруги, за температурою обрешітки електроніки і за статусом компенсуючих котушок, які використовуються для погашення геомагнітного поля. Якщо будь-яке відхилення від норм виявляється, цей процес буде попереджати фізиків з підказкою дослідити, вжити відповідних заходів, або повідомити експертів.
Для того, щоб відстежувати і контролювати автономні процеси, які аналізують і передавання даних, набір програмного забезпечення був розроблений витончено. Цей монітор дозволяє неспеціалістам зі зміни фізичних даних виявляти і ремонтувати загальні проблеми, щоб звести до мінімуму час простою, а також програмний пакет був значним вкладом у безперебійну роботу експерименту і його загальної ефективності високої тривалості життя для приймання даних.
Дослідження
Сонячних нейтрино
Див. також Осциляції нейтрино.
Енергія Сонця походить з ядерного синтезу в ядрі, де атом гелію і електронне нейтрино формуються з чотирьох протонів. Ці нейтрино, що випускаються цією реакцію, називаються сонячними нейтрино. Фотони, створені ядерним синтезом у центрі Сонця, потребують мільйони років, щоб досягти поверхні; з іншого боку, сонячні нейтрино прибувають на Землю через вісім хвилин через їхню неспроможність взаємодіяти з речовиною. Отже, сонячні нейтрино дозволяють нам спостерігати внутрішнє Сонце в «реальному часі», що потребує мільйони років для видимого світла.
У 1999 році Супер-Каміоканде виявлила переконливі докази існування нейтронних осциляцій, що успішно пояснюють проблеми сонячних нейтрино. Сонце і близько 80 % видимих зірок виробляють свою енергію за рахунок перетворення водню в гелій через таку реакцію
- МеВ
Отже, зірки є джерелом нейтрино, включаючи наше Сонце. Ці нейтрино в основному приходять через рр-ланцюга в нижчих масах, а для холодних зірок, в першу чергу за рахунок CNO-ланцюгів важких мас. На початку 1990-х років, зокрема, з невизначеностями, які супроводжували перші результати експериментів Каміока II і Ga, жоден окремий експеримент не потребував неастрофізичного вирішення проблеми сонячних нейтрино. Але в сукупності Cl, Kamioka II і експерименти Ga показали зразок потоків нейтрино, які не були сумісні з будь-яким коригуванням стандартної сонячної моделі. Це, в свою чергу, допомогло мотивувати будівництво нового покоління активних ефективних детекторів. Ці експерименти є супер-Каміоканде, Садберська нейтринна лабораторія (СНО) і Борексіно. Супер-Каміоканде вдалося виявити пружне розсіяння (ES) подій
який, у зв'язку із зарядженострумним вкладу в розсіювання, має відносну чутливість до і важкоароматних нейтрино приблизно 7: 1. Оскільки напрямок віддачі електрона може рухатися дуже сильно вперед, напрямок нейтрино утримуються в напрямку віддачі електронів. Тут, постачений де кут між напрямком віддачі електронів та положення Сонця. Це показує, що потік сонячних нейтрино може бути обчислений як . У порівнянні з стандартною сонячною моделлю, співвідношення . Результат чітко вказує на дефіцит сонячних нейтрино.
Атмосферних нейтрино
Атмосферні нейтрино є вторинними космічними променями, що виникають при розпаді частинок у результаті взаємодії первинних космічних променів (в основному протонів) з атмосферою Землі. Ми класифікували дані спостережених атмосферних нейтрино на чотири типи. Які повністю утримуються (FC) події мають всі свої сліди у внутрішньому детекторі в той час як частково містяться (ПК) події уникають слідів у внутрішньому детекторі. Висхідні прохідні мюони (UTM) виробляються в гірській породі під детектором і проходять через внутрішній детектор. Висхідні зупинкові мюони (USM) також виробляються в гірській породі під детектором, але зупиняються у внутрішньому детекторі.
Число спостережуваної кількості нейтрино передбачається рівномірно, незалежно від зенітного кута. Проте, в обсерваторії Супер-Каміоканде у 1998 році виявлено, що число висхідних прохідних мюонних нейтрино (створених на іншій стороні Землі) становить половину від числа низхідних прохідних мюонних нейтрино. Це можна пояснити тим, що нейтрино змінюються або осцилюють в деякі інших види нейтрино, які не виявляються. Цей процес називається нейтринними осциляціями і це відкриття вказує на скінченну масу нейтрино і пропонує розширити стандартну модель. Нейтрино осцилюють у трьох ароматах і всі нейтрино мають свою масу спокою. Пізніший аналіз у 2004 році запропонував синусоїдальну залежність темпу подій в залежності від «довжини/енергії», що підтверджує нейтринні осциляції.
Експеримент K2K
Експеримент K2K (спостереження за осциляціями відправленого пучка мюонних нейтрино від дослідницької організації високоенергетичних прискорювачів KEK до Каміоки) був нейтринний експеримент з червня 1999 по листопад 2004 року. Цей експеримент був розроблений, щоб перевірити осциляції, спостережувані на детекторі Супер-Каміоканде через мюонні нейтрино. Це було перше позитивне вимірювання нейтринних осциляцій в умовах, в яких джерело і детектор одночасно перебувають під контролем. Детектор Супер-Каміоканде грає важливу роль в експерименті як далекий детектор. Пізніше експеримент [en] продовжив цю ідею як друге покоління експерименту [en].
Експеримент T2K
T2K (Від Токаю до Каміоки) експеримент — це нейтринний експеримент, спільно проведений декількома країнами, в тому числі Японією, США та іншими. Метою T2K є отримати більш глибоке розуміння параметрів нейтринних осциляцій. Під час експерименту T2K здійснено пошук осциляцій з мюонних нейтрино в електронні нейтрино, і оголошено про їхні перші експериментальні ознаки в червні 2011 року. Детектор Супер-Каміоканде грає роль «далекого детектора». Детектор Super-K записуватиме Черенковське випромінювання мюонів і електронів, створених у результаті взаємодії між водою і нейтрино високих енергій.
Розпад протона
Протон передбачається абсолютно стабільним у Стандартній моделі. Проте теорії великого об'єднання (ТВО) передбачають, що він може розпадатися на більш легкоенергетичні заряджені частинки, такі як електрони, мюони, піони та інші, які можна спостерігати. Каміоканде допомагає виключити деякі із цих теорій. Супер-Каміоканде в даний час є найбільшим детектором для спостереження розпаду протона.
Очищення
Система очищення води
50 тонн чистої води безперервно переробляється зі швидкістю близько 30 т/год в тісній системі з початку 2002 року. Тепер, сира шахтна вода переробляється через першу стадію (фільтри частинок і радіоосциляцій) протягом деякого часу перед тим, як відбуваються інші процеси, в яких беруть участь коштовні витратні матеріали. Спочатку воду з бака Супер-Каміоканде пропускають через сіткові фільтри номінальним розміром 1 мкм для видалення пилу і частинок, які зменшують прозорість води для черенковських фотонів, а також можуть містити джерело радону всередині детектора Супер-Каміоканде. Теплообмінник використовується для охолодження води з метою зниження рівня темнових шумів ФЕП, а також пригнічення росту бактерій. Ті бактерії, що вижили, гинуть на наступній стадії під дією УФ стерилізатора. Патрон полірувальник (ПП) усуває важкі іони, які також знижують прозорість води і включають в себе радіоактивні елементи. Модуль ПП збільшує характерний питомий опір води від 11MΩ см до 18,24 MΩ см, наближаючись до хімічної межі. Спочатку іонно-обмінник (ІО) був включений в систему, але він був видалений, коли виявилося, що смола ІО була значним джерелом радону. Стадія радіоосциляцій, яка видаляє додаткові тверді частинки, а також введення радоновідновленого повітря до води, що збільшує ефективність видалення радону у наступній стадії вакуумного дегазатора (ВД) були встановлені в 1999 році. Після цього ВД видаляє розчинені гази у воді. Ці розчинені у воді гази становлять серйозний фон джерел подій для сонячних нейтрино в діапазоні енергій МеВ і розчинений кисень сприяє росту бактерій. Ефективність видалення становить близько 96 %. Потім ультрафільтр (UF) вводиться, щоб видалити частки, мінімальний розмір відповідає молекулярній масі близько 10000 (або близько 10 нм діаметром) завдяки порожнинноволоконним мембранним фільтрам. І, нарешті, мембранний дегазатор (МД) видаляє радон, розчинений у воді, і виміряна ефективність видалення радону складає близько 83 %. Концентрація газів радону мініфікується детекторами реального часу. У червні 2001 року найтиповіші концентрації радону в воді, що надходить у систему очищення з резервуара Супер-Каміоканде, були <2 мБк/м3, а у води на виході із системи 0,4±0,2 мБк/м3.
Система очищення повітря
Очищене повітря надходить у проміжок між поверхнею води і верхом бака Супер-Каміоканде. Система очищення повітря складається з трьох компресорів, буферного резервуара, сушарки, фільтрів і фільтрів активованого вугілля. В цілому використовується 8 м3 активованого вугілля. Решту 50 л деревного вугілля охолоджують до −40 °C, щоб підвищити ефективність видалення радону. Типові швидкості потоку, точки роси і залишкова концентрація радону становлять відповідно 18 м3/год, −65 °C (@+1 кг/см2), і декілька мБк/м3. Типова концентрація радону в повітрі купола вимірюється на 40 Бк/м3. Рівні радону в повітрі тунелю шахти, поблизу купола порожнини резервуара, як правило, досягають 2000—3000 Бк/м3 в теплу пору року, з травня по жовтень, а з листопада по квітень рівень радону становить приблизно 100—300 Бк/м−3. Ця зміна пов'язана з ефектом димової труби у вентиляційній схемі системи тунелю шахти; в холодну пору року свіже повітря надходить до входу в тунель Атоцу, що становить відносно короткий шлях через оголені породи перед досягненням експериментальної області, в той час як влітку повітря виходить із тунелю, витягуючи повітря, збагачене радоном, з глибини шахти повз експериментальну область.
Для того щоб тримати рівні радону в районі купола і водній системі очищення нижче 100 Бк/м3, свіже повітря безперервно прокачується в обсязі приблизно 10 м3/ хв з-поза меж шахти, що утворює невеликий надлишковий тиск в експериментальній зоні Супер-Каміоканде, щоб звести до мінімуму потрапляння навколишнього шахтного повітря. «Радонова будка» була побудована біля входу в тунель Атоцу, щоб вміщувати обладнання для системи повітря в куполі: повітряний насос потужністю 40 к.с. із ємністю 10 м3/хв та тиском 15 psi, осушувач повітря, резервуари з вугільним фільтром і керуючу електроніку. Восени 1997 року розширений повітрозабірник був встановлений приблизно на 25 м вище від входу в тунель Атоцу. Такий низький рівень задовольняє цілі якості повітря, так що більше не буде потрібно проводити операції відновлення вуглецевого фільтра.
Обробка даних
Автономна обробка даних проводиться як у Каміоці, так і в Сполучених Штатах.
У Каміоці
Система автономної обробки даних розташована в Кенкюто і під’єднана до детектора Супер-Каміоканде з 4 км оптико-волоконною лінією розподіленого волоконного інтерфейсу даних. Потік даних із системи реального часу становить 450 кбайт/сек в середньому, що відповідає 40 Гб за день або 14 Тбайт на рік. Магнітні стрічки використовуються в автономній системі для зберігання даних, тут виконується велика частина аналізу. Система автономної обробки розроблена платформонезалежною, тому що різні комп'ютерні архітектури використовуються для аналізу даних. Через це структури даних ґрунтуються на системі ЗЕБРА банку, розробленій в CERN, а також системи обміну.
Дані про події із Супер-Каміоканде системи онлайн DAQ в основному містять список послідовності спрацьовування лічильників PMT, TDC і АЦП, часових міток GPS та інших даних домашнього господарства. Для аналізу сонячних нейтрино, зниження порога енергії є постійною метою, тому постійно затрачаються зусилля для підвищення ефективності алгоритмів скорочення; проте, зміни в калібруванні або методах скорочення вимагають повторної обробки попередніх даних. Як правило, 10 Тбайт необроблених даних обробляється кожен місяць, що потребує значної потужності процесора і високошвидкісного доступу введення/виведення до необроблених даних. Крім того, також необхідне обширне опрацювання моделювання методом Монте-Карло.
Автономна система була розроблена для задоволення попиту на це все: зберігання стрічки з великої бази даних (14 Тбайт на рік), стабільне опрацювання в напівреальному часі, майже неперервна повторна обробка та моделювання методом Монте-Карло. Комп'ютерна система складається з 3 основних підсистем: сервера даних, набору центральних процесорів і мережі в кінці першого запуску.
У США
Система присвячена віддаленій автономній обробці даних була створена в університеті штату Нью-Йорк в Стоуні-Брук в Стоуні Брук, штаті Нью-Йорк, для обробки вихідних даних, відправлених з Каміоки. Велика частина переформатованих необроблених даних копіюється з системи в Каміоці. Система була створена у Стоун-Бруці для аналізу і подальшої обробки. Вихідні дані були оброблені у Стоун-Бруці за допомогою багатострічкового диску типу [en]. Перший етап процесів скорочення обсягу даних був здійснений для високоенергетичного і низькоенергетичного аналізу. Скорочення обсягу даних для високоенергетичного аналізу було необхідне для явищ атмосферних нейтрино і пошуку розпаду протона, тоді як низькоенергетичний аналіз був потрібний в основному для подій сонячних нейтрино. Скорочені дані для високоенергетичного аналізу були додатково відфільтровані за допомогою інших процесів скорочення обсягу і отримані дані були розміщені на дисках. Скорочені дані для низьких енергій були збережені на [en] і відправлені в університет Каліфорнії в Ірвайні для подальшої обробки.
Ця скорочувальна система аналізу тривала протягом 3-х років, поки не було доведено, що її електричні кола аналізу дають еквівалентні результати. Таким чином, з метою обмеження робочої сили спільні роботи були зосереджені лише на комбінованому аналізі.
Історія
Будівництво попередника теперішньої обсерваторії Каміоки, в [en] Токійського університету почалося в 1982 році і було завершене у квітні 1983 року. Метою обсерваторії було виявити чи існує розпад протона, одне з найбільш фундаментальних питань фізики елементарних частинок.
Детектор, який назвали Каміоканде на честь Каміокського експерименту ядерного розпаду (англ. Kamioka Nucleon Decay Experiment), був цистерною 16,0 m (52 ft) заввишки і 15,6 m (51,2 ft) завширшки, що містить 3048 метричних тонн чистої води і близько 1000 фотоелектронних помножувачів (ФЕПів), прикріплених до його внутрішньої поверхні. Детектор був вдосконалений, починаючи з 1985 року, щоб дозволити йому спостерігати сонячні нейтрино. В результаті детектор (Каміоканде-II) став досить чутливим, щоб виявити нейтрино від наднової SN 1987A, що спостерігалася у Великій Магеллановій Хмарі в лютому 1987 року, і спостерігати сонячні нейтрино в 1988 році. Здатність експерименту Каміоканде спостерігати напрямок електронів, що утворюються від [en] сонячних нейтрино, дозволив експериментаторам уперше безпосередньо продемонструвати, що сонце є джерелом нейтрино.
Проєкт Супер-Каміоканде був схвалений японським міністерством освіти, науки, спорту та культури в 1991 році на загальний обсяг фінансування близько 100 мільйонів доларів США. Частина пропозиції США, що полягала в першу чергу у побудові системи зовнішнього детектора, була схвалений Департаментом США з енергетики в 1993 році на суму 3 мільйонів доларів. Крім того, США також внесли близько 2000 20-см ФЕП-трубок, перероблених з Ервайн-Мічиган-Брукхейвенського експерименту.
Незважаючи на досягнуті успіхи в нейтринній астрономії і нейтринній астрофізиці, Каміоканде не досяг своєї головної мети — виявлення розпаду протона. Більш висока чутливість також необхідна для отримання високого статистичного довірчого інтервалу для своїх результатів. Це призвело до побудови Супер-Каміоканде, цистерни з вп'ятнадцятеро більшим об’ємом води і з десятикратною кількістю ФЕП-трубок, ніж було в Каміоканде. Супер-Каміоканде почав роботу в 1996 році.
Співробітництво Супер-Каміоканде оголосило про перший доказ нейтринних осциляцій в 1998 році. Це було перше експериментальне спостереження, яке підтверджувало теорію про те, що нейтрино має ненульову масу, про що теоретики міркували протягом багатьох років.
12 листопада 2001 року близько 6600 з ФЕП-трубок (вартістю близько 3000 доларів США кожна) в детекторі Супер-Каміоканде колапсували, мабуть, внаслідок ланцюгової реакції або [en], оскільки ударна хвиля від струсу кожної колапсованої трубки пошкоджувала своїх сусідів. Детектор був частково відновлений через перерозподіл трубок фотопомножувачів, які не лопнули, а також шляхом додавання захисних акрилових раковин, для уникнення іншої подібної ланцюгової реакції від повторюваного експерименту (Супер-Каміоканде-II).
У липні 2005 року почалася підготовка до відновлення детектора до своєї первісної форми шляхом повторної установки близько 6000 ФЕПів. Робота була завершена в червні 2006 року, після чого детектор був перейменований в Супер-Каміоканде-III. Ця фаза експерименту збирала дані з жовтня 2006 року по серпень 2008 року. У той час були зроблені значні оновлення до електроніки. Після поновлення, нова фаза експерименту згадується як Супер-Каміоканде-IV. SK-IV продовжує працювати, збираючи дані про різні природні джерела нейтрино, а також виступає як далекий детектор для довготривалого основного експерименту нейтринних осциляцій з Токаю до Каміоки (T2K).[]
Результати
У 1998 році у Super-K знайшли перші переконливі докази нейтринних осциляцій через спостереження перетворень мюонних нейтрино у тау-нейтрино.
SK встановила ліміти на час життя протона та інші рідкісні розпади і властивості нейтрино. SK встановлює нижню межу розпаду протонів на каони як 5.9 × 1033 років.
У популярній культурі
Супер-Каміоканде становить тему фотографії Каміоканде 2007 року німецького фотографа Андреаса Гурського. Детектор був темою в телевізійному серіалі «Космос: подорож у просторі та часі».
Див. також
Посилання
- S. Fukuda та ін. (квітень 2003), The Super-Kamiokande detector, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A501 (2—3): 418—462, Bibcode:2003NIMPA.501..418F, doi:10.1016/S0168-9002(03)00425-X
- K. Abe та ін. (11 лютого 2014), Calibration of the Super-Kamiokande detector, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 737: 253—272, arXiv:1307.0162, Bibcode:2014NIMPA.737..253A, doi:10.1016/j.nima.2013.11.081
- Електроніка з технологією Ethernet на основі перетворювача заряду у час
- S. Yamada та ін. (2009), IEEE Transactions on Nuclear Science, NS-57: 248
{{}}
: Пропущений або порожній|title=
() - H. Nishino та ін. (2009), High-speed charge-to-time converter ASIC for the Super-Kamiokande detector, Nuclear Instruments and Methods A, 610: 710—717, arXiv:0911.0986, Bibcode:2009NIMPA.610..710N, doi:10.1016/j.nima.2009.09.026
- S. Fukuda та ін. (1 квітня 2003), The Super-Kamiokande detector, Nuclear Instruments and Methods A, 51: 418—462, Bibcode:2003NIMPA.501..418F, doi:10.1016/S0168-9002(03)00425-X
- S. Fukuda та ін. (1 квітня 2003), The Super-Kamiokande detector, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 51: 418—462, Bibcode:2003NIMPA.501..418F, doi:10.1016/S0168-9002(03)00425-X
- Hirata, K та ін. (6 квітня 1987), Observation of a neutrino burst from the supernova SN1987A, Physical Review Letters, 58 (14): 1490—1493, Bibcode:1987PhRvL..58.1490H, doi:10.1103/PhysRevLett.58.1490, PMID 10034450
- . Архів оригіналу за 13 квітня 2016. Процитовано 11 травня 2016.
- A.B. Balantekin та ін. (July 2013), Neutrino oscillations, Progress in Particle and Nuclear Physics, 71: 150—161, arXiv:1303.2272, Bibcode:2013PrPNP..71..150B, doi:10.1016/j.ppnp.2013.03.007
- J.N Bahcall; S Basu; M.H Pinsonneault (1998), How uncertain are solar neutrino predictions?, Physics Letters B, 433: 1—8, arXiv:astro-ph/9805135, Bibcode:1998PhLB..433....1B, doi:10.1016/S0370-2693(98)00657-1
- . Архів оригіналу за 24 травня 2016. Процитовано 11 травня 2016.
- S. Fukuda та ін. (1 квітня 2003), The Super-Kamiokande Detector, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 501: 418—462, Bibcode:2003NIMPA.501..418F, doi:10.1016/S0168-9002(03)00425-X
- . Архів оригіналу за 24 березня 2021. Процитовано 12 травня 2016.
- . Архів оригіналу за 30 січня 2004. Процитовано 12 травня 2016.
- . Архів оригіналу за 26 грудня 2017. Процитовано 12 травня 2016.
- (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 22 квітня 2018. Процитовано 12 травня 2016.
- . Архів оригіналу за 9 серпня 2012. Процитовано 12 травня 2016.
- Fukuda, Y. та ін. (1998). Evidence for oscillation of atmospheric neutrinos. Physical Review Letters. 81 (8): 1562—1567. arXiv:hep-ex/9807003. Bibcode:1998PhRvL..81.1562F. doi:10.1103/PhysRevLett.81.1562.
- . Архів оригіналу за 11 грудня 2011. Процитовано 12 травня 2016.
- Kearns; Kajita; Totsuka (August 1999), Detecting Massive Neutrinos, Scientific American
- . Архів оригіналу за 5 червня 2016. Процитовано 12 травня 2016.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya mistit pravopisni leksichni gramatichni stilistichni abo inshi movni pomilki yaki treba vipraviti Vi mozhete dopomogti vdoskonaliti cyu stattyu pogodivshi yiyi iz chinnimi movnimi standartami Koordinati 36 25 32 pn sh 137 18 37 sh d 36 425722 pn sh 137 310306 sh d 36 425722 137 310306 Super Kamiokande angl Super Kamiokande povna nazva Super kamiokskij eksperiment viyavlennya nejtrino skorocheno Super K abo SK nejtrinna observatoriya v pid goroyu Ikeno v pidzemelli shahti Mozumi v Kamiokskij chastini mista Hida u prefekturi Gifu v Yaponiyi Observatoriya bula priznachena dlya poshuku rozpadu protona doslidzhennya sonyachnih nejtrino i atmosfernih nejtrino a takozh dlya sposterigannya za nadnovimi v Chumackomu Shlyahu OpisObservatoriya Super Kamiokande roztashovana na glibini 1000 metriv pid zemleyu v shahti Mozumi v Kamiokskij chastini mista Hida u prefekturi Gifu v Yaponiyi Vona skladayetsya z cilindrichnogo rezervuara z nerzhaviyuchoyi stali 41 4 metriv zavvishki i 39 3 metriv u diametri j mistit 50 000 tonn en Obsyag baka rozdilenij nadbudovoyu z nerzhaviyuchoyi stali na oblast vnutrishnogo detektora 33 8 metriv u diametri i 36 2 m zavvishki ta na oblast zovnishnogo detektora yakij skladayetsya z reshti obsyagu baka Na nadbudovi vstanovleno fotoelektronni trubki 50 sm u diametri yaki oblicovuyut vnutrishnij detektor i FEP trubki diametrom 20 sm yaki oblicovuyut zovnishnij detektor Vnutrishnij ta zovnishnij detektori optichno vidokremleni prikriplenim do nadbudovi sintetichnim materialom tajvekom netkanim polietilenovim voloknom visokoyi shilnosti i chornolistnim bar yerom Vzayemodiya nejtrino z elektronami abo yadrami vodi mozhe stvoriti zaryadzhenu chastinku sho ruhayetsya shvidshe nizh shvidkist svitla u vodi ne slid plutati z perevishennyam shvidkosti svitla u vakuumi Ce stvoryuye konus svitla vidomij yak cherenkovske viprominyuvannya optichnij ekvivalent zvukovogo udaru Cherenkovske viprominyuvannya proektuyetsya u viglyadi kilcya na stinci detektora i reyestruyetsya FEP trubkami Tochka vzayemodiyi kilcevij napryamok i aromat nejtrino viznachayetsya zavdyaki informaciyi pro chas i zaryad zapisani kozhnoyu FEP trubkoyu Vid rizkosti krayu kilcya mozhna zrobiti visnovok pro tip chastinki Bagatorazove rozsiyuvannya elektroniv velike tomu elektromagnitni doshi viklikayut nechitki kilcya Visokorelyativistski myuoni na vidminu vid cogo podorozhuyut majzhe pryamo cherez detektor i viklikayut kilcya z gostrimi krayami DetektorSuper Kamiokande ce cherenkovskij detektor sho vikoristovuyetsya dlya vivchennya nejtrino z riznih dzherel vklyuchayuchi Sonce nadnovi atmosferu i priskoryuvachi dlya rozpadu protona Eksperiment pochavsya v kvitni 1996 roku i buv zakritij na tehnichne obslugovuvannya v lipni 2001 roku v period vidomij yak SK I Oskilki avariya stalasya pid chas tehnichnogo obslugovuvannya eksperiment vidnovleno v zhovtni 2002 roku lishe z polovinoyu vid svogo pochatkovogo chisla FEP trubok vnutrishnogo detektora Dlya togo shob zapobigti podalshim neshasnim vipadkam usi FEP trubki vnutrishnogo detektora buli pokriti plastikovoloknom z akrilovimi perednimi viknami Cya faza z zhovtnya 2002 roku azh do nastupnogo zakrittya dlya povnoyi rekonstrukciyi v zhovtni 2005 roku nazivayetsya SK II U lipni 2006 roku eksperiment ponovleno z povnim chislom FEP trubok i pripineno u veresni 2008 roku dlya modernizaciyi elektroniki Cej period buv vidomij yak SK III Period pislya 2008 roku vidomij yak SK IV Fazi ta yihni osnovni harakteristiki navedeno v tablici 1 Tablicya 1 Faza SK I SK II SK III SK IV Period Pochatok Kviten 1996 Zhovten 2002 Lipen 2006 Veresen 2008 Kinec Lipen 2001 Zhovten 2005 Veresen 2008 diyuchij Kilkist FEP trubok Vnutrishnij detektor 11146 40 5182 19 11129 40 11129 40 Zovnishnij detektor 1885 Antiimplozivnij kontejner Vidsutnij Prisutnij Prisutnij Prisutnij Segmentaciya zovnishnogo detektora Vidsutnya Vidsutnya Nayavna Nayavna Interfejsna elektronika Analogovij modul sinhronizaciyi Vn detektor QBEE Peretvoryuvach zaryadu u chas zovnishnogo detektora Onovlennya SK IV Na poperednih etapah FEP trubki vnutrishnogo detektora obroblyali signali vigotovlenimi na zamovlennya elektronnimi modulyami sho mayut nazvu analogovih moduliv sinhronizaciyi V cih modulyah mistyatsya zaryadno analogovi peretvoryuvachi ZAP i chaso analogovi peretvoryuvachi ChAP yaki mali dinamichnij diapazon vid 0 do 450 pikokuloniv z rozdilnoyu zdatnistyu 0 2 pKl dlya zaryadu i vid 300 do 1000 nanosekund z rozdilnoyu zdatnistyu 0 4 ns dlya chasu Nayavnist dvoh par ZAP ChAP dlya kozhnogo vhidnogo signalu FEP zapobigala chasu prostoyu i dozvolyala zchituvannya kilkoh poslidovnih udariv yaki mozhut viniknuti napriklad vid elektroniv sho ye produktami rozpadu zupinki myuoniv Sistema SK bula modernizovana u veresni 2008 roku z metoyu pidtrimki stabilnosti v nastupnomu desyatilitti i polipshinnya propusknoyi zdatnosti sistem zboru danih peretvoryuvachiv zaryadu v chas na osnovi elektroniki z tehnologiyeyu Ethernet angl QBEE QBEE zabezpechuye obrobku signalu visokoyi shvidkosti za rahunok kombinuvannya konveyernih komponentiv Ci komponenti neshodavno rozrobleni na zamovlennya peretvoryuvach zaryadu v chasu PZCh angl QTC u viglyadi specializovanoyi integralnoyi shemi SIS angl ASIC bagatoudarnogo chaso cifrovogo peretvoryuvacha ChCP angl TDC i programovanogo masivu ventiliv PMV angl FPGA Kozhen vhid PZCh maye tri diapazoni posilennya Malij Serednij i Velikij Rozdilni zdatnosti dlya kozhnogo z nih navodyatsya v tablici Perelik diapazoniv PZCh dlya otrimannya zaryadu Diapazon Vimiryuvalnij region Rozdilna zdatnist Malij 0 51 pKl 0 1 pKl kilkist Serednij 0 357 pKl 0 7 pKl kilkist Velikij 0 2500 pKl 4 9 pKl kilkist Dlya kozhnogo diapazonu analogo cifrove peretvorennya zdijsnyuyetsya okremo ale yedinij diapazon yakij ne mozhe buti nasichenij ce diapazon z najvishoyu rozdilnoyu zdatnistyu Zagalnij dinamichnij diapazon zaryadu PZCh stanovit 0 2 2500 pKl v p yat raziv bilshe nizh u poperednij versiyi Rozdilna zdatnist zaryadu i chasu QBEE na odnomu fotoelektronnomu rivni stanovit 0 1 fotoelektroniv i 0 3 ns vidpovidno obidvi krashi nizh rozdilni zdatnosti pritamanni FEP trubkam QBEE dosyagaye horoshoyi linijnosti zaryadu v shirokomu dinamichnomu diapazoni Vbudovana linijnist zaryadu elektroniki krasha nizh na 1 Porogi chastotnih detektoriv u PZCh vstanovleni na 0 69 mV sho ekvivalentno 0 25 fotoelektronam sho stanovit te zh same znachennya yake bulo dlya SK III Cej porig bulo obrano shob vidtvoriti povedinku detektora pid chas poperednih etapiv na osnovi analogovih moduliv sinhronizaciyi Vodyanij bak Zovnishnya obolonka vodyanogo rezervuara yavlyaye soboyu cilindrichnij bak z nerzhaviyuchoyi stali 39 m v diametri i 42 m zavvishki Bak pidtrimuye sebe z betonnim napovnennyam bilya stin z grubotesanogo kamenyu shob vitrimati tisk vodi zapovnenogo baka Yemnist rezervuara perevishuye 50 tonn vodi FEP trubki i pov yazana struktura Osnovnoyu odiniceyu dlya vnutrishnih FEP trubok ye supermodul ramka yaka pidtrimuye 3 4 matricyu FEP Supermodulni rami 2 1 m zavvishki 2 8 m zavshirshki i 0 55 m zavtovshki Ci rami z yednani mizh soboyu u vertikalnomu i gorizontalnomu napryamkah Potim usya struktura pidtrimki prikriplena do nizhnoyi chastini baka i do verhnoyi konstrukciyi Na dodatok do diyuchih v roli zhorstkih konstruktivnih elementiv supermoduli sproshuyut pochatkovu zbirku vnutrishnogo detektora Kozhen supermodul buv zibranij na dni rezervuara a potim pidnyatij u zaplanovane polozhennya Takim chinom vnutrishnij detektor faktichno oblicovanij supermodulyami Pid chas ustanovki vnutrishnogo detektora FEP buli poperedno zibrani po troye dlya legkoyi ustanovki Kozhen supermodul maye dvi FEP trubki zovnishnogo detektora prikripleni na jogo zadnij storoni Oporna konstrukciya dlya nizhnih FEP trubok prikriplena do nizhnoyi chastini rezervuara z nerzhaviyuchoyi stali z odnim vertikalnim promenem na ramu supermodulya Oporna konstrukciya dlya verhnoyi chastini rezervuara takozh vikoristovuyetsya yak nesucha konstrukciya dlya verhnih FEP trubok Kabeli vid kozhnoyi grupi troh FEP trubok zv yazani razom Usi kabeli prokladeni do zovnishnoyi poverhni opornoyi konstrukciyi dlya FEP trubok tobto na poverhni zovnishnogo detektora prohodyat cherez kabelni porti v verhnij chastini baka a potim napravlyayutsya v budku z elektronikoyu Tovshina zovnishnogo detektora zminyuyetsya neznachno ale v serednomu stanovit blizko 2 6 m na verhnij i nizhnij chastini i 2 7 m na stinci cilindra sho daye 18 kilotonn zagalnoyi masi zovnishnogo detektora Zovnishni FEP trubki buli rozpodileni v takij sposib 302 na verhnomu shari 308 na dni i 1275 na stinci cilindra Dlya zahistu vid nizkoenergentichnogo fonu vid produktiv rozpadu radonu v povitri dah porozhnini i tuneli dostupu buli zapechatani z pokrittyam pid nazvoyu Mineguard viroblenogo kanadskoyu kompaniyeyu Urylon Mineguard ce nanesena rozpilennyam poliuretanova membrana rozroblena dlya vikoristannya yak sistema pidtrimki kameniv i bar yer vid gazu radonu v girnichodobuvnij promislovosti Serednye magnitne pole Zemli stanovit blizko 450 mg i nahilene priblizno na 45 po vidnoshennyu do gorizontu na dilyanci detektora Ce stanovit problemu dlya velikih i duzhe chutlivih FEP trubok yaki nadayut perevagu nabagato nizhchomu polyu navkolishnogo seredovisha Sila i rivnomirnij napryamok geomagnitnogo polya mozhe sistematichno zmishuvati fotoelektronni trayektoriyi i sinhronizaciyi v FEP trubkah Dlya protidiyi comu 26 komplektiv gorizontalnih i vertikalnih kotushok Gelmgolca roztashovani navkolo vnutrishnih poverhon rezervuara Z yihnoyu dopomogoyu v robochomu stani serednye pole v detektori zmenshuyetsya do priblizno 50 mg Magnitne pole v riznih miscyah FEP trubok bulo vimiryano do napovnennya rezervuara vodoyu Standartnij fiduciarnij ob yem priblizno 22 5 kilotonn viznachenij yak oblast vseredini poverhni na vidstani 2 00 m vid stini vnutrishngo detektora shob zvesti do minimumu anomalnu reakciyu viklikanu prirodnoyu radioaktivnistyu v navkolishnij porodi kameniv Sistema sposterezhennyaSistema sposterezhennya v rezhimi realnogo chasu Komp yuter dlya sposterezhennya v rezhimi realnogo chasu znahoditsya v dispetcherskij i zchituye dani z komp yutera sistemi zboru danih cherez kanal rozpodilenogo volokonnogo interfejsu danih Vona zabezpechuye operatori zsuvu za dopomogoyu gnuchkogo instrumentu dlya viboru mozhlivostej pokazu podiyi robit gistogrami nedavnoyi istoriyi v rezhimi onlajn dlya stezhennya za produktivnistyu detektora a takozh vikonuye ryad dodatkovih zavdan neobhidnih dlya efektivnogo sposterezhennya za stanom ta diagnostikoyu detektora i problem sistemi zboru danih Podiyi v potoci danih mozhut buti vidaleni i elementarni instrumenti analizu mozhut buti zastosovani dlya perevirki yakosti danih pid chas kalibruvannya abo pislya togo yak vidbulisya zmini v aparatnomu abo programnomu zabezpechenni Sposterezhennya za spalahami nadnovih u rezhimi realnogo chasu Dlya viyavlennya ta identifikaciyi takih spalahiv tak efektivno i shvidko naskilki ce mozhlivo Super Kamiokande osnashenij sistemoyu sposterezhennya za spalahami nadnovih u rezhimi realnogo chasu Zagalom ochikuyetsya blizko 10000 podij vibuhu nadnovih u centri nashoyi Galaktiki v Super Kamiokande Super Kamiokande mozhe vimiryati vibuh bez en do 30000 podij protyagom pershoyi sekundi vibuhu Teoretichni rozrahunki vibuhiv nadnovih pripuskayut sho nejtrino viprominyuyutsya na zagalnij shkali chasu desyatkiv sekund prichomu blizko polovina z vipushenih nejtrino vipuskayutsya protyagom pershih odniyeyi abo dvoh sekund Super K bude shukati klasteri podij u pevnih chasovih viknah 0 5 2 i 10 sek Dani peredayutsya v procesi analizu do analizatora nadnovih v rezhimi realnogo chasu kozhni 2 hv i analiz zavershuyetsya yak pravilo protyagom 1 hv Koli kandidati podij nadnovih znahodyatsya obchislyuyetsya R mean displaystyle R text mean yaksho kratnist podiyi bilsha nizh 16 de R mean displaystyle R text mean viznachayetsya yak serednya prostorova vidstan mizh podiyami tobto R mean i 1 N multi 1 j i 1 N multi r i r j N nulti C 2 displaystyle R text mean frac sum i 1 N text multi 1 sum j i 1 N text multi r text i r text j N text nulti C text 2 Nejtrino vid nadnovih vzayemodiyut z vilnimi protonami viroblyayuchi pozitroni yaki rozpodileni tak rivnomirno v detektori sho znachennya R mean displaystyle R text mean dlya podiyi NN nadnovih povinne buti znachno bilshe nizh dlya zvichajnih prostorovih klasteriv podij U detektori Super Kamiokande R mean displaystyle R text mean dlya rivnomirno rozpodilenih podij metodom Monte Karlo pokazuye sho zhodnogo hvosta ne isnuye nizhche R mean displaystyle R text mean 1000 sm Dlya klasu vibuhu trivogi podiyi povinni mati R mean displaystyle R text mean 900 sm dlya 25 N multi displaystyle N text multi 40 abo R mean displaystyle R text mean 750 sm dlya N multi displaystyle N text multi gt 40 Ci porogovi znachennya buli viznacheni shlyahom ekstrapolyaciyi danih 1987A Sistema zapustit specialni procesi dlya perevirki skolyuvannya myuoniv koli kandidati vibuhu vidpovidayut kriteriyu trivogi ta robit pervinne rishennya dlya podalshogo procesu Yaksho kandidat vibuhu prohodit ci perevirki dani budut znovu opracovani za dopomogoyu avtonomnogo procesu i ostatochne rishennya bude prijnyato protyagom dekilkoh godin Pid chas pershogo zapusku Super Kamiokande taka podiya zhodnogo razu ne trapilasya Odniyeyu iz vazhlivih zdatnostej Super Kamiokande ye rekonstrukciya napryamku nadnovoyi Za dopomogoyu nejtrino elektronnogo rozsiyuvannya n x e n x e displaystyle nu text x e to nu text x e v cilomu 100 150 podij ochikuyutsya v razi vibuhu nadnovoyi v centri nashoyi Galaktiki Napryamok do nadnovoyi mozhna vimiryati z kutovoyu rozdilnoyu zdatnistyu d 8 30 N displaystyle delta theta sim 30 circ over sqrt N de N ce kilkist podij viroblenih n e rozsiyuvannya Kutova rozdilna zdatnist takim chinom mozhe buti mati shonajbilshu tochnist d8 3 dlya nadnovoyi u centri nashoyi Galaktiki U comu vipadku mozhut buti zabezpecheni ne tilki chasovij profil i energetichnij spektr nejtrinnogo splesku ale j informaciya pro napryamok vibuhu nadnovoyi Monitor povilnogo kontrolyu i avtonomnij proces sposterezhennya Isnuye proces sho nazivayetsya monitor povilnogo kontrolyu v ramkah sistemi sposterezhennya v rezhimi realnogo chasu sho sposterigaye za stanom sistem visokoyi naprugi za temperaturoyu obreshitki elektroniki i za statusom kompensuyuchih kotushok yaki vikoristovuyutsya dlya pogashennya geomagnitnogo polya Yaksho bud yake vidhilennya vid norm viyavlyayetsya cej proces bude poperedzhati fizikiv z pidkazkoyu dosliditi vzhiti vidpovidnih zahodiv abo povidomiti ekspertiv Dlya togo shob vidstezhuvati i kontrolyuvati avtonomni procesi yaki analizuyut i peredavannya danih nabir programnogo zabezpechennya buv rozroblenij vitoncheno Cej monitor dozvolyaye nespecialistam zi zmini fizichnih danih viyavlyati i remontuvati zagalni problemi shob zvesti do minimumu chas prostoyu a takozh programnij paket buv znachnim vkladom u bezperebijnu robotu eksperimentu i jogo zagalnoyi efektivnosti visokoyi trivalosti zhittya dlya prijmannya danih DoslidzhennyaSonyachnih nejtrino Div takozh Oscilyaciyi nejtrino Energiya Soncya pohodit z yadernogo sintezu v yadri de atom geliyu i elektronne nejtrino formuyutsya z chotiroh protoniv Ci nejtrino sho vipuskayutsya ciyeyu reakciyu nazivayutsya sonyachnimi nejtrino Fotoni stvoreni yadernim sintezom u centri Soncya potrebuyut miljoni rokiv shob dosyagti poverhni z inshogo boku sonyachni nejtrino pribuvayut na Zemlyu cherez visim hvilin cherez yihnyu nespromozhnist vzayemodiyati z rechovinoyu Otzhe sonyachni nejtrino dozvolyayut nam sposterigati vnutrishnye Sonce v realnomu chasi sho potrebuye miljoni rokiv dlya vidimogo svitla U 1999 roci Super Kamiokande viyavlila perekonlivi dokazi isnuvannya nejtronnih oscilyacij sho uspishno poyasnyuyut problemi sonyachnih nejtrino Sonce i blizko 80 vidimih zirok viroblyayut svoyu energiyu za rahunok peretvorennya vodnyu v gelij cherez taku reakciyu 2 e 4 p 2 H e 2 n e 26 73 displaystyle 2e 4p to 2 He 2 nu e 26 73 MeV Otzhe zirki ye dzherelom nejtrino vklyuchayuchi nashe Sonce Ci nejtrino v osnovnomu prihodyat cherez rr lancyuga v nizhchih masah a dlya holodnih zirok v pershu chergu za rahunok CNO lancyugiv vazhkih mas Na pochatku 1990 h rokiv zokrema z neviznachenostyami yaki suprovodzhuvali pershi rezultati eksperimentiv Kamioka II i Ga zhoden okremij eksperiment ne potrebuvav neastrofizichnogo virishennya problemi sonyachnih nejtrino Ale v sukupnosti Cl Kamioka II i eksperimenti Ga pokazali zrazok potokiv nejtrino yaki ne buli sumisni z bud yakim koriguvannyam standartnoyi sonyachnoyi modeli Ce v svoyu chergu dopomoglo motivuvati budivnictvo novogo pokolinnya aktivnih efektivnih detektoriv Ci eksperimenti ye super Kamiokande Sadberska nejtrinna laboratoriya SNO i Boreksino Super Kamiokande vdalosya viyaviti pruzhne rozsiyannya ES podij n x e n x e displaystyle nu x e to nu x e yakij u zv yazku iz zaryadzhenostrumnim vkladu v n e displaystyle nu e rozsiyuvannya maye vidnosnu chutlivist do n e displaystyle nu e i vazhkoaromatnih nejtrino priblizno 7 1 Oskilki napryamok viddachi elektrona mozhe ruhatisya duzhe silno vpered napryamok nejtrino utrimuyutsya v napryamku viddachi elektroniv Tut cos 8 S u n displaystyle cos theta Sun postachenij de 8 S u n displaystyle theta Sun kut mizh napryamkom viddachi elektroniv ta polozhennya Soncya Ce pokazuye sho 8 B displaystyle 8 B potik sonyachnih nejtrino mozhe buti obchislenij yak 2 40 0 03 s t a t 0 07 0 08 s y s 10 6 c m 2 s 1 displaystyle 2 40 pm 0 03 stat 0 07 0 08 sys times 10 6 cm 2 s 1 U porivnyanni z standartnoyu sonyachnoyu modellyu spivvidnoshennya D a t a S S M B P 98 0 465 0 005 s t a t 0 013 0 015 s y s displaystyle Data over SSM BP98 0 465 pm 0 005 stat 0 013 0 015 sys Rezultat chitko vkazuye na deficit sonyachnih nejtrino Atmosfernih nejtrino Atmosferni nejtrino ye vtorinnimi kosmichnimi promenyami sho vinikayut pri rozpadi chastinok u rezultati vzayemodiyi pervinnih kosmichnih promeniv v osnovnomu protoniv z atmosferoyu Zemli Mi klasifikuvali dani sposterezhenih atmosfernih nejtrino na chotiri tipi Yaki povnistyu utrimuyutsya FC podiyi mayut vsi svoyi slidi u vnutrishnomu detektori v toj chas yak chastkovo mistyatsya PK podiyi unikayut slidiv u vnutrishnomu detektori Vishidni prohidni myuoni UTM viroblyayutsya v girskij porodi pid detektorom i prohodyat cherez vnutrishnij detektor Vishidni zupinkovi myuoni USM takozh viroblyayutsya v girskij porodi pid detektorom ale zupinyayutsya u vnutrishnomu detektori Chislo sposterezhuvanoyi kilkosti nejtrino peredbachayetsya rivnomirno nezalezhno vid zenitnogo kuta Prote v observatoriyi Super Kamiokande u 1998 roci viyavleno sho chislo vishidnih prohidnih myuonnih nejtrino stvorenih na inshij storoni Zemli stanovit polovinu vid chisla nizhidnih prohidnih myuonnih nejtrino Ce mozhna poyasniti tim sho nejtrino zminyuyutsya abo oscilyuyut v deyaki inshih vidi nejtrino yaki ne viyavlyayutsya Cej proces nazivayetsya nejtrinnimi oscilyaciyami i ce vidkrittya vkazuye na skinchennu masu nejtrino i proponuye rozshiriti standartnu model Nejtrino oscilyuyut u troh aromatah i vsi nejtrino mayut svoyu masu spokoyu Piznishij analiz u 2004 roci zaproponuvav sinusoyidalnu zalezhnist tempu podij v zalezhnosti vid dovzhini energiyi sho pidtverdzhuye nejtrinni oscilyaciyi Eksperiment K2K Eksperiment K2K sposterezhennya za oscilyaciyami vidpravlenogo puchka myuonnih nejtrino vid doslidnickoyi organizaciyi visokoenergetichnih priskoryuvachiv KEK do Kamioki buv nejtrinnij eksperiment z chervnya 1999 po listopad 2004 roku Cej eksperiment buv rozroblenij shob pereviriti oscilyaciyi sposterezhuvani na detektori Super Kamiokande cherez myuonni nejtrino Ce bulo pershe pozitivne vimiryuvannya nejtrinnih oscilyacij v umovah v yakih dzherelo i detektor odnochasno perebuvayut pid kontrolem Detektor Super Kamiokande graye vazhlivu rol v eksperimenti yak dalekij detektor Piznishe eksperiment en prodovzhiv cyu ideyu yak druge pokolinnya eksperimentu en Eksperiment T2K T2K Vid Tokayu do Kamioki eksperiment ce nejtrinnij eksperiment spilno provedenij dekilkoma krayinami v tomu chisli Yaponiyeyu SShA ta inshimi Metoyu T2K ye otrimati bilsh gliboke rozuminnya parametriv nejtrinnih oscilyacij Pid chas eksperimentu T2K zdijsneno poshuk oscilyacij z myuonnih nejtrino v elektronni nejtrino i ogolosheno pro yihni pershi eksperimentalni oznaki v chervni 2011 roku Detektor Super Kamiokande graye rol dalekogo detektora Detektor Super K zapisuvatime Cherenkovske viprominyuvannya myuoniv i elektroniv stvorenih u rezultati vzayemodiyi mizh vodoyu i nejtrino visokih energij Rozpad protona Proton peredbachayetsya absolyutno stabilnim u Standartnij modeli Prote teoriyi velikogo ob yednannya TVO peredbachayut sho vin mozhe rozpadatisya na bilsh legkoenergetichni zaryadzheni chastinki taki yak elektroni myuoni pioni ta inshi yaki mozhna sposterigati Kamiokande dopomagaye viklyuchiti deyaki iz cih teorij Super Kamiokande v danij chas ye najbilshim detektorom dlya sposterezhennya rozpadu protona OchishennyaSistema ochishennya vodi 50 tonn chistoyi vodi bezperervno pereroblyayetsya zi shvidkistyu blizko 30 t god v tisnij sistemi z pochatku 2002 roku Teper sira shahtna voda pereroblyayetsya cherez pershu stadiyu filtri chastinok i radiooscilyacij protyagom deyakogo chasu pered tim yak vidbuvayutsya inshi procesi v yakih berut uchast koshtovni vitratni materiali Spochatku vodu z baka Super Kamiokande propuskayut cherez sitkovi filtri nominalnim rozmirom 1 mkm dlya vidalennya pilu i chastinok yaki zmenshuyut prozorist vodi dlya cherenkovskih fotoniv a takozh mozhut mistiti dzherelo radonu vseredini detektora Super Kamiokande Teploobminnik vikoristovuyetsya dlya oholodzhennya vodi z metoyu znizhennya rivnya temnovih shumiv FEP a takozh prignichennya rostu bakterij Ti bakteriyi sho vizhili ginut na nastupnij stadiyi pid diyeyu UF sterilizatora Patron poliruvalnik PP usuvaye vazhki ioni yaki takozh znizhuyut prozorist vodi i vklyuchayut v sebe radioaktivni elementi Modul PP zbilshuye harakternij pitomij opir vodi vid 11MW sm do 18 24 MW sm nablizhayuchis do himichnoyi mezhi Spochatku ionno obminnik IO buv vklyuchenij v sistemu ale vin buv vidalenij koli viyavilosya sho smola IO bula znachnim dzherelom radonu Stadiya radiooscilyacij yaka vidalyaye dodatkovi tverdi chastinki a takozh vvedennya radonovidnovlenogo povitrya do vodi sho zbilshuye efektivnist vidalennya radonu u nastupnij stadiyi vakuumnogo degazatora VD buli vstanovleni v 1999 roci Pislya cogo VD vidalyaye rozchineni gazi u vodi Ci rozchineni u vodi gazi stanovlyat serjoznij fon dzherel podij dlya sonyachnih nejtrino v diapazoni energij MeV i rozchinenij kisen spriyaye rostu bakterij Efektivnist vidalennya stanovit blizko 96 Potim ultrafiltr UF vvoditsya shob vidaliti chastki minimalnij rozmir vidpovidaye molekulyarnij masi blizko 10000 abo blizko 10 nm diametrom zavdyaki porozhninnovolokonnim membrannim filtram I nareshti membrannij degazator MD vidalyaye radon rozchinenij u vodi i vimiryana efektivnist vidalennya radonu skladaye blizko 83 Koncentraciya gaziv radonu minifikuyetsya detektorami realnogo chasu U chervni 2001 roku najtipovishi koncentraciyi radonu v vodi sho nadhodit u sistemu ochishennya z rezervuara Super Kamiokande buli lt 2 mBk m3 a u vodi na vihodi iz sistemi 0 4 0 2 mBk m3 Sistema ochishennya povitrya Ochishene povitrya nadhodit u promizhok mizh poverhneyu vodi i verhom baka Super Kamiokande Sistema ochishennya povitrya skladayetsya z troh kompresoriv bufernogo rezervuara susharki filtriv i filtriv aktivovanogo vugillya V cilomu vikoristovuyetsya 8 m3 aktivovanogo vugillya Reshtu 50 l derevnogo vugillya oholodzhuyut do 40 C shob pidvishiti efektivnist vidalennya radonu Tipovi shvidkosti potoku tochki rosi i zalishkova koncentraciya radonu stanovlyat vidpovidno 18 m3 god 65 C 1 kg sm2 i dekilka mBk m3 Tipova koncentraciya radonu v povitri kupola vimiryuyetsya na 40 Bk m3 Rivni radonu v povitri tunelyu shahti poblizu kupola porozhnini rezervuara yak pravilo dosyagayut 2000 3000 Bk m3 v teplu poru roku z travnya po zhovten a z listopada po kviten riven radonu stanovit priblizno 100 300 Bk m 3 Cya zmina pov yazana z efektom dimovoyi trubi u ventilyacijnij shemi sistemi tunelyu shahti v holodnu poru roku svizhe povitrya nadhodit do vhodu v tunel Atocu sho stanovit vidnosno korotkij shlyah cherez ogoleni porodi pered dosyagnennyam eksperimentalnoyi oblasti v toj chas yak vlitku povitrya vihodit iz tunelyu vityaguyuchi povitrya zbagachene radonom z glibini shahti povz eksperimentalnu oblast Dlya togo shob trimati rivni radonu v rajoni kupola i vodnij sistemi ochishennya nizhche 100 Bk m3 svizhe povitrya bezperervno prokachuyetsya v obsyazi priblizno 10 m3 hv z poza mezh shahti sho utvoryuye nevelikij nadlishkovij tisk v eksperimentalnij zoni Super Kamiokande shob zvesti do minimumu potraplyannya navkolishnogo shahtnogo povitrya Radonova budka bula pobudovana bilya vhodu v tunel Atocu shob vmishuvati obladnannya dlya sistemi povitrya v kupoli povitryanij nasos potuzhnistyu 40 k s iz yemnistyu 10 m3 hv ta tiskom 15 psi osushuvach povitrya rezervuari z vugilnim filtrom i keruyuchu elektroniku Voseni 1997 roku rozshirenij povitrozabirnik buv vstanovlenij priblizno na 25 m vishe vid vhodu v tunel Atocu Takij nizkij riven zadovolnyaye cili yakosti povitrya tak sho bilshe ne bude potribno provoditi operaciyi vidnovlennya vuglecevogo filtra Obrobka danihAvtonomna obrobka danih provoditsya yak u Kamioci tak i v Spoluchenih Shtatah U Kamioci Sistema avtonomnoyi obrobki danih roztashovana v Kenkyuto i pid yednana do detektora Super Kamiokande z 4 km optiko volokonnoyu liniyeyu rozpodilenogo volokonnogo interfejsu danih Potik danih iz sistemi realnogo chasu stanovit 450 kbajt sek v serednomu sho vidpovidaye 40 Gb za den abo 14 Tbajt na rik Magnitni strichki vikoristovuyutsya v avtonomnij sistemi dlya zberigannya danih tut vikonuyetsya velika chastina analizu Sistema avtonomnoyi obrobki rozroblena platformonezalezhnoyu tomu sho rizni komp yuterni arhitekturi vikoristovuyutsya dlya analizu danih Cherez ce strukturi danih gruntuyutsya na sistemi ZEBRA banku rozroblenij v CERN a takozh sistemi obminu Dani pro podiyi iz Super Kamiokande sistemi onlajn DAQ v osnovnomu mistyat spisok poslidovnosti spracovuvannya lichilnikiv PMT TDC i ACP chasovih mitok GPS ta inshih danih domashnogo gospodarstva Dlya analizu sonyachnih nejtrino znizhennya poroga energiyi ye postijnoyu metoyu tomu postijno zatrachayutsya zusillya dlya pidvishennya efektivnosti algoritmiv skorochennya prote zmini v kalibruvanni abo metodah skorochennya vimagayut povtornoyi obrobki poperednih danih Yak pravilo 10 Tbajt neobroblenih danih obroblyayetsya kozhen misyac sho potrebuye znachnoyi potuzhnosti procesora i visokoshvidkisnogo dostupu vvedennya vivedennya do neobroblenih danih Krim togo takozh neobhidne obshirne opracyuvannya modelyuvannya metodom Monte Karlo Avtonomna sistema bula rozroblena dlya zadovolennya popitu na ce vse zberigannya strichki z velikoyi bazi danih 14 Tbajt na rik stabilne opracyuvannya v napivrealnomu chasi majzhe neperervna povtorna obrobka ta modelyuvannya metodom Monte Karlo Komp yuterna sistema skladayetsya z 3 osnovnih pidsistem servera danih naboru centralnih procesoriv i merezhi v kinci pershogo zapusku U SShA Sistema prisvyachena viddalenij avtonomnij obrobci danih bula stvorena v universiteti shtatu Nyu Jork v Stouni Bruk v Stouni Bruk shtati Nyu Jork dlya obrobki vihidnih danih vidpravlenih z Kamioki Velika chastina pereformatovanih neobroblenih danih kopiyuyetsya z sistemi v Kamioci Sistema bula stvorena u Stoun Bruci dlya analizu i podalshoyi obrobki Vihidni dani buli obrobleni u Stoun Bruci za dopomogoyu bagatostrichkovogo disku tipu en Pershij etap procesiv skorochennya obsyagu danih buv zdijsnenij dlya visokoenergetichnogo i nizkoenergetichnogo analizu Skorochennya obsyagu danih dlya visokoenergetichnogo analizu bulo neobhidne dlya yavish atmosfernih nejtrino i poshuku rozpadu protona todi yak nizkoenergetichnij analiz buv potribnij v osnovnomu dlya podij sonyachnih nejtrino Skorocheni dani dlya visokoenergetichnogo analizu buli dodatkovo vidfiltrovani za dopomogoyu inshih procesiv skorochennya obsyagu i otrimani dani buli rozmisheni na diskah Skorocheni dani dlya nizkih energij buli zberezheni na en i vidpravleni v universitet Kaliforniyi v Irvajni dlya podalshoyi obrobki Cya skorochuvalna sistema analizu trivala protyagom 3 h rokiv poki ne bulo dovedeno sho yiyi elektrichni kola analizu dayut ekvivalentni rezultati Takim chinom z metoyu obmezhennya robochoyi sili spilni roboti buli zoseredzheni lishe na kombinovanomu analizi IstoriyaModel Kamiokande Budivnictvo poperednika teperishnoyi observatoriyi Kamioki v en Tokijskogo universitetu pochalosya v 1982 roci i bulo zavershene u kvitni 1983 roku Metoyu observatoriyi bulo viyaviti chi isnuye rozpad protona odne z najbilsh fundamentalnih pitan fiziki elementarnih chastinok Detektor yakij nazvali Kamiokande na chest Kamiokskogo eksperimentu yadernogo rozpadu angl Kamioka Nucleon Decay Experiment buv cisternoyu 16 0 m 52 ft zavvishki i 15 6 m 51 2 ft zavshirshki sho mistit 3048 metrichnih tonn chistoyi vodi i blizko 1000 fotoelektronnih pomnozhuvachiv FEPiv prikriplenih do jogo vnutrishnoyi poverhni Detektor buv vdoskonalenij pochinayuchi z 1985 roku shob dozvoliti jomu sposterigati sonyachni nejtrino V rezultati detektor Kamiokande II stav dosit chutlivim shob viyaviti nejtrino vid nadnovoyi SN 1987A sho sposterigalasya u Velikij Magellanovij Hmari v lyutomu 1987 roku i sposterigati sonyachni nejtrino v 1988 roci Zdatnist eksperimentu Kamiokande sposterigati napryamok elektroniv sho utvoryuyutsya vid en sonyachnih nejtrino dozvoliv eksperimentatoram upershe bezposeredno prodemonstruvati sho sonce ye dzherelom nejtrino Proyekt Super Kamiokande buv shvalenij yaponskim ministerstvom osviti nauki sportu ta kulturi v 1991 roci na zagalnij obsyag finansuvannya blizko 100 miljoniv dolariv SShA Chastina propoziciyi SShA sho polyagala v pershu chergu u pobudovi sistemi zovnishnogo detektora bula shvalenij Departamentom SShA z energetiki v 1993 roci na sumu 3 miljoniv dolariv Krim togo SShA takozh vnesli blizko 2000 20 sm FEP trubok pereroblenih z Ervajn Michigan Brukhejvenskogo eksperimentu Nezvazhayuchi na dosyagnuti uspihi v nejtrinnij astronomiyi i nejtrinnij astrofizici Kamiokande ne dosyag svoyeyi golovnoyi meti viyavlennya rozpadu protona Bilsh visoka chutlivist takozh neobhidna dlya otrimannya visokogo statistichnogo dovirchogo intervalu dlya svoyih rezultativ Ce prizvelo do pobudovi Super Kamiokande cisterni z vp yatnadcyatero bilshim ob yemom vodi i z desyatikratnoyu kilkistyu FEP trubok nizh bulo v Kamiokande Super Kamiokande pochav robotu v 1996 roci Spivrobitnictvo Super Kamiokande ogolosilo pro pershij dokaz nejtrinnih oscilyacij v 1998 roci Ce bulo pershe eksperimentalne sposterezhennya yake pidtverdzhuvalo teoriyu pro te sho nejtrino maye nenulovu masu pro sho teoretiki mirkuvali protyagom bagatoh rokiv 12 listopada 2001 roku blizko 6600 z FEP trubok vartistyu blizko 3000 dolariv SShA kozhna v detektori Super Kamiokande kolapsuvali mabut vnaslidok lancyugovoyi reakciyi abo en oskilki udarna hvilya vid strusu kozhnoyi kolapsovanoyi trubki poshkodzhuvala svoyih susidiv Detektor buv chastkovo vidnovlenij cherez pererozpodil trubok fotopomnozhuvachiv yaki ne lopnuli a takozh shlyahom dodavannya zahisnih akrilovih rakovin dlya uniknennya inshoyi podibnoyi lancyugovoyi reakciyi vid povtoryuvanogo eksperimentu Super Kamiokande II U lipni 2005 roku pochalasya pidgotovka do vidnovlennya detektora do svoyeyi pervisnoyi formi shlyahom povtornoyi ustanovki blizko 6000 FEPiv Robota bula zavershena v chervni 2006 roku pislya chogo detektor buv perejmenovanij v Super Kamiokande III Cya faza eksperimentu zbirala dani z zhovtnya 2006 roku po serpen 2008 roku U toj chas buli zrobleni znachni onovlennya do elektroniki Pislya ponovlennya nova faza eksperimentu zgaduyetsya yak Super Kamiokande IV SK IV prodovzhuye pracyuvati zbirayuchi dani pro rizni prirodni dzherela nejtrino a takozh vistupaye yak dalekij detektor dlya dovgotrivalogo osnovnogo eksperimentu nejtrinnih oscilyacij z Tokayu do Kamioki T2K koli RezultatiU 1998 roci u Super K znajshli pershi perekonlivi dokazi nejtrinnih oscilyacij cherez sposterezhennya peretvoren myuonnih nejtrino u tau nejtrino SK vstanovila limiti na chas zhittya protona ta inshi ridkisni rozpadi i vlastivosti nejtrino SK vstanovlyuye nizhnyu mezhu rozpadu protoniv na kaoni yak 5 9 1033 rokiv U populyarnij kulturiSuper Kamiokande stanovit temu fotografiyi Kamiokande 2007 roku nimeckogo fotografa Andreasa Gurskogo Detektor buv temoyu v televizijnomu seriali Kosmos podorozh u prostori ta chasi Div takozhMasatosi Kosiba SN 1987APosilannyaS Fukuda ta in kviten 2003 The Super Kamiokande detector Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A501 2 3 418 462 Bibcode 2003NIMPA 501 418F doi 10 1016 S0168 9002 03 00425 X K Abe ta in 11 lyutogo 2014 Calibration of the Super Kamiokande detector Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment 737 253 272 arXiv 1307 0162 Bibcode 2014NIMPA 737 253A doi 10 1016 j nima 2013 11 081 Elektronika z tehnologiyeyu Ethernet na osnovi peretvoryuvacha zaryadu u chas S Yamada ta in 2009 IEEE Transactions on Nuclear Science NS 57 248 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Citation title Shablon Citation citation a Propushenij abo porozhnij title dovidka H Nishino ta in 2009 High speed charge to time converter ASIC for the Super Kamiokande detector Nuclear Instruments and Methods A 610 710 717 arXiv 0911 0986 Bibcode 2009NIMPA 610 710N doi 10 1016 j nima 2009 09 026 S Fukuda ta in 1 kvitnya 2003 The Super Kamiokande detector Nuclear Instruments and Methods A 51 418 462 Bibcode 2003NIMPA 501 418F doi 10 1016 S0168 9002 03 00425 X S Fukuda ta in 1 kvitnya 2003 The Super Kamiokande detector Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 51 418 462 Bibcode 2003NIMPA 501 418F doi 10 1016 S0168 9002 03 00425 X Hirata K ta in 6 kvitnya 1987 Observation of a neutrino burst from the supernova SN1987A Physical Review Letters 58 14 1490 1493 Bibcode 1987PhRvL 58 1490H doi 10 1103 PhysRevLett 58 1490 PMID 10034450 Arhiv originalu za 13 kvitnya 2016 Procitovano 11 travnya 2016 A B Balantekin ta in July 2013 Neutrino oscillations Progress in Particle and Nuclear Physics 71 150 161 arXiv 1303 2272 Bibcode 2013PrPNP 71 150B doi 10 1016 j ppnp 2013 03 007 J N Bahcall S Basu M H Pinsonneault 1998 How uncertain are solar neutrino predictions Physics Letters B 433 1 8 arXiv astro ph 9805135 Bibcode 1998PhLB 433 1B doi 10 1016 S0370 2693 98 00657 1 Arhiv originalu za 24 travnya 2016 Procitovano 11 travnya 2016 S Fukuda ta in 1 kvitnya 2003 The Super Kamiokande Detector Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 501 418 462 Bibcode 2003NIMPA 501 418F doi 10 1016 S0168 9002 03 00425 X Arhiv originalu za 24 bereznya 2021 Procitovano 12 travnya 2016 Arhiv originalu za 30 sichnya 2004 Procitovano 12 travnya 2016 Arhiv originalu za 26 grudnya 2017 Procitovano 12 travnya 2016 PDF Arhiv originalu PDF za 22 kvitnya 2018 Procitovano 12 travnya 2016 Arhiv originalu za 9 serpnya 2012 Procitovano 12 travnya 2016 Fukuda Y ta in 1998 Evidence for oscillation of atmospheric neutrinos Physical Review Letters 81 8 1562 1567 arXiv hep ex 9807003 Bibcode 1998PhRvL 81 1562F doi 10 1103 PhysRevLett 81 1562 Arhiv originalu za 11 grudnya 2011 Procitovano 12 travnya 2016 Kearns Kajita Totsuka August 1999 Detecting Massive Neutrinos Scientific American Arhiv originalu za 5 chervnya 2016 Procitovano 12 travnya 2016 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya