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@JPARC
BARI-NAPOLI-PADOVA-ROMA
CSN2 ,Trieste 17 Settembre 2012
INFN :
4 Istituzioni
11 fisici
Goal di fisica :
 Misure di θ
13 :

Direct detection of neutrino flavour mixing in “appearance” mode

θ23 = 45° ± 5° ( T2K puo’ distinguere l’ottante)
 Misura di precisione di θ23, Δm223
 X-sections di interazioni neutrino nella regione del GeV @
ND280
 Ricerche esotiche : Neutrini Sterili ed effetti sub-leading
T2K ha raccolto dati
corrispondeniti a 3.01 1020
p.o.t. (word record) .
Corrispondono solo
al 4% della
statistica finale
T2K Beam & Detectors
Off-axis beam : intense & narrow-band beam
Beam energy @ oscillation
max. Eν ~ 0.6 GeV
Important to keep beam direction stable (T2K offaxis angle is 2.5°)
-> maximize physics sensitivity
Small high energy tail
-> minimize background
•INGRID @ on-axis
ND280
ν beam monitor [rate,
direction, and stability]
Near Detector @ 280m from
the target
•ND280 @ 2.5 degree off-axis
Normalization of Neutrino Flux
✦ Measurement of neutrino cross
sections.
✦
•Dipole magnet 0.2T
• P0D: π0 Detector
• FGD+TPC: Target + Particle tracking
• EM calorimeter
• Side-Muon-Range Detector
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Prima TPC di grandi dimensioni basata su
rivelatori micro-pattern come tracciatore:
Contributo gruppo Italiano
La TPC durante
l’installazione
La pubblicazione della prima indicazione dell’apparizione di neutrini
elettronici ha avuto vasta eco nella comunita’ scientifica
internazionale . In particolare e’ stato l’unico risultato di fisica
delle alte energie inserito dalla prestigiosa rivista Physic Word fra
i primi 10 risultati del 2011 (> 380 citazioni) in un anno
nm disappearance result 2011 : Run 1+2
Best Fit:
sin22θ23 = 0.98
Δm223 = 2.65 x 10-3 eV2
PHYSICAL REVIEW D 85, 031103(R) (2012)
Solo 2% della statistica
finale
I risultati verrano aggiornati
nei prossimi mesi
Data Sample = 3.01 1020 p.o.t.
 Run 1 + Run 2 = 1.43 1020 p.o.t.
 Run 3 = 1.58 1020 p.o.t.
piu’ del doppio
rispetto al 2011
Nu-e Results
The probability (p-value) to observe 11 events
with 3.22±0.43 (sys.) BG events is 0.08% (3.2σ)
“Evidence of “Electron Neutrino Appearance”
Near detector Spectrum Measurement
QE-like
 Select CC
nm events

Vertex inside FGD,
Upstream veto

1 negative m measured by TPC

 Divide into CCQE-like and
non-QE-like sample
 Measure the muon track's
Non QE-like
momentum and angle, and use
the p,q distribution for both
QE-like and nonQE-like
events to constrain flux and
cross-section
Contributo gruppo
Italiano
Using ND280 constraints,
uncertainties greatly reduced
(T2K 2011 results:
~23%
~18%)
Results: Method 1
(preliminary):
assuming δCP=0, normal hierarchy
|Δm232|=2.4x10-3 eV2, sin22θ23=1
best fit w/ 68% CL error:
+0.053
 sin2 2θ13 = 0.094 −0.040
 Nbest-fit = 10.18
Method 2 & 3 produce consistent
results
q13 vs dcp
Attivita’ (duties) 2012
 recommissioning del fascio e
dell'apparato (BA)
 presa dati (shifts) a JPARC (ND280)
(Ba,RM1,Pd,Na)
 TPC shifts expert (BA+PD)
 Shift a SK (RM)
Mozumi
Riaccensione della TPC dopo il
terremoto: primi cosmici
Attivita’ (duties) 2013
 presa dati (shifts) a JPARC (ND280)
(Ba,RM1,Pd,Na) (7 mesi Gen.-lug.)
 TPC shifts expert (BA+PD)
 Shift a SK (BA,RM)
 recommissioning dell’apparato e
mantenzione straordinaria TPC durante
l’upgrade del linac (BA,PD) ( da agosto)
 Run Cordinator (E.R.) 15 Marzo-15 maggio
 Produzione MC (da organizzare)
Attivita’ di Analisi dei gruppi Italiani
 Convener analisi gruppo antineutrini (Ba)
 Chair del gruppo di referaggio sull'analisi dei
ne nel close detector (Rm1)
 Referee dell’analisi NCpi+ (Ba)
 Membro del “Statistical committee” (Pd)
 Studio della sensitività agli sterili del close
detector (Pd)
 Analisi delle interazioni degli anti-neutrini
nel close detector (Ba,Na)
 Membro Speaker Bureau (Pd)
2012 -2013 2014 ….
ND280 CC-νe
• The Dominant backgrounds for ne
appearance can be measured in ND280.
• Both CC-νe and NC-π0 are consistent
with the MC prediction.
FGD+TPC+ECAL νe
f(νe)DATA/MC=0.85±0.18
Sterile n
@ND280
T2K-TN-014
T2K-TN-062
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Anti-neutrinos@ND280
 Cross-Sections
 QE
 CC inclusive
 Anti-n/n ratio
 Estimation of
m+ decay in the
beam
Spettro di anti-n @ND280 1020p.o.t.
DATA/MC=0.99±0.10
2011
T2K-TN-086
Anti-v Analysis Group:
Conv. M.G. Catanesi
 (INFN-Bari)
 (INFN-Naple)
 (INFN-Padova)
 (Warwick – UK );
 (Qeen Mary -UK) ,
 University of Regina - Canada)
 Moskow Univ. (Russia)
2012
> 20 partecipanti
Flusso di anti-neutrini (draft)
Possibile presa dati con anti-n dopo il 2015
Partecipazione a Conferenze 2012
 M. Mezzetto: “Capri Workshop” June 2012
 M.G. Catanesi: “Now2012” September 2012
 G. De Rosa : Contributo alla SIF (Napoli)
Tesi su T2K
Tesi Triennale a Napoli 2012( gia’ discussa) => Tesi
Specialistica in preparazione
Tesi di PHD in corso a Bari
Tesi Specialistica in preparazione (appena iniziata)
Prospettive Future:
 Update dei risultati di νμ disappearance
la misura di θ23 e’ rilevante per esplorare gli effetti subleading .
 Futuri high power runs per raggingere la statistica di
progetto:
 8×1020 POT (2013) → 12×1020 POT (2014) → 18×1020 POT
(2015)
Ci permetteranno:
 Misure di precisione P(νμ→νe):
 => q13 a 5 s

ND280 X-sections
 Possibili indicazioni di Sterile Neutrinos @ND280 & @SK
 Run con fasci di anti-n oltre il 2015 sono allo
studio
 La presa dati a T2K@Jparc e’ ripartita dopo il tragico
terremoto del 2011 e in poco piu’ di 3 mesi abbiamo raddopiato
la statistica (record mondiale 3.01 1020 p.ot.)
 Evidenza di q13 a 3.2 s in “appereance mode “
 Nei prossimi anni:

n beam : 8×1020 POT (2013) → 12×1020 POT (2014) → 18×1020
POT (2015)

Anti-n beam: 2015 => 2018
 Esteso programma di fisica
 Il gruppo italiano e’ fortemente impegnato in numerose
attivita’ e nonostante la ridotta rappresentanza e’ riuscito a
ritagliarsi una buona visibilita’ nel’esperimento.
 Rispetto al 2011 e’ stabile con un piccolo aumento di FTE. La
media e’ 65% ,stiamo puntando sull’ingresso di giovani
 Ci preme segnalare che rispetto ad altri esperimenti siamo
particolarmente penalizzati dall’andamento della congiuntura
internazionale (Euro/yen 1,30=>1,18=> 0.96) e costi energetici
 Yen-EUR
Backup
Beam Schedule (preliminare)
Oscillation Analysis Recipe
Results
ν oscillation parameters fixed:
• Δm122=7.6×10-5 eV2
• Δm322=±2.4×10-3 eV2
• sin22θ12=0.8704
• sin22θ23=1.0
Results (method-2,3)
method-2 (w/ Eνrec)
method-3
Δm322>0
Δm322<0
All three results are
consistent.
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