Ожидаемое количество событий на нейтринном телескопе - физиков.нет
Винтажный Клуб для гитаристов
2 голосов
/

Если вы хотите обнаружить нейтрино из таких изотропных источников нейтрино, как сверхновая, как вы можете рассчитать количество событий?

Для упрощения предположим, что поток нейтрино является моноэнергетическим. Тогда согласно разделу 1.2 статьи Нейтрино как астрофизические зонды ожидаемое число нейтринных событий на нейтринном телескопе составляет
$$ N_{events} = \Phi_{\nu} \times \sigma_{\nu}\times N_{targets} \times t $$
где $\Phi_{\nu}$ - поток нейтрино, $\sigma_{\nu}$ - сечение нейтрино, а $t$ - время жизни детектора.

Можно ли ответить, пожалуйста

  • (1), если это правильный расчет, и
  • (2) как получается уравнение?

Из уравнения следует, что $N_{events}$ не зависит от формы и объема детектора. Для меня это выглядит странно.

1 Ответ

5 голосов
/

В документе не говорится, что это количество обнаруженных событий, в нем говорится, что "число событий масштабируется как". Точность зависит от того, как вы укажете поток и поперечное сечение.

Если сечение выражено в единицах $m^2$ на «цель» (ядро) в детекторе, а поток - это число нейтрино на квадратный метр в единицу времени, тогда уравнение является правильным (при условии, что каждое взаимодействие обнаружен).

Причина, по которой форма детектора не имеет значения, состоит в том, что поток нейтрино можно считать равномерным по всему детектору, и вероятность того, что любое отдельное нейтрино взаимодействует с «мишенью», очень и очень мала. Нет никакого смысла в том, чтобы одна цель могла быть «спрятана» за другой (именно поэтому геометрия имеет значение, если вероятность взаимодействия внутри детектора приближается к единице).

Объем детектора важен , поскольку для материала детектора с фиксированной плотностью тогда $N_{\rm targets}$ пропорционален объему детектора.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...