Double Chooz

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Double Chooz

• Quelques nombres pour compléter les transparents
  de Y.Declais

H.de Kerret
H. De Kerret
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Bruit de fond des PM (accidentel)
?
Bruit de fond des PM bruit de fond ? accidentel
qui peut feindre un signal e et donc mimer une
interaction ?e si un neutron est capturé sur le
Gd dans les 100 µs qui suivent.
Signal neutrino
Bruit de fond PM
511 keV
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Accidentels(concidence dun faux e et dun faux
neutron)

• A 1KM
• Faux e Double Chooz 2 Hz (CHOOZ
  60 Hz) Lécart sexplique
• par la réjection
  du buffer, non-prise en compte par Y.Declais
• Faux neutrons 0.1 Hz of gammas - averses
  cosmiques lointaines (comme dans Chooz).
• Ce point, souligné
  par Y.Declais, fait lobjet defforts de
  simulations
• gt total 2acc/d (soit 2.5 du signal) SANS
  utiliser la localisation
• A 150 M
• Le nombre de faux neutrons croit avec le taux de
  cosmiques -gt 70 evts/d (4 du signal)
• Mais
• Double Chooz comporte un détecteur de plus,
  lOuter veto pour marquer ces averses cosmiques
  lointaines ( veto court). Il réduira ce taux de
  70/d dun ordre de grandeur
• Les buffers seront meilleurs en position proche (
  1 m de liquide en plus).
• Double Chooz permet une soustraction simple des
  évènements accidentels
• Chooz 7 coupures danalyses
• gt
  soustraction de fortuite délicate (mais
  possible).
• Double Chooz 2 coupures , dont aucune
  naffecte le spectre en énergie
• (coupure sur
  le temps e-neutron et coupure sur lénergie
  neutron)
• Dans les détecteurs précédents, la forme des
  accidentelles pouvait ressembler aux
  oscillations mais cela est FAUX dans double
  Chooz (voir le talk de G.Mention)
• CONCLUSION ces nombres sont cohérents avec
  ceux dY.Declais et confirment que
• - Double Chooz ne vise pas à
  réduire le taux daccidentelles

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Bruit de fond neutron (corrélé)
muons traversant le détecteur non vu dans le veto
µ
µ
?
capture du µ
n de spallation courte portée
p de recul
Gd
Gd
p de recul

• Eneutrons gt 30 MeV
• 1 p de recul/jour
• spectre plat

capture sur Gd
n de spallation rapides
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Neutrons rapides créés par des muons dans la
roche autour du détecteur (near-miss)

• Bugey 300neutrons rapides/jour? CHOOZ lt1/jour
  prédit, 1/j observé
• Cela a été possible grâce à deux
  ingrédients
• Aller sous terre (300 mwe)
• Avoir des buffers actifs importants entre le muon
  et la cible
• CHOOZ 1.85 m
• Double Chooz 2.15 m
• La simulation (Munich)
• retrouve le bruit de Chooz (dans les erreurs
  statistiques)
• Prédit un bruit
• inférieur à celui de Chooz à 1 km (
  )
• lt1 du signal en position proche
• (la prédiction est cohérente avec le scaling sur
  les µ)
• -gt Outer veto le marquage des gerbes lointaines
  apporte
• une réjection supplémentaire dun facteur 10 en
  position proche
• Conclusion ce type de bruit sera au niveau de
  CHOOZ
• (amélioré par louter veto en position proche)

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Matériaux non-instrumentés

• Le danger vient de la capture de muons (bugey1)
• CHOOZ contient 10t de fer à 1.85 de la cible
  pas de veto autour du fer
• Double Chooz 2t de fer à 1.55 de la cible
  le muon doit traverser le veto
• -gt avec les volumes angles solides, plus de
  neutrons dans Chooz
• 3 réjections successives
• ? réjection du veto99.8 sur les muons
  TRAVERSANT le veto
• un travail soigné est fait pour minimiser les
  éléments de structures, chemin de cables,etc..) ?
  réjection 500. Lefficacité du veto de Palo Verde
  sur ces µ
• est de 96 seulement (réutilisation des
  caissons de MACRO voir ex/0003022)
• Les neutrons produits par capture de mu ont une
  énergie faible (inférieure à 20 MeV), et doivent
  traverser des buffers importants
• pour atteindre la cible au moins 70 cm de
  gamma catcher
• ? réjection supérieure à 30 (selon le point de
  départ des neutrons)
• Lénergie du positron ne doit pas dépasser 8 MeV
• (ce qui écarte les gerbes cosmiques de la
  cible) ? facteur 3
• Total de ce bruit de fond
  lt 0.2 evt/j à 1km
• 
  lt10 evt/j à 150m

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Conclusion

• Après Bugey, Palo Verde, Chooz, et Kamland on
  dispose dun ensemble de connaissances cohérentes
  sur les bruits de fond
• Le dessin de Double Chooz comporte une marge de
  sécurité importante (localisation non utilisée,
  outer veto non compté)
• Les nombres cités par Y.Declais sont en bon
  accord avec la LOI (ex/0211032) , le proposal
  US(ex/0410081), et le futur proposal de
  lexpérience (à paraître en juin 2005). Intégrés
  à lensemble des données disponibles, toute
  linformation confirme lestimation du bruit de
  Double Chooz.
• Double Chooz permet de voir loscillation
• par le nombre dévènement
• Par la distorsion du spectre en énergie (voir
  talk de G.Mention)