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Measurement of the θ13 Neutrino Mixing Angle at Daya Bay via Neutron Capture on Hydrogen
Full text linkNeutrinos exhibit a unique behavior compared to other Standard Model particles: neutrino oscillations. This phenomenon is the periodic change of probability to interact with certain lepton flavors as they propagate. Measuring the oscillation parameters accurately is crucial to exploring the unanswered questions related to neutrino physics, most notably the possibility that these particles violate the CP symmetry or that there are more than three generations of them.The Daya Bay Reactor Neutrino Experiment is known for making the first unambiguous determination of the non-zero value of the θ13 mixing angle and producing the most precise measurements of this parameter ever since. Located in Southern China, Daya Bay utilizes eight strategically placed identically-designed detectors to measure the disappearance ofelectron antineutrinos from six nuclear reactor cores. The antineutrino interactions are identified through the double coincidence signature of the inverse beta decay. The neutron from this interaction can get captured on a nucleus of either gadolinium (nGd) or hydrogen (nH). Given that the statistical samples are entirely separate and the systematics largely decoupled, the nH and nGd measurements are virtually independent of one another. This makes the nH analysis valuable as a precise cross-check to the nGd analysis.Daya Bay’s world-leading measurement of θ13 is the result of analyzing the former. The measurement of the latter sample is presented in this thesis, including the event selection, removal of background events, evaluation of the systematic uncertainties, and fitting procedure, ultimately leading to the best fit results of sin2 2θ13 = 0.0776 ± 0.0053 and∆m2 ee = (2.80 ± 0.14) × 10−3 eV2. This measurement is among the second most precise measurements of θ13 globally
Latest Results from Daya Bay
No full textThe Daya Bay Reactor Neutrino Experiment has been collecting data since late 2011 and has already accumulated the largest sample of reactor antineutrinos to date. The experiment's unique configuration of eight identically designed detectors placed underground at different baselines from six 2.9 GWth nuclear reactors allows it to study a wide range of topics of interest in neutrino physics. In this talk I will review the latest results from Daya Bay on different fronts, with a focus on the most recent measurement of the oscillation parameters that drive the disappearance of electron antineutrinos at short baselines
Latest Results from Daya Bay
No full textThe Daya Bay Reactor Neutrino Experiment has been collecting data since late 2011 and has already accumulated the largest sample of reactor antineutrinos to date. The experiment's unique configuration of eight identically designed detectors placed underground at different baselines from six 2.9 GWth nuclear reactors allows it to study a wide range of topics of interest in neutrino physics. In this talk I will review the latest results from Daya Bay on different fronts, with a focus on the most recent measurement of the oscillation parameters that drive the disappearance of electron antineutrinos at short baselines
Combined Measurement of the Higgs Boson Mass in pp Collisions at s√=7 and 8 TeV with the ATLAS and CMS Experiments
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A search for muon neutrino to electron neutrino oscillations in the MINOS Experiment
Full text linkWe perform a search for {nu}{sub {mu}} {yields} {nu}{sub e} oscillations, a process which would manifest a nonzero value of the {theta}{sub 13} mixing angle, in the MINOS long-baseline neutrino oscillation experiment. The analysis consists of searching for an excess of {nu}{sub e} charged-current candidate events over the predicted backgrounds, made mostly of neutral-current events with high electromagnetic content. A novel technique to select electron neutrino events is developed, which achieves an improved separation between the signal and the backgrounds, and which consequently yields a better reach in {theta}{sub 13}. The backgrounds are predicted in the Far Detector from Near Detector measurements. An excess is observed in the Far Detector data over the predicted backgrounds, which is consistent with the background-only hypothesis at 1.2 standard deviations
Límites en la detección de neutrinos estériles en experimentos de reactores nucleares
No full textTesis (Magíster en Física)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2018En las últimas décadas el desarrollo de diversos experimentos para detectar neutrinos ha permitido ampliar el conocimiento de estas partículas a un nivel sin precedentes. A pesar del gran desarrollo en el área, existen aún algunas interrogantes sin respuesta. Una de ellas es establecer si es que existen más que sólo tres generaciones de neutrinos. En particular, existen algunas observaciones experimentales [1, 2, 24] que podrían ser explicadas por la existencia de un cuarto tipo de neutrino, el cual se ha denominado como “neutrino estéril” debido a que no interactuaría con la materia mediante ninguna de las fuerzas del Modelo Estándar. El presente trabajo investiga la posible existencia de un neutrino estéril mediante una reproducción estadística de las observaciones del experimento Bugey-3 en combinación con las del experimento Daya bay. Adicionalmente, se presenta un estudio del potencial de los experimentos PROSPECT y el detector cercano de JUNO en la búsqueda de neutrinos estériles mediante el uso de simulaciones. La segunda interrogante de la física de neutrinos que será investigada en esta tesis guarda relación con la jerarquía de masas de los neutrinos, la cual es aún desconocida. Se estudiará el potencial de JUNO para lograr resolver la jerarquía de masas y cómo la modificación de distintos parámetros experimentales influyen en la sensibilidad del experimento
Slice-based analog design and its application to particle physics instrumentation
No full textTesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021Los avances durante las últimas décadas en la automatización del diseño electrónico (EDA) para el diseño de circuitos integrados digitales, han llevado al desarrollo de un conjunto de herramientas y metodologías robustas que automatizan casi todas las etapas de bajo nivel en el flujo de diseño digital. En contraste, el diseño de circuitos integrados analógicos sigue siendo un proceso hecho mayormente a mano, que requiere mucho tiempo y conocimientos. La cantidad de iteraciones de diseño puede reducirse con el uso de tablas de valores realistas mediante la técnica de diseño gm/ID, sin embargo, el proceso sigue siendo lento y propenso a errores, con un resultado final de aplicabilidad limitada mas allá del alcance de las especificaciones iniciales. La metodología de diseño basado en slices, introducida por primera vez en esta tesis, es un nuevo enfoque para el diseño de circuitos integrados analógicos, adecuado para la implementación en herramientas EDA, que tiene como objetivo ayudar a reducir la cantidad de tiempo y conocimiento requerido por el usuario. Esta metodología, inspirada en la técnica de diseño gm/ID, se basa en el uso de celdas de circuito pre-diseñadas, que pueden ser conectar en paralelo para escalar medidas de desempeño importantes. Esta tesis sirve como una exploración práctica de la metodología de diseño basada en slices. Dada la dificultad de evaluar la aplicabilidad y practicalidad de la metodología de diseño propuesta a una topología de circuito arbitraria, se decidió limitar el alcance del análisis a una aplicación objetivo en particular: amplificadores sensibles a la carga (CSA) de bajo ruido utilizados en instrumentación para experimentos de física de partículas. En este contexto, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) custom fue diseñado, fabricado y probado, que incluye un CSA disenado con la técnica basada en slices, para evaluar consideraciones prácticas de diseño y medir el desempeño real del circuito
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