Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1998. / Vita. On t.p. "[mu]" and "e" are subscript. Includes bibliographical references (p. [218]-229).

Orientador: Rogério Rosenfeld / Banca: Marcelo Moraes Guzzo / Banca: Adriano Antônio Natale / Resumo: Faz-se aqui o estudo da detecção de neutrinos (v) de altas energias ('E IND.v' > '10 POT.9' GeV) no Observatório Pierre Auger usando os detectores de fluorescência. Introduzimos todo o conhecimento experimental dos raios cósmicos, em conjunto com a fenomenologia das partículas elementares, para que o estudo da detecção possa ser entendido de forma bastante geral. Raios cósmicos de até '10 POT.15' eV vem de fontes em nossa galáxia; já as partículas acima de '10 POT.18' eV não são confinadas no campo magnético da galáxia. Portanto, acredita-se que estas partículas sejam de origem extra-galática. Porém, sua natureza continua completamente desconhecida. Existem vários modelos que resultam em diferentes fluxos de neutrinos de altíssimas energias. Independente do modelo, estes neutrinos vem de distâncias cosmológicas, estando sujeitos à oscilação do seu sabor. A oscilação de neutrinos traz como conseqüência uma igualdade entre os fluxos dos neutrinos de cada família. O método aqui utilizado para detecção de neutrinos consiste em considerar apenas aqueles que se propagam pelo interior terrestre, até chegarem a região de detecção. Estes neutrinos de altíssimas energias podem dar origem a léptons carregados após uma interação de corrente carregada com núcleos atômicos. Estes léptons carregados continuam se propagando na mesma direção do neutrino original, podendo sair da terra. Ao sair da Terra estes léptons carregados poderão ser detectados pelo Observatório Pierre Auger. Destes léptons, apenas o tau dará origem a um chuveiro eletromagnético que deverá ser detectado. Mostramos por fim que um número bastante pequeno de neutrinos atravessando a terra deverá ser observado. Entretando, mesmo a observação de um único evento em vários anos nos indicaria a existência de neutrinos. Além disso, seria o início de uma nova fase na detecção de raios cósmicos. / Abstracts: Here we study the detection of the ultra high energy neutrinos in Pierre Auger Observatory using the fluorescence detectors. We introduce all the experimental knowledge of cosmic rays, together with the elementary particles phenomenology, so that the detection study can be understood in a very genral way. Cosmic rays with energies up to '10 POT.15' eV come from sources in our galaxy. But the particles above '10 POT.18' eV are not confined in the galactic magnetic field. So, it is believed that these particles are of extragalactic origin. But their nature is completely unknown. There are many models that result in different ultrahigh energy neutrino fluxes. Independent of the model, these neutrinos como from cosmological distances, being subject to flavor oscillation. The neutrino oscillation gives as a consequence the equality between the neutrino fluxes of each family. The method used for the neutrino detection is to consider only those that propagate through the earth, until they arrive to the detection area. These ultra high energy neutrinos can create charged leptons after a charged current interaction with atomic nuclei. These charged leptons keep the same direction of the original neutrino and they can exit the Earth. When they exit the Earth, they will be detected by the Pierre Auger Observatory. We show, finally, that very small number of neutrinos crossing the Earth will be detected. However, even the observation of one single event in many years will be an indication of the existence of a neutrino flux. Moreover, it would be the beginning of a new phase in the cosmic ray detection. / Mestre

Orientadores: Marcelo Moraes Guzzo, Renata Zukanovich Funchal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T18:49:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SanchezVega_BruceLehmann_M.pdf: 867356 bytes, checksum: 7ef0ed6b2a81cab96ae23751d7ad2efa (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho estudamos os decaimentos não radiativos de neutrinos de Majorana, via bósons sem massa, no vácuo e na matéria. Os acoplamentos considerados entre os neutrinos e os bósons foram de tipo escalar ou pseudoescalar. Em particular estudamos os processos n i ® nj + c e n i ® n j + c (onde c representa o campo escalar ou pseudoescalar). No vácuo, calculamos as taxas efetivas na ordem mais baixa da teoria de perturbações usando o formalismo convencional para neutrinos de Majorana. Calculamos estas mesmas taxas para o caso da matéria usando o formalismo de helicidade de dois componentes introduzido em [P. Mannheim, Phys. Rev. D. 37, 1935 (1988)] para uma teoria geral (n, m), onde se tem n campos que pertencem a isodubletos de SUL(2) (neutrinos ativos) e m campos isosingletos de SUL(2) (neutrinos estéreis). Decaimentos de neutrinos com tempos de vida relativamentes longos podem ser provados, em principio, através de observações de neutrinos relíquias de supernovas. Portanto, calculamos o uxo de antineutrinos ne relíquias de supernovas que chegam à terra considerando simultaneamente as oscilações e os decaimentos dos neutrinos mencionados anteriormente / Abstract: In this work we study nonradiative decays of Majorona neutrinos, via massless bosons, in vacuum and matter. The considerate couplings between the neutrinos and the bosons were scalar and pseudoscalar. In particular we study the processes n i ® nj + c e n i ® n j + c (where is either scalar or pseudoscalar field). In vacuum, we calculate effective rates in the lowest order of the perturbation theory using the conventional formalism for Majorana neutrinos. We calculate the same rates in the matter case using the two-component helicity formalism introduced in [P. Mannheim, Phys. Rev. D. 37, 1935 (1988)] for a general theory, where there are neutrino fields belong to SUL(2) isodoublets (active neutrinos) and neutrino fields belong to SUL(2) isosinglets (sterile neutrinos). Neutrino decays of relatively long lifetimes could be proved, in principle, through of supernova relic neutrino (SRN) observations. Therefore, we calculate the antineutrinos ux of SRN that arrive to the Earth simultaneously considering both neutrino oscillations and the previously mentioned neutrino decays / Mestrado / Física das Particulas Elementares e Campos / Mestre em Física

Orientador: Armando Turtelli Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleg Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T17:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LuizGustavodos_D.pdf: 5277977 bytes, checksum: 2dd76f35ef3bc9c9010fba6d29159dc2 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O trabalho realizado nesta tese foi motivado pelo crescente interesse pelas anomalias encontradas nos fluxos naturais de neutrinos. Foram encontrados problemas no fluxo de neutrinos produzidos no sol e também no fluxo dos neutrinos produzidos na atmosfera. Estes problemas seriam causados pelo fato de os neutrinos não terem massa zero, podendo portanto oscilar, mudando de um sabor para outro e dando origem às anomalias observadas. Nosso trabalho experimental foi desenvolvido no âmbito do experimento LVD. O detector foi concebido em 1984 e aprovado para construção em 1986. Seu projeto é uma evolução do experimento LSD e visava primordialmente a detecção de neutrinos provenientes de colapsos estelares. A observação de neutrinos produzidos na supernova de Shelton (SN1987A), em número amplamente insuficiente, pelos experimentos então em operação, confirmou a oportunidade de sua construção. A concepção do detector, no entanto, permite, e estimula, que se realizem outros tipos de pesquisa. Neste sentido, estudamos a capacidade da experiência em medir o tempo de vôo de partículaspenetrantes que atravessam o aparato. Neutrinos produzem múons, interagindo com nucleôns segundo equações do tipo: um + N ® m +... ; a eventual observação de múons provenientes do interior da terra indicaria que estes têm origem neutrínica. O estudo destes múons, chamados de upward-going múons, fornece informações sobre seus precursores, geralmente neutrinos atmosféricos, com maior qualidade, pois trabalhamos praticamente na ausência de background. Além disso, os neutrinos provenientes do interior da terra percorrem caminhos que variam de dezenas de quilômetros a dez mil quilômetros, fato, particularmente importante no estudo de oscilações. Nesta tese, estudamos a possibilidade da detecção de upward-going múons pelo experimento LVD. Para tal, uma análise extensiva da resolução temporal da experiência foi realizada. Esta análise conduziu ao desenvolvimento de métodos de correção das medidas de tempo da experiência, que melhoraram sensivelmente a resolução temporal no LVD. A conclusão deste trabalho é de que o LVD tem capacidade reduzida de observar os múons ascendentes, no entanto, como demonstramos, pequenas alterações no hardware da experiência podem torná-la muito mais eficaz para medidas de tempo de vôo / Abstract: In this work we present a careful study about the potentiality of the small angle scattering technique and the inverse scattering problem ie., the reconstruction of the particle shape directly from the scattering profile. In this way, we made many simulations to test and analyzed various methods. First I show the general scattering theory, emphasizing the scattering from particles. Next I present a model building computing routine that shows the relationship between the scattering profile and the particle shape. Finally, I apply the three-dimensional reconstruction methods to several models in order to evaluate the power of these methods. This calculation served as a basis to analyze real problems like proteins in solution. As we show in the results, the SAXS technique furnishes interesting results like shape, anisotropy, symmetry and conformational changes of the scattering particles. From the ab initio reconstruction methods used, optimization by simulated annealing plus the introduction of adequate constraints gave the best shape approximation when compared to genetic algorithm results / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Armando Turtelli Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-24T17:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kemp_Ernesto_M.pdf: 6181124 bytes, checksum: adce242f9e6a4b118f49592732d8c2be (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: São descritos os principais aspectos da evolução estelar relacionados à ocorrência de colapsos gravitacionais estelares e de supernovas e apresentados os principais modelos que descrevem a emissão de neutrinos nesse tipo de evento cósmico. É feita também uma descrição detalhada do experimento LVD, que tem por objetivo principal a detecção de neutrinos de colapsos estelares. Os modelos de emissão neutrínica acima citados são usados como referência no cálculo do número de eventos esperados no LVD para um colapso localizado no centro da Galáxia. Considerando a proporção entre o número de eventos em diferentes canais de detecção do LVD e a energia média do espectro esperado, é possível estabelecer critérios para identificação do espectro de emissão e estimar seus parâmetros. Foram simuladas distribuições de energia dos eventos esperados, com a inserção de flutuações estatísticas e experimentais. O teste de hipóteses de Kolmogorv-Smirnov foi aplicado sobre os espectros simulados, mostrando que o experimento LVD é sensível o suficiente para permitir a estimativa dos parâmetros do espectro de emissão / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

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En general, se sabe que una gran variedad de sistemas abiertos pueden ser descritos como subsistemas en interacción con un sistema más grande, llamado ambiente o entorno [1]-[4]. El entorno suele ser considerado un sistema mucho más grande, prácticamente imperturbable ante las interacciones con el sistema abierto, por lo cual, es tomado como invariante en el tiempo. Esto concentra el interés, exclusivamente, en la evolución del subsistema abierto o también llamado reducido. El sistema total, suma del subsistema reducido y entorno, se considera que es un sistema aislado que sigue las reglas usuales de la mecánica cuántica, es decir, realiza una evolución unitaria que conserva la probabilidad. Sin embargo, la evolución del subsistema abierto, sin el entorno, ya no es unitaria, porque al existir interacción con el otro subsistema se desarrollan efectos de dispersión e irreversibilidad. Cuando no hay una correlación inicial entre el subsistema, el entorno y sus interacciones se la considera débil y puede ser descrita en términos de los llamados semigrupos dinámicos cuánticos. Estos son mapeos de la evolución en el tiempo que encierran requerimientos físicos generales como: incremento en la entropía, la composición del tiempo (propiedad de los semigrupos) y positividad completa. La descripción de sistemas abiertos originalmente fue desarrollada para sistemas ópticos-cuánticos. Sin embargo, en este trabajo, nos serviremos de esta teoría para estudiar efectos de decoherencia, en el marco de partículas elementales. / Tesis

Revisamos sistemáticamente el proceso de producción de di-muones vía la dispersión de neutrinos en el campo Coulombiano del núcleo, conocido como producción tridente de neutrinos. A pesar de que este proceso tiene una sección de choque pequeña comparada con el proceso de dispersión neutrino-núcleo vía corriente cargada inclusiva en el Modelo Estándar, se caracteriza por una señal experimental muy clara. El par de muones cargados opuestamente es caracterizado investigando sus distribuciones cinemáticas. Para esto, hemos implementado una simulación detallada del proceso de producción tridente de neutrinos en el generador de eventos Montecarlo GENIE; y analizamos y simulamos los backgrounds relevantes. También exploramos métodos de Análisis Multivariado para mejorar la selección de la señal en el contexto de detectores tipo MINERVA y DUNE como representantes de experimentos de neutrinos de aceleradores presentes y venideros. / We systematically review the di-muon production via neutrino scattering off the Coloumb éld of nuclei, referred to as neutrino trident production. While this process has a small cross section compared to the SM charged-current inclusive neutrino nucleus channel, it features a very clear experimental signature. The oppositely charged muons are characterized by investigating their kinematical distributions. For this, we have implemented a very detailed simulation of neutrino trident production in the GENIE MC and make an analysis and simulation of relevant backgrounds. We further explore Multivariate Analysis methods to enhance signal selection in the context of a MINERVA-like and DUNE-like detectors as representative of current and forthcoming accelerator-based neutrino experiments. / Tesis