Monitored neutrino beam
পর্যবেক্ষিত নিউট্রিনো রশ্মি হল নিউট্রিনো উৎপাদনের জন্য সুবিধা যা সুবিধার ভিতরে এবং বাইরে তৈরি কণাগুলির প্রবাহের অভূতপূর্ব নিয়ন্ত্রণ সহ। অ্যাক্সিলারেটর নিউট্রিনো রশ্মি হল কণা অ্যাক্সিলারেটর দ্বারা উত্পাদিত নিউট্রিনোর রশ্মি। যেহেতু নিউট্রিনোগুলি নিরপেক্ষ কণা যা পদার্থের সাথে দুর্বলভাবে মিথস্ক্রিয়া করে, ত্বরকগুলিতে নিউট্রিনোগুলির উৎপাদন হার পর্যবেক্ষণ করা একটি বড় পরীক্ষামূলক চ্যালেঞ্জ। এম. শোয়ার্জ এবং বি. পন্টেকরভো 1960 সালে নিউট্রিনো উৎপাদনের জন্য ত্বরক ব্যবহার করার প্রস্তাব দেন। তাদের ধারণাগুলি প্রথম নিউট্রিনো পরীক্ষায় নিয়ে আসে যেখানে বেরিলিয়াম লক্ষ্যে প্রোটনের বিচ্ছুরণ থেকে একটি ত্বরক দ্বারা নিউট্রিনো তৈরি করা হয়েছিল। বিচ্ছুরণ প্রচুর পরিমাণে কণা এবং বিশেষত পিয়োন তৈরি করে, যা ক্ষয় হয়ে মিউন এবং নিউট্রিনো তৈরি করে। লেডারম্যান, শোয়ার্জ, স্টেইনবার্গার এবং সহযোগীদের দ্বারা পরিচালিত এই পরীক্ষাটি দুটি নিউট্রিনো স্বাদের অস্তিত্ব প্রদর্শন করেছিল। সেই সময়ে, প্রোটনগুলি অ্যাক্সিলারেটরের বাইরেও চালিত হয়নি তবে লক্ষ্যটি প্রোটন কক্ষপথের কাছাকাছি ঢোকানো হয়েছিল। ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির এজিএস অ্যাক্সিলারেটরের প্রোটনগুলিকে অ্যাক্সিলারেটরের একটি সংক্ষিপ্ত সোজা অধিবেশনে একটি অভ্যন্তরীণ বি লক্ষ্যবস্তুতে আঘাত করার জন্য আনা হয়েছিল। আধুনিক পরীক্ষাগুলি ত্বরকের বাইরে প্রোটনগুলিকে চালিত করে এবং চৌম্বকীয় শিং বা চতুর্ভুজ এবং দ্বিমেরু ভিত্তিক একটি স্থির ফোকাসিং সিস্টেম দ্বারা লক্ষ্যের পরে উত্পাদিত কণাগুলিকে কেন্দ্রীভূত করে। ফোকাসিং সিস্টেম নিউট্রিনো ডিটেক্টরের দিকে নির্দেশ করে পিয়নের প্রবাহ বাড়ায় এবং এই পিয়নের চার্জ এবং গতিবেগ নির্বাচন করে। ফোকাস করার পরে, পিয়োনগুলি একটি সুড়ঙ্গ বরাবর ছড়িয়ে পড়ে এবং এর মতো প্রতিক্রিয়াগুলির দ্বারা ক্ষয় হয়। সমস্ত অশুচি পিয়োন এবং সমস্ত মিউওন সুড়ঙ্গের শেষে থামিয়ে দেওয়া হয় যখন নিউট্রিনোগুলি সুড়ঙ্গের প্রাচীর অতিক্রম করে কারণ তাদের মিথস্ক্রিয়া সম্ভাবনা খুব কম। সুড়ঙ্গের শেষ থেকে বড় দূরত্বে, নিউট্রিনোর তীব্র প্রবাহ ছাড়া কোনও কণা উপস্থিত থাকে না। ডায়াগনস্টিকস এবং ফ্লাক্স নির্ধারণ প্রাথমিক পরীক্ষাগুলিতে, নিউট্রিনোগুলির প্রবাহ লক্ষ্যের পরে উত্পাদিত পিয়নের সংখ্যা পরিমাপ করে এবং সুড়ঙ্গের শেষে উত্পাদিত মিউওনগুলি পর্যবেক্ষণ করে অনুমান করা হয়েছিল। নিউট্রিনো দোলন আবিষ্কারের পর, উচ্চ নির্ভুল রশ্মির প্রয়োজনীয়তা পরিশীলিত পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থার নির্মাণকে উৎসাহিত করে। এগুলি কঠিন-অবস্থার লক্ষ্যবস্তুতে (বেরিলিয়াম, গ্রাফাইট) প্রোটন মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত কণাগুলির সংখ্যা পরিমাপ করার জন্য নিবেদিত পরীক্ষার উপর ভিত্তি করে তৈরি। বিমলাইনে প্রোটন রশ্মি, লক্ষ্য, ফোকাসিং সিস্টেম এবং ক্ষয় সুড়ঙ্গ রয়েছে এবং এটি মন্টে কার্লো পদ্ধতি দ্বারা অনুকরণ করা হয়। প্রবাহের তারতম্যগুলি লক্ষ্যের উপর আঘাতকারী প্রোটনের সংখ্যা এবং মিউয়নের হার পরিমাপ করে বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করা হয়। এই সমস্ত কৌশলগুলি অ্যাক্সিলারেটর নিউট্রিনো পদার্থবিজ্ঞানীদের মৌলিক টুলকিট এবং বিম ডায়াগনস্টিক দ্বারা উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত। আধুনিক পর্যবেক্ষিত নিউট্রিনো রশ্মি পর্যবেক্ষণ করা নিউট্রিনো রশ্মি হল এমন রশ্মি যেখানে নির্ণায়ক সরাসরি নিউট্রিনোর প্রবাহ পরিমাপ করতে পারে কারণ পরীক্ষকরা একক-কণা স্তরে নিউট্রিনোর সাথে যুক্ত লেপ্টনের উৎপাদন পর্যবেক্ষণ করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি মিউয়ন নিউট্রিনো একটি ক্ষয় দ্বারা উত্পাদিত হয়, তবে তার চেহারা সংশ্লিষ্ট অ্যান্টিমুয়নের পর্যবেক্ষণ দ্বারা নির্দেশিত হয়। এটি একটি সরাসরি অনুমান কারণ এই ক্ষয়গুলির দ্বারা উত্পাদিত অ্যান্টিমুয়নের সংখ্যা মিউয়ন নিউট্রিনোর সংখ্যার সমান। একইভাবে, একটি কাও ক্ষয় দ্বারা উত্পাদিত একটি ইলেক্ট্রন নিউট্রিনো-উদাহরণস্বরূপ-একটি পজিট্রন পর্যবেক্ষণ দ্বারা সংকেত দেওয়া হয়। একটি অ্যাক্সিলারেটর নিউট্রিনো বিমের ক্ষয় সুড়ঙ্গে লেপ্টনের উৎপাদন পর্যবেক্ষণ করা একটি চ্যালেঞ্জ কারণ লেপ্টন এবং পটভূমির কণাগুলির সংখ্যা বিশাল। 1980-এর দশকে, ইউ. এস. এস. আর-এ "ট্যাগ করা নিউট্রিনো রশ্মি সুবিধা"-র কাঠামোতে পর্যবেক্ষিত নিউট্রিনো রশ্মি তৈরি করা হয়েছিল। এই সুবিধাটি নিউট্রিনো পরীক্ষাগুলি ফিড করার জন্য যথেষ্ট প্রবাহে পৌঁছায়নি এবং পরে একটি ট্যাগ করা কাও বিম সুবিধায় পাঠানো হয়েছিল। বর্তমান নিউট্রিনো রশ্মি মিউওনগুলি রেকর্ড করে তবে তারা একক-কণার সংবেদনশীলতায় পৌঁছায়নি। প্রবাহের ক্ষেত্রে তাদের নির্ভুলতা (15 শতাংশ) এখনও প্রচলিত কৌশলগুলিকে পরাজিত করতে পারে না। সবচেয়ে উন্নত পর্যবেক্ষিত নিউট্রিনো রশ্মি প্রকল্প হল ইএনইউবিইটি, যার লক্ষ্য হল উচ্চ নির্ভুল নিউট্রিনো ক্রস-সেকশন পরিমাপের জন্য একটি পর্যবেক্ষিত নিউট্রিনো রশ্মি নকশা করা। ট্যাগ করা নিউট্রিনো রশ্মি পর্যবেক্ষণ করা নিউট্রিনো রশ্মি ক্ষয় সুড়ঙ্গে উত্পাদিত চার্জযুক্ত লেপটনগুলি সনাক্ত করে তবে পরীক্ষকরা একই সাথে মূল কণার ক্ষয় দ্বারা উত্পাদিত চার্জযুক্ত লেপটন এবং নিউট্রিনো সনাক্ত করার চেষ্টা করেন না। উদাহরণস্বরূপ, একটি ক্ষয় একটি অ্যান্টিমুওন তৈরি করে যা একটি কণা আবিষ্কারক দ্বারা সুড়ঙ্গের ভিতরে সনাক্ত করা যায়। বেশিরভাগ নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই সুড়ঙ্গটি অতিক্রম করে তবে তাদের মধ্যে মুষ্টিমেয় নিউট্রিনো ডিটেক্টরে মিথস্ক্রিয়া করে, যা সাধারণত সুড়ঙ্গ থেকে দূরে অবস্থিত। যদি সুড়ঙ্গের কণা সনাক্তকারী এবং সুড়ঙ্গের বাইরের নিউট্রিনো সনাক্তকারীর সময় রেজোলিউশন খুব ভাল হয় (1 এনএস-এর নিচে), তবে পরীক্ষকরা নির্ণায়কের মধ্যে পর্যবেক্ষণ করা নিউট্রিনোকে সুড়ঙ্গে রেকর্ড করা চার্জড লেপটনের সাথে দ্ব্যর্থহীনভাবে সংযুক্ত করতে পারেন। এই সুবিধাগুলিকে (সময়) ট্যাগ করা নিউট্রিনো রশ্মি বলা হয় এবং এল. এন দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। 1960-এর দশকে হ্যান্ড এবং বি. পন্টেকরভো। আজ অবধি, একটি তীব্র এবং সময়-ট্যাগ করা নিউট্রিনো সুবিধা কখনও নির্মিত হয়নি। তথ্যসূত্র