Научная группа: SHiP Collaboration
Загружается...
Участники
Funders
ID
Авторы
Публикации
Публикация
Открытый доступ
The experimental facility for the Search for Hidden Particles at the CERN SPS
(2019) Ahdida, C.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Anokhina, A.; Atkin, E.; Dmitrenko, V.; Etenko, A.; Filippov, K.; Gavrilov, G.; Grachev, V.; Kudenko, Y.; Novikov, A.; Polukhina, N.; Samsonov, V.; Shustov, A.; Skorokhvatov, M.; Smirnov, S.; Teterin, P.; Ulin, S.; Uteshev, Z.; Vlasik, K.; Аткин, Эдуард Викторович; Дмитренко, Валерий Васильевич; Этенко, Александр Владимирович; Грачев, Виктор Михайлович; Куденко, Юрий Григорьевич; Полухина, Наталья Геннадьевна; Шустов, Александр Евгеньевич; Скорохватов, Михаил Дмитриевич; Смирнов, Сергей Юрьевич; Тетерин, Пётр Евгеньевич; Улин, Сергей Евгеньевич; Утешев, Зияэтдин Мухамедович; Власик, Константин Федорович
The Search for Hidden Particles (SHiP) Collaboration has shown that the CERN SPS accelerator with its 400 GeV/c proton beam offers a unique opportunity to explore the Hidden Sector [1-3]. The proposed experiment is an intensity frontier experiment which is capable of searching for hidden particles through both visible decays and through scattering signatures from recoil of electrons or nuclei. The high-intensity experimental facility developed by the SHiP Collaboration is based on a number of key features and developments which provide the possibility of probing a large part of the parameter space for a wide range of models with light long-lived super-weakly interacting particles with masses up to O(10) GeV/c(2) in an environment of extremely clean background conditions. This paper describes the proposal for the experimental facility together with the most important feasibility studies. The paper focuses on the challenging new ideas behind the beam extraction and beam delivery, the proton beam dump, and the suppression of beam-induced background.
Публикация
Только метаданные
Fast simulation of muons produced at the SHiP experiment using Generative Adversarial Networks
(2019) Ahdida, C.; Albanese, R. M.; Alexandrov, A.; Anokhina, A.; Atkin, E.; Dmitrenko, V.; Etenko, A.; Filippov, K.; Gavrilov, G.; Grachev, V.; Kudenko, Y.; Novikov, A.; Polukhina, N.; Samsonov, V.; Shustov, A.; Skorokhvatov, M.; Smirnov, S.; Teterin, P.; Ulin, S.; Uteshev, Z.; Vlasik, K.; Аткин, Эдуард Викторович; Дмитренко, Валерий Васильевич; Этенко, Александр Владимирович; Грачев, Виктор Михайлович; Куденко, Юрий Григорьевич; Полухина, Наталья Геннадьевна; Шустов, Александр Евгеньевич; Скорохватов, Михаил Дмитриевич; Смирнов, Сергей Юрьевич; Тетерин, Пётр Евгеньевич; Улин, Сергей Евгеньевич; Утешев, Зияэтдин Мухамедович; Власик, Константин Федорович
© 2019 CERN.This paper presents a fast approach to simulating muons produced in interactions of the SPS proton beams with the target of the SHiP experiment. The SHiP experiment will be able to search for new long-lived particles produced in a 400 GeV/c SPS proton beam dump and which travel distances between fifty metres and tens of kilometers. The SHiP detector needs to operate under ultra-low background conditions and requires large simulated samples of muon induced background processes. Through the use of Generative Adversarial Networks it is possible to emulate the simulation of the interaction of 400 GeV/c proton beams with the SHiP target, an otherwise computationally intensive process. For the simulation requirements of the SHiP experiment, generative networks are capable of approximating the full simulation of the dense fixed target, offering a speed increase by a factor of (106). To evaluate the performance of such an approach, comparisons of the distributions of reconstructed muon momenta in SHiP's spectrometer between samples using the full simulation and samples produced through generative models are presented. The methods discussed in this paper can be generalised and applied to modelling any non-discrete multi-dimensional distribution.
Публикация
Только метаданные
The magnet of the scattering and neutrino detector for the SHiP experiment at CERN
(2020) Ahdida, C.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Anokhina, A.; Atkin, E.; Dmitrenko, V.; Etenko, A.; Filippov, K.; Gavrilov, G.; Grachev, V.; Kudenko, Y.; Novikov, A.; Polukhina, N.; Samsonov, V.; Shustov, A.; Skorokhvatov, M.; Smirnov, S.; Teterin, P.; Ulin, S.; Uteshev, Z.; Vlasik, K.; Аткин, Эдуард Викторович; Дмитренко, Валерий Васильевич; Этенко, Александр Владимирович; Грачев, Виктор Михайлович; Куденко, Юрий Григорьевич; Полухина, Наталья Геннадьевна; Шустов, Александр Евгеньевич; Скорохватов, Михаил Дмитриевич; Смирнов, Сергей Юрьевич; Тетерин, Пётр Евгеньевич; Улин, Сергей Евгеньевич; Утешев, Зияэтдин Мухамедович; Власик, Константин Федорович
© 2020 CERN. Published by IOP Publishing Ltd on behalf of Sissa Medialab. Original content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 licence. Any further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the title of the work, journal citation and DOI.The Search for Hidden Particles (SHiP) experiment proposal at CERN demands a dedicated dipole magnet for its scattering and neutrino detector. This requires a very large volume to be uniformly magnetized at B > 1.2 T, with constraints regarding the inner instrumented volume as well as the external region, where no massive structures are allowed and only an extremely low stray field is admitted. In this paper we report the main technical challenges and the relevant design options providing a comprehensive design for the magnet of the SHiP Scattering and Neutrino Detector.
Публикация
Открытый доступ
Measurement of the muon flux from 400 GeV/c protons interacting in a thick molybdenum/tungsten target
(2020) Ahdida, C.; Akmete, A.; Albanese, R.; Alexandrov, A.; Atkin, E.; Dmitrenko, V.; Etenko, A.; Filippov, K.; Gavrilov, G.; Grachev, V.; Kudenko, Y.; Novikov, A.; Polukhina, N.; Samsonov, V.; Shustov, A.; Skorokhvatov, M.; Smirnov, S.; Teterin, P.; Ulin, S.; Uteshev, Z.; Vlasik, K.; Аткин, Эдуард Викторович; Дмитренко, Валерий Васильевич; Этенко, Александр Владимирович; Грачев, Виктор Михайлович; Куденко, Юрий Григорьевич; Полухина, Наталья Геннадьевна; Шустов, Александр Евгеньевич; Скорохватов, Михаил Дмитриевич; Смирнов, Сергей Юрьевич; Тетерин, Пётр Евгеньевич; Улин, Сергей Евгеньевич; Утешев, Зияэтдин Мухамедович; Власик, Константин Федорович
© 2020, CERN for the benefit of the SHiP collaboration.The SHiP experiment is proposed to search for very weakly interacting particles beyond the Standard Model which are produced in a 400 GeV/c proton beam dump at the CERN SPS. About 10 11 muons per spill will be produced in the dump. To design the experiment such that the muon-induced background is minimized, a precise knowledge of the muon spectrum is required. To validate the muon flux generated by our Pythia and GEANT4 based Monte Carlo simulation (FairShip), we have measured the muon flux emanating from a SHiP-like target at the SPS. This target, consisting of 13 interaction lengths of slabs of molybdenum and tungsten, followed by a 2.4 m iron hadron absorber was placed in the H4 400 GeV/c proton beam line. To identify muons and to measure the momentum spectrum, a spectrometer instrumented with drift tubes and a muon tagger were used. During a 3-week period a dataset for analysis corresponding to (3.27±0.07)×1011 protons on target was recorded. This amounts to approximatively 1% of a SHiP spill.
Организационные подразделения
Организационная единица
Институт ядерной физики и технологий
Цель ИЯФиТ и стратегия развития - создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области ядерной физики и технологий, радиационного материаловедения, физики элементарных частиц, астрофизики и космофизики.
Описание
SHiP и связанная с ним установка SPS Beam Dump Facility — это новый эксперимент общего назначения , предложенный в SPS для поиска « скрытых » частиц, как предсказывает очень большое количество недавно разработанных моделей скрытых секторов, которые способны вмещать темную материю и нейтринные колебания. и происхождение полной барионной асимметрии во Вселенной. Эксперимент предназначен для поиска любого типа очень слабо взаимодействующих долгоживущих частиц, среди которых встречаются, например, тяжелые нейтральные лептоны, темные фотоны, темные скаляры, аксионоподобные частицы, а также легкие суперсимметричные частицы - сгольдстино и т. д. как разные виды Светлой Темной Материи. Высокая интенсивность SPS и, в частности, большое образование очаровательных мезонов и фотонов с помощью протонного пучка с энергией 400 ГэВ позволяют проводить всесторонние поиски в масштабе МэВ-ГэВ на многие порядки величины взаимодействия . Детектор включает в себя два взаимодополняющих устройства, которые способны искать скрытые частицы как по видимым распадам, так и по признакам рассеяния от отдачи электронов или ядер. Кроме того, установка идеально подходит для изучения взаимодействий тау-нейтрино.