E. Bellotti

Experimental Study of Atmospheric Neutrino Flux in the NUSEX Experiment

The fully contained events detected in the NUSEX nucleon stability experiment have been analysed to search for possible anomalies in the fluxes of atmospheric neutrinos. The measured flux of muon neutrinos is in very good agreement with predictions and no anomaly has been found in the ratio between the rate of electron and muon neutrino events.

The NUSEX detector

Abstract We present in this paper the characteristics, trigger system and performance of the NUSEX detector, designed to study nucleon stability, running in the Mt. Blanc laboratory.

An experimental investigation of the Ke3 decay

Abstract This experimental study of the K e3 decay shows no strong asymmetry between neutrino and positron and confirms the vector character of the coupling. The structure of the form factor is studied on the basis of the K-π interaction.

Type of coupling and structure of the form factor in the K e3 + decay

SummaryThe decay Kp+→ep++πp0+ν has been studied with a heavy-liquid bubble chamber in order to identify the positron track and to detect and measure the electron-positron pairs from the materialization of the γ-rays. For comparison with our experimental data the various theoretical spectra have been modified by means of a Monte Carlo method for the variation of the detection efficiency and for measurement resolution. From this comparison, where radiation corrections have been taken into account, we can exclude a strong neutrino-positron asymmetry, which would have indicated a violation of lepton locality or a dominance of the mixed scalar-tensor term. the angular distribution of the neutrino momentum with respect to the pion momentum is completely consistent (28% χp2 probability) with a pure vector coupling. Pure scalar and tensor couplings are excluded with χp2 of 110.83 and ∼2500 respectively for 9 degrees of freedom. Possibile contribution to the decay from scalar and tensor terms are both less than 9%. Under the hypothesis of a pure vector coupling the structure of the form factor indicates a value of (700−105+185) MeV for the mass of the exchanged meson. From this value and from the decay rate obtained in this experiment [(4.19±0.42)·106 s−1], we get for the Cabibbo angle the value (12.82−0.80+0.90) degrees.RiassuntoSi è studiato il decadimento K+→ep+πp0+ν con una camera a bolle a liquido pesante che permette un facile riconoscimento della traccia dell’elettrone, nonchè l’osservazione e la misura delle coppie generate dai due raggi gamma di decadimento del pione. I dati sperimentali sono stati confrontati con le previsioni teoriche, opportunamente modificate a mezzo di un metodo di Montecarlo per tener conto della variazione dell’efficienza di osservazione degli eventi e degli errori di misura. Nel confronto si è tenuto conto anche delle correzioni radiative. Si può escludere una forte asimmetria tra neutrino e positrone, che indicherebbe una violazione della località od un forte contributo del termine misto scalare-tensore nell’interazione. La distribuzione angolare dell’impulso del neutrino rispetto a quello del pione nel centro di massa dei due leptoni è pienamente consistente (probabilità χp2 pari al 28%) con un accoppiamento vettoriale puro, mentre si escludono gli accoppiamenti scalari e tensoriali puri con valori del χp2 pari a 110.83 ed a ∼ 2500 su 9 gradi di libertà. I contributi al decadimento da parte di eventuali accoppiamenti scalare e tensore sono entrambi inferiori al 9%. Nell’ipotesi di accoppiamento vettoriale puro l’andamento del fattore di forma con l’energia del pione indica per il mesone scambiato una massa pari a (700−105+185) MeV. Da questo valore e da quello da noi ottenuto per la velocità assoluta del decadimento Ke3+ [(4.19±±0.42)·106s−1], si ricava per l’angolo di Cabibbo il valore (12.82−0.80+0.90) gradi.РезюмеЪыл исследован распад K+→ep++πp0 с помощью пузырьковой камеры с тяжелой жидкостью, чтобы идентифицировать трек позитрона, и определить и измерить электронно-позитронные пары от материализации γ-лучей. Для сравнения с нашими экспериментальными данными различные теоретические спектры были видоизменены посредством метода Монте Карло для изменения эффективности детектирования и для разрещения измерений. Из этого сравнения, в котором были учтены радиационные поправки, мы можем исключить сильную нейтрино-позитронную асимметрию, которая указала бы нарушение локализации лептона или преобладание смешанного скалярно-тензорного члена. Угловое распределение нейтринного импульса по отношению к импульсу пиона полностью согласуется (28% χp2 вероятностью) с чисто векторной связью. Чисто скалярная и тензорная связи исключаются с χp2 порядка 110.83 и ∼ 2500, соответственно, для 9 степеней свободы. Возможный вклад в распад и от скалярного, и от тензорного членов менее чем 9%. В предположении о чисто векторной связи, структура форм-фактора требует величины (700−105+185) МэВ для массы обменного мезона. Из этой величины и из скорости распада, полученной в этом эксперименте [(4.19±0.42)·106 сек−1], мы получаем для угла Кабиббо величину (12.82−0.80+0.90) градусов.