Analisi delle capacita di particle-identification del dimostratore di ENUBET

The ENUBET experiment aims to promote a new approach for producing neutrino beams with a level of precision never achieved before. This new approach consists in measuring the charged leptons associated with neutrinos at the moment of the decay of the unstable mesons from which they originate, exploiting in particular the semileptonic decays of kaons. In this way, it becomes independent of relying on simulations that are very complex and affected by large systematic uncertainties. The project led to the development of a large prototype detector designed to demonstrate the feasibility of this idea. The apparatus, weighing approximately 3.5 tons, reproduces a 90-degree sector of an instrumented “decay tunnel”. The demonstrator was exposed to beams of pions, muons, and electrons in the 1–5 GeV/c range at the T9 area of the CERN-PS. This thesis presents an analysis of data simulated with the Geant4 package and a comparison with a selection of experimental data acquired at the CERN-PS accelerator in August 2024 with this new detector. For further information: https://www.pd.infn.it/eng/enubet/ https://www.pd.infn.it/eng/enubet/dissemination https://enubet.pd.infn.it/presentations/ENUBET_NBI2024_Longhin_v2.pdf

L'esperimento ENUBET si prefigge di promuovere un nuovo approccio per produrre fasci di neutrino con una precisione mai raggiunta finora. Questo nuovo approccio consiste nel misurare i leptoni carichi associati ai neutrini nel momento del decadimento dei mesoni instabili da cui derivano, sfruttando in particolare i decadimenti semileptonici dei mesoni K. In questo modo ci si emancipa dalla necessita' di affidarsi su simulazioni che sono molto complesse e con grosse incertezze sistematiche. Il progetto ha portato a sviluppare un grosso prototipo di rivelatore per dimostrare la fattibilita' di questa idea. Si tratta di un oggetto di circa 3.5 tonnellate che riproduce una frazione di 90 gradi di un "tunnel di decadimento" instrumentato. Il dimostratore e' stato esposto a fasci di pioni, muoni ed elettroni da 1 a 5 GeV/c presso l'area T9 del CERN-PS. Questa tesi presenta un’analisi dei dati simulati con il pacchetto Geant4 e un confronto con una selezione di dati sperimentali acquisiti all'acceleratore PS del CERN ad Agosto 2024 con questo nuovo rivelatore. Per maggiori informazioni: https://www.pd.infn.it/eng/enubet/ https://www.pd.infn.it/eng/enubet/dissemination https://enubet.pd.infn.it/presentations/ENUBET_NBI2024_Longhin_v2.pdf