The HELLAZ solar neutrino experiment- the measurement of the spectrum of pp and Be
阿拉莫斯国家实验室创最强脉冲磁场世界记录

阿拉莫斯国家实验室创最强脉冲磁场世界记录
佚名
【期刊名称】《科学中国人》
【年(卷),期】2011(000)017
【摘要】洛斯阿拉莫斯国家实验室的两位科学成功创造了在最强磁场领域的世界级记录。
该国家实验室的高脉;中磁场实验室的研究小组取得了974特斯拉的磁感强度.这比金属废品收购站使用的巨型电磁铁产生的磁感强度高出100倍。
这项技术可以应用于研究材料的基本属性.范围可以从金属和超导体到半导体和绝缘体。
而在高磁感强度下.
【总页数】1页(P75-75)
【正文语种】中文
【中图分类】TM836
【相关文献】
1.美国阿拉莫斯国家实验室的管理模式
2.定向钻进新技术在洛斯阿拉莫斯国家实验室管道安装工程中的首次应用
3.洛斯阿拉莫斯国家实验室开发新型太赫材料
4.劳斯阿拉莫斯国家实验室继续近红外激光低能起爆的四嗪类配合物的研发
5.劳斯阿拉莫斯国家实验室联合Nalas工程服务有限公司合成出两个新型的低感高能炸药
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我爱做科学实验作文英语

Science experiments have always been a fascinating part of my life.The thrill of discovery and the joy of unraveling the mysteries of the natural world are unparalleled. Heres a glimpse into my passion for conducting scientific experiments.The Beginning of My Love for ScienceMy journey with science experiments began in my early school years.Our teacher introduced us to the concept of a simple pendulum and how it could be used to measure the acceleration due to gravity.The simplicity of the experiment and the accuracy of the results piqued my interest in the scientific method.Experiments at HomeI started conducting experiments at home with everyday items.One of my first experiments involved creating a homemade volcano using baking soda and vinegar.The eruption was a spectacle that not only entertained but also taught me about chemical reactions.Understanding the Scientific MethodAs I grew older,I began to understand the importance of the scientific method.I learned how to formulate hypotheses,design experiments,collect data,analyze results,and draw conclusions.Each step was crucial in ensuring the validity of my experiments. Exploring PhysicsPhysics has always been a favorite subject of mine.I conducted experiments to understand concepts like Newtons laws of motion,the principles of electricity,and the behavior of light.Building a simple electric circuit and observing the flow of current was particularly enlightening.Chemistrys AllureChemistry offered a different kind of excitement.I was intrigued by the periodic table and the properties of elements.Experiments involving the synthesis of compounds,like making slime or crystallization,were not only fun but also educational.Biologys WondersBiology opened up a world of living organisms and their interactions.I rememberdissecting a frog and understanding its anatomy,which was both fascinating and slightly unnerving.Cultivating bacteria on agar plates and observing their growth patterns was another eyeopening experience.The Importance of SafetyThroughout my experiments,I learned the importance of safety.Wearing protective gear, understanding the properties of substances,and knowing how to handle them safely were all crucial lessons.Sharing the Joy of ScienceI enjoy sharing my love for science with others.I often conduct demonstrations at school science fairs and community events.Its rewarding to see the curiosity and excitement in others eyes as they witness the wonders of science firsthand.Future AspirationsMy passion for science experiments has inspired me to consider a career in research.I aspire to contribute to the scientific community by conducting innovative experiments that could lead to new discoveries and advancements.In conclusion,my love for conducting science experiments is a journey of continuous learning and exploration.It has not only enriched my knowledge but also instilled in me a deep respect for the natural laws that govern our universe.。
催眠记忆国际“超级学习法”创始人罗扎诺夫超级学习音乐共9页文档

国际“超级学习法”的创始人罗扎诺夫在教学研究与实践中发现,欧洲巴洛克时期的部分音乐中有一种独特的“秘密配方”,对学习、记忆有一种神奇的效果。
本套音乐被称为“超级学习的神秘武器”,是通往“超级记忆的高速公路”。
【超级学习音乐】这是巴洛克音乐中60拍的高频音乐,这种音乐学习可以让你:1、快速完成作业,学习速度将提高2—10倍;2、大脑充满活力,思维敏捷,常有灵感出现;3、延长注意力集中的时间,提升理解能力;4、进入最佳的学习状态,沉浸在学习的快乐之中;5、缓解学习压力增强体质,激发创造力。
运用{超级学习音乐}:1小时可以完成8个小时学习内容超级记忆音乐让学生创造了每天能学会1200个外语单词的奇迹激发学生潜能成绩快速提升学习、记忆、考试最有效的助手让学习速度提升在不知不觉之中适用对象:需要开发学习潜能,提高学习能力的儿童在校大、中、小学生研究生、成人高考、自考和职称考级人员需要减轻学习压力,调整良好心态,掌握学习技巧的各界人士及中、老年朋友注意事项: 本音乐在作背景音乐时,音量在30-40分贝左右,隐隐约约即可。
【潜能开发语言导入暗示】1、减轻你的学习压力,提高你的学习能力;2、帮助你掌握良好学习技巧;3、教你怎样做深呼吸;4、让大脑放松、身体放松,快速让大脑通过语言导入进入学习之波;5、长期使用能使你思维敏锐。
通过良好的学习背景音乐、优美的语言导入暗示、科学的引导开发。
在这样的音乐语言导入的暗示中,能最有效地帮助人集中注意力,使大脑的冥想状态井然有序,促使人头脑清醒、思维机敏、学习潜能得到很好的开发。
2楼【催眠记忆】罗扎诺夫记忆背景音乐【脑波音乐】下载由著名的保加利亚心理学家、教育家乔治·罗扎诺夫创造的风靡世界的暗示学习法中采用的就是巴洛克音乐。
它可以帮助吸收、消化、记忆与运用知识,并获得了惊人的效率和成果。
在巴洛克音乐的背境下学习,学生每天最多可以轻松地记住大约3000个单词,在3个月之后还能够记住大约80%。
中美科学家发现有助于治疗脱发的“狼人”基因

疾病 , 即威廉姆 斯综 合 征。 当基 因发生 突变 , 且复 制的基 因
多于正 常 情 况 时 , 可 能 会 出现 孤 独 症 。但 当 一 个 名 为 就 7 l .3的基 因组 区域 的某 些部 分出现缺 失 , 可能患威廉 q 2 1 就
专家认 为 , 国科学 家 的研 究成 果 了不起 , 美 他们成 功 地
据 21 年 6 7日 参 考消息》 01 月 《 援引英 国《 日邮报》 每 网
站 2 1 年 6月 6 日报 道 , 国加 利福尼亚 南部 大学和 中的两个患有狼人综合 征的病人 家族进 行 了研究 并 发现 了“ 狼人 ” 因, 一基 因 基 这
或是那些在城市 长大的人来说 , 他们大 脑的某些 区域 对压力
的反应更大 , 这或许有助 于解释 为什 么城市生活会增 加患精 神分裂和其他心理疾病 的风险。此前 有研究发 现 , 大城市 在 中长 大会增加患精神 分裂 的概 率。此外 有证据表 明 , 城市居
民情绪紊乱 和焦虑 的概率 更大。
的两项研究共对 1 0多个 家庭 的基 因组作 了分析 , 0 0 几乎 每 个家庭 都有一名孩子患有孤独症 , 但其兄弟姐妹 和父母均 不
存 在这 种问题。
中美科 学家 发现有助于治疗脱发的“ 狼人” 因 基
表于新一期《 自然 》 刊上 的研 究报 告显 示 , 于 城市 居 民 周 对
孤独症 的表 现存 在广泛的差异 , 从轻微社交 障限到完全
无法正常交流 , 以及重复 性动作 、 对某 些光 和声音 敏感 和行
极针 以相 同的方式刺 激神经 。结 果发 现大 鼠在 执行 任务 时
的表现 会变得更好 , 而且它们 犯错 较少 , 能在 更长 一段 时 并
关于人造太阳英语单词

关于人造太阳英语单词全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)近日实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。
由于核聚变的反应原理与太阳类似,因此,东方超环也被称做“人造太阳”。
Chinese scientists announced they have set a new world record by achieving 101.2 seconds of steady-state H-mode operation of the tokamak, an experimental device designed to harness the energy of fusion.我国科学家宣布,他们成功实现了托卡马克101.2秒稳态高约束运行,创造了新的世界纪录。
托卡马克是一种旨在利用核聚变能量的实验装置。
The milestone meant China's Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), dubbed "artificial sun," became the world's first tokamak device to achieve the 100-second-level, Hefei Institute of Physical Science under the Chinese Academy of Sciences said Wednesday.中科院合肥物质科学研究院5日称,这一里程碑式事件标志着,我国的"全超导托卡马克实验装置(东方超环)"成为世界首个运行时间达到百秒量级的托卡马克装置。
东方超环也被称作"人造太阳"。
东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)是世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置,对国际热核聚变试验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)计划具有重大科学意义。
亥姆霍兹旋转木马的实验研究

亥姆霍兹旋转木马的实验研究吕家琪;牛孔贞;李训谱【摘要】设计了简易的实验装置,对亥姆霍兹旋转木马的声-动能转化现象及其运动过程进行了实验研究和讨论,并简单确定了亥姆霍兹共振器的共振频率。
%The sound-kinetic energy conversion phenomenon and motion process of Helmholtz car-ousel were studied and discussed .It provided a simple method to determine the Helmholtz resonant f requency .【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P40-43)【关键词】亥姆霍兹共振器;共振频率;声-动能转换【作者】吕家琪;牛孔贞;李训谱【作者单位】南开大学物理科学学院,天津300071;南开大学物理科学学院,天津300071;南开大学物理科学学院,天津300071【正文语种】中文【中图分类】O3211 引言约150年前,亥姆霍兹(Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz)为了测量声音的频率,创造了历史上第一个声音“频谱分析器”——亥姆霍兹共振器[1],实现了对于声音频率的测定. 在其后的很长一段时间里亥姆霍兹共振器一直是放大、扩声、吸声而且不用电子技术的设备[2]. 随着理论与技术的发展,如今亥姆霍兹共振器在乐器制造、噪声控制[3]、工业技术优化[4]等方面依然发挥着重大作用. 亥姆霍兹旋转木马就是在其共振过程中产生的一个有趣的声-动能转化现象.2 实验原理2.1 亥姆霍兹共振器共振原理所谓亥姆霍兹共振简言之就是空腔内的气体共振现象. 图1为亥姆霍兹共振器早期作为测定频率的装置的图片. 当向空腔口吹气时,在适当情况下会发出较大的嗡嗡声,这就是亥姆霍兹共振现象. 当在共振器的口部施加空气压力时,共振器内的气体将被压缩,假设口部气体体积不改变,只是空腔内的空气体积被压缩,由于声音的波长远大于共振器的尺寸,故可以简化成为弹簧振子模型. 此时腔内气体就相当于被压缩的弹簧,腔颈气体相当于振子,当撤去外界施压后,弹簧将弹起,而此时的腔颈内气体将向共振器外射出. 当膨胀过程到达极限时,由于分子之间的作用力,排出的气体又会回到共振器内,周而复始,便产生振动. 根据经验公式,依据环境条件和共振器的性质参量计算出共振器的共振频率为其中Le=L+1.5r,v为声速,A为腔口横截面积,r为腔口横截面半径,L为腔颈长度,V为空腔体积[5].图1 亥姆霍兹共振器2.2 亥姆霍兹旋转木马的运动机理亥姆霍兹旋转木马的基本结构是将2个相同的亥姆霍兹共振器反向对称固定于长度、重量适宜的杆的两端,并在杆的中间位置用细的针顶起或是用细绳悬挂. 当外加的声音与亥姆霍兹共振器的共振频率相同时,便会产生共振,即相当于共振器内的气体被施加以周期性外力. 根据亥姆霍兹共振器原理,当气体压缩达到极限后,气体将如弹簧产生反弹,部分气体被排出. 气体排出装置,腔内气体将变稀薄,当到达极限时,气体又会由于分子间的作用力返回到空腔内. 由于空气分子的平均间距在10-9 m的量级,此时气体分子与气体分子之间、气体分子与空腔壁之间的引力很小,故在此弹簧模型中弹簧的压缩反弹过程比膨胀恢复过程提供动力的效果更明显,故可认为整个装置总体上向外排气. 根据火箭运动原理,装置将会沿着腔颈口指向腔底的方向转动.3 实验过程3.1 亥姆霍兹旋转木马实验装置设计实验装置如图2所示,亥姆霍兹共振器是饮料瓶,用带底座的针头作为旋转支点,以轻质木条作为旋转臂. 声音通过外放音箱提供,实验数据通过录像之后对视频文件逐帧测量来得到.图2 亥姆霍兹旋转木马实验装置3.2 共振频率确定实验以2.5 L可乐瓶为例,得到其共振频率的方法是:在饮料瓶口吹气,当听到较大的嗡嗡声即共振时,用录音笔录下产生的声音信号,并对其进行频谱分析,得到频谱图如图3所示. 在谱线上可以找到几个明显的峰值频率:93.75,187.50,281.20,359.30,484.30,671.80 Hz. 接下来在其他条件(响度、波形)相同的情况下,分别以这些频率为声音信号施加在亥姆霍兹旋转木马上,观察现象,看在什么频率下装置才会转动.图3 声音频谱图实验表明,只有频率在93.75 Hz时,装置才产生转动. 但是由于在频谱线上的取值并不很精确,于是在控制其他条件(响度、波形)不变的情况下在93.75 Hz周围每隔0.25 Hz取1个点,从93.25 Hz取到95.00 Hz,测其周围频率点的转动快慢. 当装置每转过弧度π时记录1次时间,根据时间与转过角度的关系计算角加速度进而比较快慢. 在其他条件相同的情况下,不同频率下转过的角度与时间关系的实验数据如表1所示.根据表1做出不同频率下的θ-t曲线,并做多项式拟合. 以角加速度最大的93.75 Hz为例,θ-t表1 不同频率下转过的角度与时间关系的实验数据f/Hzt/s0π2π3π4π5π6π7π8π93.2514.26427.68035.35041.70847.79753.4705 8.93364.314-93.5013.80526.69334.53440.91546.71352.10057.98061.978-93.7515.14026.67033.15838.99744.29449.13253.80358.22462.60494.0015.3 4827.52735.11841.41647.88052.46957.51562.39567.15094.2521.52136.828 46.50454.22061.19067.275---94.5018.18032.28241.20748.54855.18061.394---94.7518.56032.15741.41048.42355.18061.51967.607--95.0020.89536.41145.92054.12061.227----95.2520.56236.82846.33754.63761.895----曲线见图4,θ=0.006 0t2+0.07t-2.4,R=0.998 98,发现其为拟合度很高的匀加速运动关系. 根据得出的拟合方程,可以计算出不同频率下的角加速度. 将角加速度和频率的关系做出曲线如图5所示,并与实验所用的93.75Hz的声音信号频谱图像(如图6)作对比,发现两者形态基本相同. 由此可得2.5 L可乐瓶作为亥姆霍兹共振器的实际共振频率即为单频93.75 Hz.图4 θ-t曲线图曲线图6 93.75 Hz声音信号频谱图实验时温度t为15.0 ℃,由声速与温度的关经计算可知声速为340.429 m/s. 将腔颈半径为1.10 cm,颈长为2.48 cm,空腔体积为2.5 L,代入式(1),可得理论共振频率为103.990 1 Hz. 考虑到腔体的形状以及外界环境等因素的影响,可认为理论结果与实验得到的共振频率93.75 Hz较为接近.3.3 长时间运动最终状态亥姆霍兹旋转木马的转动从能量角度来看是声波振动的能量转化为了装置的转动动能. 由于声源稳定,能量必存在上限值,装置在长时间的情况下不可能一直进行匀加速运动,而会逐渐到达稳定状态. 基于这样的考虑,把实验时间扩展到5min(93.75 Hz,正弦波,响度固定),并观察其现象. 结果发现装置先是加速运动(如图A段),其后一段时间速度稳定为匀速(B段),到120 s以后开始减速(C段),并在169 s时停止运动. 为了与能量建立更直接的关系,取转动路程为纵坐标,运动时间为横坐标,记录数据,做出运动时间与路程关系图(L-t图),如图7所示. 然后通过观察加速度变化分析运动过程.图7 L-t关系图这一过程与理论分析相吻合:气体向外排出是主要过程,而气体吸入则是次要过程. 这也就是说气体排出的量要大于气体的吸入量,气体要不断流失,这既是装置得以运动的原因,又是装置最终会静止的原因. 由于腔内气体整体上呈排出状态,根据动量守恒定律装置将会沿远离腔口的方向运动. 同时腔内气体在运动过程中将逐渐稀薄,此时撞向瓶底获得反向速度的气体分子数也将越来越少,排气过程逐渐减弱,排气量和排气速度都不断降低,最终由于存在外界阻力,装置将变为匀速运动进而变为减速运动直至静止. 在装置运动过程中,当把手放在腔口时也能感受到3个不同阶段排出装置的气流强度逐渐减弱的变化.3.4 波形影响实验就不同波形对亥姆霍兹旋转木马转动角加速度的影响做了研究. 在其他条件不变的情况下改变外加声音的波形,观察并测量、计算装置转动的角加速度. 采用的波形有:正弦波、半正弦波、三角波、方波,得出了波形为方波时装置转动的角加速度明显最大的结论(数据和实验曲线从略). 这一现象可以从能量角度加以分析:由方波的傅里叶展开可知,方波在其基频上的展开系数相比其他几种波形要大[7],也就是说声能量更大,又由于本实验装置是依靠单一共振频率驱动,所以方波对共振时的能量输入更多. 故在其他条件相同的情况下,方波信号驱动下装置转动的角加速度明显最大.4 结束语通过用自行设计的简易实验装置对亥姆霍兹旋转木马的声-动能转化现象进行观察、分析和讨论,加深了对这一有趣物理现象的认识和理解,进一步感受到物理世界的奥妙,激发了对物理学习的兴趣. 通过本实验所测定的共振器共振频率与用理论公式计算得到的结果基本相符,说明了用比较角加速度大小的方法研究亥姆霍兹旋转木马是一种简便可行的方法. 本实验还对旋转的全过程及波形对转动快慢的影响进行了有益探索.【相关文献】[1] 马大猷. 亥姆霍兹共鸣器的发展[J]. 物理,1993(8):452-456.[2] 马大猷. 亥姆霍兹共鸣器[J]. 声学技术,2002(Z1):1-3.[3] 晏伟成,景晓东. 基于主动亥姆霍兹共振器的噪声控制实现[A]. 自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C],2007:333-335.[4] 孔德鹏,李宏楷,刘云磊,等. 基于亥姆霍兹共振腔的香味自动排放装置设计[J]. 电脑知识与技术,2012(31):7589-7591.[5] Tom Irvine. Beverage Bottles as Helmholtz Resonators. [EB/OL]. . 2004:1-13.[6] 郭立群,吴波,黄艳芳,等. 声速随温度变化的智能测试研究实验[J]. 物理实验,2013,33(6):20-22.[7] 刘光旭,张效成,赖学坚. 高等数学[M]. 北京:高等教育出版社,2008:308-309.。
2021年10大突破性技术之:记忆植入物

2021年10大突破性技术之:记忆植入物重要性:大脑损伤会致使人们失去形成长期记忆的能力。
突破:动物实验表明,可以通过将电极移植进大脑内来纠正记忆问题。
主要参与者:美国南加州大学维特比工学院工程系生物医药工程教授西奥多·伯格、美国维克森林大学心理及药理系的塞缪尔·戴德威勒、美国肯塔基大学的格雷格·格哈特、美国国防部先进研究项目局(DARPA)。
美国一位标新立异的神经学家宣称,他已经破解了人类脑部储存长期记忆的方式与记忆码的型态,未来,人类可以通过移植进大脑的电子芯片来修复受损的记忆或者重新形成长期记忆。
设想一名阿兹海默氏症病人,或是因脑中风而记忆严重受损的失忆症患者,病后不认识自己周边的亲人,甚至连自己是谁也不知道,此时若能将他先前储存在电子记忆体内的记忆重新植入他的脑部,就能让他重返往日的人际关系中,恢复往日的生活步调。
如果这一奇迹变成现实,那么,学生们将不会再为记不住教科书上的知识点而伤神;法官和律师们也用不着绞尽脑汁去记那些繁琐而冗长的法律条文。
不管你信不信,反正这位神经学家相信。
伯格预测,在并不遥远的未来,植入大脑的电子芯片可帮助失忆病患重新获得记忆。
伯格表示,那些因为阿兹海默氏症、中风、受伤而使得脑部遭受重创的人,其大脑内被破坏的神经网络常常会阻止长期记忆的形成。
经过20多年的研究,他已经设计出了一种硅芯片,可以模拟这些受损的神经细胞正常工作时的信号处理过程,让那些失忆病患重新回忆起失忆一分钟前的经历和知识。
伯格希望这些芯片植入物最终能被植入大脑,从而恢复大脑制造长期记忆的能力。
伯格表示,他的这一想法太大胆了,很多主流的神经学家都不理解,他们直斥他太疯狂。
但是,鉴于伯格的研究团队和几个关系密切的合作者最近进行的实验取得了成功,伯格或许很快就可以摆脱“疯狂”的标签,而且,会被越来越多人认为是一名极富远见的开创者。
他的研究领域也正在慢慢变成神经科学领域的一个前沿亮点。
自旋效应的经典实验

自旋效应的经典实验自旋效应是指自旋粒子在外加磁场下出现的一系列奇特现象,包括自旋预cession、自旋磁共振、自旋震荡等。
以下是关于自旋效应的十个经典实验:1. 斯特恩-盖拉赫实验斯特恩-盖拉赫实验是自旋效应的首次观测实验。
实验中,通过将银原子束通过磁场,观察到银原子束分裂成两束,证明了自旋的存在。
2. 电子磁共振实验电子磁共振实验利用微波辐射磁场作用于自由电子,使其发生自旋共振吸收。
通过观察吸收谱线的变化,可以得到电子的g因子和自旋角动量。
3. 核磁共振实验核磁共振实验是利用核自旋与外加磁场相互作用的现象。
通过测量核磁共振信号的频率和强度,可以获得核自旋角动量和核磁共振谱。
4. 费曼盖尔曼实验费曼盖尔曼实验是利用粒子在磁场中的自旋预cession现象来测量磁场的强度。
通过测量自旋预cession角频率的变化,可以计算出磁场的强度。
5. 磁光共振实验磁光共振实验是利用自旋与外加磁场相互作用导致电子能级的分裂,从而引起光谱的变化。
通过测量光谱的位移,可以得到自旋角动量和g因子的信息。
6. 自旋过程实验自旋过程实验是通过观察自旋在不同过程中的变化来研究自旋效应。
例如,通过观察自旋在弛豫过程中的变化,可以获得自旋弛豫时间和自旋-晶格相互作用强度。
7. 自旋震荡实验自旋震荡实验是利用自旋在外加磁场下的震荡行为来研究自旋效应。
通过测量自旋震荡的频率和幅度,可以得到自旋角动量和g因子的信息。
8. 自旋共振力矩实验自旋共振力矩实验是利用自旋在外加磁场下的力矩变化来研究自旋效应。
通过测量力矩的大小和方向,可以得到自旋角动量和g因子的信息。
9. 自旋-电子相互作用实验自旋-电子相互作用实验是利用自旋与外加磁场相互作用导致电子能级的分裂,从而引起电子态密度的变化。
通过测量电子态密度的变化,可以得到自旋角动量和g因子的信息。
10. 自旋选择实验自旋选择实验是利用自旋与外加磁场相互作用导致电子态的变化,从而引起电子在不同能级之间的跃迁。
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and
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Th. Patzak, on behalf of the HELLAZ collaboration Laboratoire de Physique Corpusculaire et Cosmologie, College de France, IN2P3-CNRS, 11, Place Marcelin Berthelot, F-75231 Paris, France, E-mail: Patzak@cdf.in2p3.fr
Figure 1: Typical MC event of a neutrino interaction resulting in a 250 keV recoil electron. The ionisation cloud after a drift length of 2.50 m left by the electron is represented by the small dots (representing the individual electrons). The continues line corresponds to the track of the recoil electron without drift.
, of recoil electrons from elastic neutrino - electron scattering. The two measured quantities are related to the neutrino energy in the following way:
A large time projection chamber (TPC), lled with cooled helium will serve as active target. The apparatus with proper shielding will be situated in the Gran Sasso underground laboratory in Italy. To obtain a reasonable event rate the detector is operated at low temperature and high pressure to produce 2 1030 target electrons in a 2000 m3 TPC. The kinetic energy of recoil electrons is measured by counting the individual electrons in an ionisation cloud generated by the energy loss of the recoil electron due to ionisation in the helium gas. A typical event is shown in gure 1.
1 Introduction
Data from all running solar neutrino experiments 1;2;3;4;5 indicate a large di erence between the ux of neutrinos calculated in the standard solar model 6 and the measured neutrino ux. To provide an essential contribution to solve the enigma of solar neutrinos a new generation experiment, HELLAZ (HELium at Liquid AZote - nitrogen - temperature), had been proposed in 1992 7;8 . The most interesting solar neutrinos are formed in the reaction p + p ?! 2 D + e+ + e with a continuous 1 spectrum and an end-point energy of 420 keV (pp - neutrinos). Furthermore, the mono-energetic 7 Be neutrinos produced in the reaction 7 Be + e? ?! 7 Li + e 3 4 are highly interesting because a best t to all data from experiments is compatible with zero ux for 7 Be neutrinos. Our main objective with the HELLAZ experiment is to measure the spectrum of pp - neutrinos and 7 Be neutrinos. Predictions from various solar models for the ux of 7 Be and 8 B - neutrinos show large di erences since the involved nuclear cross sections are not well determined in this low energy region. All existing model predictions for the ux of pp - neutrinos are in very good agreement. This comes from the fact that the ux of pp - neutrinos is strongly constrained by the solar luminosity and measurements from helio seismology. Therefore, any observed di erence in spectral shape, avour or ux from model predictions has to be interpreted in terms of new physics ( avour oscillations) or in drastic changes of the solar model, which is very di cult because of the above mentioned const
me
cos ? 1
(1)
2 The HELLAZ experiment
The concept of the HELLAZ experiment is based on the measurement of the solar neutrino energy, E , by measuring the kinetic energy, Te , and the scattering angle, 1
A new generation solar neutrino experiment, HELLAZ, has been proposed and is currently under development. The experiment is dedicated to measure the spectrum of neutrinos originating in the sun. In a rst period we will concentrate on the low energy pp-neutrinos and 7 Be-neutrinos. The pp neutrinos are the most important since they are at the origin of the nuclear fusion chain of the sun. Moreover, the ux of pp-neutrinos is well constrained by measurements of the solar luminosity and helio seismology. All model predictions agree on the ux of pp-neutrinos within a few percent. Hellaz is a real-time experiment measuring the neutrino energy in elastic neutrino-electron scattering reactions. The target consists of cooled helium contained in a 2000 m3 TPC.
Figure 2: A side view of the cylindrical time projection chamber of the HELLAZ experiment to measure the spectrum of solar neutrinos.
To reconstruct the scattering angle, , of the recoil electron the relative position in space of each individual ionisation electron is necessary in order to obtain the angular resolution we are aiming at. From the individual space points the center of gravity of the rst few mm (containing a few hundred electrons) of the track can be reconstructed. The individual coordinates are measured using a x,y detector covering the surface of each endcap of the TPC. The relative z coordinate is obtained by measuring the arrival time of the individual electrons using TDC's. A conceptional design of the HELLAZ experiment can be seen in gure 2. The described method allows a measurement of the kinetic energy of the recoil electron above 100 keV (this results in an energy threshold for the neutrino energy of 220 keV) with a precision of TT 3 %. An angular resolution of about 35 mrad will be achieved. Therefore, the energy of the incoming neutrino can be measured with a precision better then 10 %.