Vývoj algoritmu pro rekonstrukci lineárních drah částic v SuperNEMO detektoru

Abstract

Hmotnost neutrina je jednou z největších otevřených otázek moderní částicové fyziky. Aby bylo možné změřit jeho hmotnost, spoléhá mnoho experimentů na měření poločasu takzvaného bezneutrinového dvojného beta rozpadu (0νββ). Experiment SuperNEMO vyniká v oblasti 0νββ díky svému jedinečnému "tracko-calo" designu, který slibuje nesrovnatelné možnosti redukce pozadí oproti jiným přístupům. K dosažení jeho plného potenciálu je však zapotřebí výkonného algoritmu pro rekonstrukci drah částic, který umožní hledaný rozpad detekovat. V rámci předložené práce jsme vyvinuli první verzi softwaru pro rekonstrukci drah založeného na aplikaci Legendrovy transformace. V této práci demonstrujeme jeho sílu a možnosti vylepšení.

The mass of the neutrino is one of the biggest open questions in modern particle physics. In order to measure its mass, many experiments rely on measuring the half-life of a predicted decay called neutrinoless double beta decay (0νββ). The SuperNEMO experiment stands out in the field of 0νββ thanks to its unique "tracko-calo" design, which promises background rejection capabilities unmatched by other approaches. However, to reach its full potential, a powerful reconstruction algorithm is needed in order to detect the elusive decay. Withing the presented work, we have developed the first version of the reconstruction software based on the application of the Legendre transform. In the thesis we demonstrate its power and the opportunities for improvement.