Ústav experimentálnej fyziky SAV, v. v. i.
Názov témy
Vývoj transportného softvéru pre neutrínové teleskopy experimentu KM3NeT a jeho implementácia do všeobecného simulačného rámca experimentu
Program DŠ
Jadrová a subjadrová fyzika
Rok prijímania
2025
Meno školiteľa/-ky
RNDr. Blahoslav Pastirčák, CSc.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Prírodovedecká fakulta UPJŠ
Stručná anotácia
Experiment KM3Net je zameraný predovšetkým na hľadanie galaktických a extragalaktických zdrojov neutrín. Využíva teleskop vysokonergetických neutrín, tvorený sieťou 1 km dlhých girlánd scintilačných detektorov ponorených do vody Stredozemného mora. Využíva vodu na detekciu Čerenkovho žiarenia od sekundárnych častíc produkovaných vysokoenergetickými neutrínami v citlivom objeme alebo jeho blízkosti. Jeho hlavným vedeckým cieľom je zmapovať oblohu v oblasti vysokoenergetických neutrín v južnej hemisfére zahŕňajúc oblasť centra Galaxie. Práca bude súčasťou širšej úlohy zameranej na simulácie a analýzu miónových trekov produkovaných tokom astrofyzikálnych neutrín v atmosfére Zeme a jeho odlíšenie od pozadia produkovaného inými zdrojmi v meraniach experimentu KM3Net. Fyzikálne simulácie pre experiment KM3Net sú prevádzané v troch hlavných krokoch. Simulácie toku atmosférických miónov na úrovni mora, transport miónov do úrovne detektora, simulácie odozvy aparatúry na čerenkovské žiarenie miónov so započítaním práce elektronických systémov teleskopu. Všetky kroky sú prevádzané vo všeobecnom simulačnom rámci gSeaGen. Práca doktoranta je čiastkovou úlohou v druhom kroku simulačného reťazca. Bude vyvíjať softvér v C++ spájajúci nasimulované dáta z CORSIKY so vstupom do simulačných balíkov pre ďalší transport sekundárnych miónov vodou do detektorov ORCA a ARCA experimentu KM3Net. V súčasnosti sa používa v kolaborácii na tento transport starší fortranovský balík MUSIC, ktorý je potrebné nahradiť moderným objektovo orientovaným softvérom s názvom PROPOSAL, k čomu bude potrebná modifikácia celého reťazca. Oba tieto prístupy sa líšia fyzikálne aj programátorským prevedením. Cieľom je vyvinúť nový propagačný softvér a následne ho detailne porovnať s predchádzajúcim a analyzovať. Zároveň bude veľmi žiadúce rozšíriť propagačný softvér aj o propagáciu tau neutrín (doteraz nepoužívané) gSeaGen aplikáciami TAUSIC a TAUOLA.