Hyper-Kamiokande
হাইপার-কামিওকান্ডে (হাইপার-কে বা এইচকে নামেও পরিচিত) একটি নিউট্রিনো মানমন্দির এবং নির্মাণাধীন পরীক্ষা, যা জাপানে ছয়টি মহাদেশের 21টি দেশের (2023 সালের আগস্ট পর্যন্ত) প্রতিষ্ঠানের সহযোগিতায় পরিচালিত হয়। সুপার-কামিওকান্ডে (এসকে) এবং টি2কে পরীক্ষার উত্তরসূরি হিসাবে, এটি প্রোটন ক্ষয় অনুসন্ধান এবং পৃথিবী, বায়ুমণ্ডল, সূর্য এবং মহাবিশ্বের মতো প্রাকৃতিক উৎস থেকে নিউট্রিনো সনাক্ত করার পাশাপাশি মানবসৃষ্ট ত্বরক নিউট্রিনো রশ্মির নিউট্রিনো দোলন অধ্যয়নের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। 2027 সালে তথ্য গ্রহণ শুরু করার পরিকল্পনা করা হয়েছে। হাইপার-কামিওকান্ডে পরীক্ষার সুবিধাটি দুটি জায়গায় অবস্থিত হবেঃ নিউট্রিনো রশ্মিটি অ্যাক্সিলারেটর কমপ্লেক্স জে-পিএআরসি-তে উত্পাদিত হবে এবং জাপানের পূর্ব উপকূলের ইবারাকি প্রিফেকচারের টোকাই গ্রামে অবস্থিত নিকটবর্তী এবং মধ্যবর্তী ডিটেক্টরগুলির সেট দ্বারা অধ্যয়ন করা হবে। প্রধান আবিষ্কারক, যা হাইপার-কামিওকান্ডে (এইচকে) নামেও পরিচিত, জাপানের আল্পসের গিফু প্রিফেকচারের হিদা শহরের নিজুগো পর্বতের চূড়ার নিচে নির্মিত হচ্ছে। এইচকে ডিটেক্টরটি প্রোটন ক্ষয় অনুসন্ধান, প্রাকৃতিক উৎস থেকে নিউট্রিনোগুলির অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা হবে এবং প্রথম দোলন সর্বাধিকের সাথে সম্পর্কিত দূরত্বে একটি ত্বরক নিউট্রিনো রশ্মির দোলন পরিমাপের জন্য একটি দূরবর্তী আবিষ্কারক হিসাবে কাজ করবে। পদার্থবিজ্ঞান ত্বরক এবং বায়ুমণ্ডলীয় নিউট্রিনো দোলন নিউট্রিনো দোলন একটি কোয়ান্টাম যান্ত্রিক ঘটনা যেখানে নিউট্রিনোগুলি চলার সময় তাদের স্বাদ পরিবর্তন করে (নিউট্রিনো স্বাদের অবস্থাঃ,,), এই সত্যের কারণে যে নিউট্রিনো স্বাদের অবস্থা নিউট্রিনো ভর অবস্থার মিশ্রণ (ν1, ν2, ν3 ভর অবস্থার সাথে যথাক্রমে m1, m2, m3)। দোলন সম্ভাব্যতা ছয়টি তাত্ত্বিক পরামিতিগুলির উপর নির্ভর করেঃ ভর এবং স্বাদের অবস্থার মধ্যে মিশ্রণ পরিচালনাকারী তিনটি মিশ্রণ কোণ (θ12, θ23 এবং θ13), দুটি ভর বর্গ পার্থক্য ( কার্ডিওমি212 এবং কার্ডিওমি2232, যেখানে মি2আইজি = মি2আই-মি2জে) এবং নিউট্রিনো দোলনগুলিতে পদার্থ-অ্যান্টিমেটার অসমমিতির জন্য দায়ী সিডিপি পর্যায়। টি2কে পরীক্ষা দ্বারা করা গবেষণা অব্যাহত রেখে, এইচকে ডিটেক্টর জে-পিএআরসি-তে উত্পাদিত রশ্মির মধ্যে ইলেক্ট্রন এবং মিউওন নিউট্রিনোগুলির শক্তি বর্ণালীকে প্রায় বিশুদ্ধ মিউওন নিউট্রিনো রশ্মি হিসাবে পরিমাপ করবে এবং নিকটবর্তী এবং মধ্যবর্তী ডিটেক্টর দ্বারা পরিমাপ করা মরীচি গঠনের সাথে তুলনা করবে। টি2কে/এইচকে নিউট্রিনো রশ্মির গড় শক্তির জন্য, জে-পিএআরসি-এইচকে ডিটেক্টর দূরত্ব প্রথম দোলন সর্বাধিকের সাথে মিলে যায়। নিউট্রিনো এবং অ্যান্টিনিউট্রিনো রশ্মির জন্য পরিমাপগুলি পৃথকভাবে করা হবে, যা পি-, পি-, পি-, পি-, পি-সম্পর্কে তথ্য প্রদান করবে, যেখানে পি-ও-, পি-, পি-, পি-, পি-, পি-, পি-, পি-, পি-, পি-, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি, পি। নিউট্রিনো এবং অ্যান্টিনিউট্রিনোগুলির উপস্থিতির সম্ভাবনার তুলনা (পি-বনাম পি-) δCP পর্যায় পরিমাপ করার অনুমতি দেয়। δCP-π থেকে π পর্যন্ত (−180° থেকে 180° পর্যন্ত) এবং 0 এবং ±π CP প্রতিসাম্য সংরক্ষণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। 10 বছরের তথ্য গ্রহণের পর, যদি সম্ভাব্য δCP মানের 57 শতাংশের জন্য নিউট্রিনো দোলনগুলিতে CP প্রতিসাম্য লঙ্ঘন করা হয় তবে HK 5σ আত্মবিশ্বাস স্তরে নিশ্চিত হবে বলে আশা করা হচ্ছে। সিপি লঙ্ঘন প্রাথমিক মহাবিশ্বে অ্যান্টিম্যাটারের উপর অতিরিক্ত পদার্থ তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় শর্তগুলির মধ্যে একটি, যা এখন আমাদের পদার্থ-নির্মিত মহাবিশ্ব গঠন করে। অ্যাক্সিলারেটর নিউট্রিনোগুলি অন্যান্য দোলন প্যারামিটারগুলির নির্ভুলতা বাড়ানোর জন্যও ব্যবহার করা হবে, যেমন।  ঵িচারণা। m232।, θ23 এবং θ13, পাশাপাশি নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়নের জন্য। শুধুমাত্র পদার্থে নিউট্রিনোর বিস্তারের সময় αm232 প্যারামিটারের অজানা চিহ্নটি নিজেকে প্রকাশ করে। পৃথিবীর মধ্য দিয়ে ভ্রমণকারী বায়ুমণ্ডলীয় নিউট্রিনোগুলির এইচকে পরীক্ষামূলক অধ্যয়ন এবং বিভিন্ন দিক থেকে এইচকে ডিটেক্টরে প্রবেশ (পৃথিবীর ব্যাস পর্যন্ত পদার্থের বেসলাইন) এটি পরিমাপ করতে ব্যবহার করা হবে। নিউট্রিনো জ্যোতির্বিজ্ঞান এবং জিওনিউট্রিনোস সুপারনোভা বিস্ফোরণ প্রচুর পরিমাণে নিউট্রিনো তৈরি করে। 10 কে. পি. সি দূরত্বে একটি ছায়াপথের সুপারনোভার জন্য কয়েক দশ সেকেন্ডের মধ্যে এইচ. কে ডিটেক্টরে প্রায় 50,000 থেকে 94,000 নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়া প্রত্যাশিত। 0. 2 কে. পি. সি দূরত্বে বিটলজিউসের জন্য, এই হার প্রতি সেকেন্ডে 108 টি মিথস্ক্রিয়ায় পৌঁছতে পারে এবং ডিটেক্টর ডি. এ. কিউ সিস্টেমের নকশার সময় এই ধরনের বেশ কয়েকটি ঘটনা বিবেচনা করা হয়েছিল। এইচকে-তে নিবন্ধিত ঘটনার সংখ্যা এবং তাদের গড় শক্তির সময় প্রোফাইল বিস্ফোরণের পরীক্ষার মডেলগুলিকে সক্ষম করবে। এইচকে ডিটেক্টরের নিউট্রিনো দিকনির্দেশক তথ্য বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় সুপারনোভা পর্যবেক্ষণের জন্য একটি প্রাথমিক সতর্কতা প্রদান করতে পারে, পাশাপাশি অন্যান্য বহু-বার্তাবাহক পর্যবেক্ষণগুলিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। মহাবিশ্বের ইতিহাস জুড়ে সুপারনোভা বিস্ফোরণ দ্বারা উত্পাদিত নিউট্রিনোগুলিকে সুপারনোভা রিলিক নিউট্রিনোস (এসআরএন) বা ডিফ্যুজ সুপারনোভা নিউট্রিনো ব্যাকগ্রাউন্ড (ডিএসএনবি) বলা হয় এবং তারা নক্ষত্র গঠনের ইতিহাস সম্পর্কে তথ্য বহন করে। কম প্রবাহের কারণে (কয়েক দশ/সেমি2/সেকেন্ড। ), এগুলি এখনও আবিষ্কৃত হয়নি। দশ বছরের তথ্য গ্রহণের জন্য, এইচকে শক্তি পরিসীমা 16-30 এমইভি-র জন্য প্রায় 40টি এসআরএন ঘটনা সনাক্ত করবে বলে আশা করা হচ্ছে। সৌরশক্তির জন্য, এইচকে পরীক্ষার লক্ষ্য হল অর্থাৎ। : নিউট্রিনো ফ্লাক্সে দিন-রাতের অসমতা অনুসন্ধান করুন-পদার্থে ভ্রমণ করা বিভিন্ন দূরত্বের ফলে (রাতে নিউট্রিনোগুলি ডিটেক্টরে প্রবেশের আগে পৃথিবী অতিক্রম করে) এবং এইভাবে পদার্থের প্রভাব দ্বারা সৃষ্ট বিভিন্ন দোলন সম্ভাবনা। 2 থেকে 7 এম. ই. ভি-এর মধ্যে নিউট্রিনো শক্তির বেঁচে থাকার সম্ভাবনার পরিমাপ। ভ্যাকুয়ামে দোলন এবং পদার্থে দোলন দ্বারা প্রভাবিত অঞ্চলগুলির মধ্যে যথাক্রমে-যা জীবাণুমুক্ত নিউট্রিনো বা অ-মানক মিথস্ক্রিয়ার মতো নতুন পদার্থবিজ্ঞান মডেলের প্রতি সংবেদনশীল। হেপ চ্যানেল থেকে নিউট্রিনোগুলির প্রথম পর্যবেক্ষণঃ স্ট্যান্ডার্ড সোলার মডেল দ্বারা পূর্বাভাস। সৌর ক্রিয়াকলাপের সাথে নিউট্রিনো প্রবাহের তুলনা (যেমন। 11 বছরের সৌরচক্র)। পৃথিবীর অভ্যন্তরে রেডিওনিউক্লাইডের ক্ষয়ে জিওনিউট্রিনো তৈরি হয়। হাইপার-কামিওকান্ডে জিওনিউট্রিনো গবেষণা পৃথিবীর মূল রাসায়নিক গঠন মূল্যায়ন করতে সহায়তা করবে, যা ভূ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের প্রজন্মের সাথে যুক্ত। প্রোটন ক্ষয় একটি মুক্ত প্রোটনের হালকা উপ-পারমাণবিক কণায় ক্ষয় কখনই লক্ষ্য করা যায়নি, তবে এটি কিছু গ্র্যান্ড ইউনিফাইড তত্ত্ব (জিইউটি) দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে এবং মহাবিশ্বে অ্যান্টিম্যাটারের উপর পদার্থের প্রাধান্য ব্যাখ্যা করার জন্য প্রথম প্রস্তাব করা হয়েছিল। এইচকে দ্বারা অধ্যয়নরত প্রধান চ্যানেলগুলি হল → + এবং → +, যা অনেক জিইউটি মডেল দ্বারা পছন্দ করা হয়। দশ বছরের তথ্য গ্রহণের পর, এইচকে তার সবচেয়ে সংবেদনশীল ক্ষয় চ্যানেলের জন্য প্রোটন গড় জীবনকালের নিম্ন সীমা 1.6x1034 থেকে 6.3x1034 এবং অন্য ক্ষয় চ্যানেলের জন্য 0.7x1034 থেকে 2.0x1034 বৃদ্ধি করবে বলে আশা করা হচ্ছে। ডার্ক ম্যাটার হল একটি অনুমানমূলক, অ-আলোকিত পদার্থের রূপ যা ছায়াপথে অতিরিক্ত অদৃশ্য ভরের অস্তিত্বের পরামর্শ দেওয়ার জন্য অসংখ্য জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক পর্যবেক্ষণ ব্যাখ্যা করার জন্য প্রস্তাবিত। ডার্ক ম্যাটার কণাগুলি যদি দুর্বলভাবে মিথস্ক্রিয়া করে তবে তারা ধ্বংস বা ক্ষয়ের মাধ্যমে নিউট্রিনো তৈরি করতে পারে। এই নিউট্রিনোগুলি এইচকে ডিটেক্টরে একটি আইসোট্রপিক বায়ুমণ্ডলীয় নিউট্রিনো পটভূমিতে ছায়াপথের কেন্দ্র, সূর্য বা পৃথিবীর মতো বড় মহাকর্ষীয় সম্ভাবনার দিক থেকে অতিরিক্ত নিউট্রিনো হিসাবে দৃশ্যমান হতে পারে। পরীক্ষার বিবরণ হাইপার-কামিওকান্ডে পরীক্ষায় একটি অ্যাক্সিলারেটর নিউট্রিনো বিম, নিয়ার ডিটেক্টরের একটি সেট, ইন্টারমিডিয়েট ডিটেক্টর এবং ফার ডিটেক্টর (হাইপার-কামিওকান্ডে নামেও পরিচিত) রয়েছে। ফার ডিটেক্টর নিজেই প্রোটন ক্ষয় অনুসন্ধান এবং প্রাকৃতিক উৎস থেকে নিউট্রিনোগুলির অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা হবে। যদিও উপরের সমস্ত উপাদান অ্যাক্সিলারেটর নিউট্রিনো দোলন অধ্যয়নের জন্য কাজ করবে। এইচকে পরীক্ষা শুরু করার আগে, টি2কে পরীক্ষাটি তথ্য গ্রহণ শেষ করবে এবং এইচকে তার নিউট্রিনো বিমলাইন এবং নিয়ার ডিটেক্টরের সেটটি দখল করবে, যখন মধ্যবর্তী এবং দূরবর্তী ডিটেক্টরগুলিকে নতুন করে নির্মাণ করতে হবে। ডিটেক্টর ইন্টারমিডিয়েট ডিটেক্টরের কাছে নিউট্রিনো বিমলাইন ইন্টারমিডিয়েট ওয়াটার চেরেনকভ ডিটেক্টর (আই. ডব্লিউ. সি. ডি) নিউট্রিনো উৎপাদন স্থান থেকে কয়েক কিলোমিটার দূরে অবস্থিত থাকবে। এটি ব্যাস এবং উচ্চতার জলে ভরা একটি সিলিন্ডার হবে যার একটি লম্বা কাঠামো থাকবে যার সাথে ব্যাসের প্রায় 3000 ফটোমল্টিপ্লায়ার টিউব থাকবে। কাঠামোটি একটি ক্রেন সিস্টেম দ্বারা উল্লম্ব দিকে সরানো হবে, যা বিভিন্ন অফ-অ্যাক্সিস কোণে নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়ার পরিমাপ প্রদান করবে, যা নীচে 1° থেকে শীর্ষে 4° পর্যন্ত বিস্তৃত এবং এইভাবে বিভিন্ন শক্তি বর্ণালীর জন্য। নিউট্রিনো শক্তির পুনর্গঠনের জন্য নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়ার তাত্ত্বিক মডেলের উপর নির্ভর না করে বিভিন্ন অফ-অ্যাক্সিস কোণ থেকে ফলাফলগুলি একত্রিত করে প্রায় একবর্ণের নিউট্রিনো বর্ণালীর ফলাফল বের করা সম্ভব। প্রায় একই কৌণিক এবং গতিবেগ গ্রহণযোগ্যতা সহ ফার ডিটেক্টরের মতো একই ধরনের ডিটেক্টরের ব্যবহার ডিটেক্টরের প্রতিক্রিয়া সিমুলেশনের উপর নির্ভর না করে এই দুটি ডিটেক্টরের ফলাফলের তুলনা করার অনুমতি দেয়। এই দুটি তথ্য, নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়া এবং ডিটেক্টর প্রতিক্রিয়া মডেল থেকে স্বাধীনতা, দোলন বিশ্লেষণে পদ্ধতিগত ত্রুটি হ্রাস করতে সক্ষম করবে। ডিটেক্টরের এই ধরনের নকশার অতিরিক্ত সুবিধাগুলি হল বিভিন্ন অফ-অ্যাক্সিস কোণের জন্য জীবাণুমুক্ত দোলন প্যাটার্ন অনুসন্ধান করা এবং ইলেক্ট্রন নিউট্রিনো মিথস্ক্রিয়ার একটি পরিষ্কার নমুনা পাওয়ার সম্ভাবনা, যার ভগ্নাংশ বৃহত্তর অফ-অ্যাক্সিস কোণের জন্য বড়। হাইপার-কামিওকান্দে ফার ডিটেক্টর হাইপার-কামিওকান্দে ডিটেক্টর তোচিবোরা খনিতে সুপার-কামিওকান্দে (এসকে) ডিটেক্টর থেকে দক্ষিণে, নিজুগো পর্বতের চূড়ার নীচে, নিউট্রিনো বিম কেন্দ্রের একই অফ-অ্যাক্সিস কোণে (2.5°) এবং বিম উৎপাদন স্থান থেকে এসকে-র সমান দূরত্বে অবস্থিত হবে। এইচকে একটি ওয়াটার চেরেনকভ ডিটেক্টর হবে, যা এসকে ডিটেক্টরের চেয়ে 5 গুণ বড় (258 টন জল)। এটি ব্যাস এবং উচ্চতার একটি নলাকার ট্যাঙ্ক হবে। ট্যাঙ্কের আয়তনকে 60 সেন্টিমিটার চওড়া নিষ্ক্রিয় নলাকার কাঠামো দ্বারা অভ্যন্তরীণ সনাক্তকারী (আইডি) এবং বাহ্যিক সনাক্তকারী (ওডি)-তে ভাগ করা হবে, যার বাইরের প্রান্তটি উল্লম্ব থেকে 1 মিটার এবং অনুভূমিক ট্যাঙ্কের দেয়াল থেকে 2 মিটার দূরে অবস্থিত। এই কাঠামোটি অপটিক্যালি আইডি-কে ওডি থেকে আলাদা করবে এবং ফটো মাল্টিপ্লায়ার টিউব (পিএমটি) ধারণ করবে যা আইডি-র ভিতরে এবং বাইরে ওডি-র দিকে তাকিয়ে থাকবে। আইডি-র জন্য, হামামাতসু ফটোনিক্স দ্বারা আর12860 ধরনের 40,000 ব্যাস পর্যন্ত ফটো মাল্টিপ্লায়ার টিউব (পিএমটি) এবং প্রায় 1000 মাল্টি-পিএমটি মডিউল (এমপিএমটি) থাকবে। প্রতিটি এম. পি. এম. টি মডিউল একটি জলরোধী পাত্রে আবদ্ধ উনিশটি 3 ইঞ্চি ব্যাসের ফটোমল্টিপ্লায়ার টিউব নিয়ে গঠিত। ওডি-তে 8000টি পর্যন্ত পিএমটি-র ব্যবস্থা থাকবে এবং এটি ডিটেক্টরের বাইরের দিক থেকে প্রবেশ করা কণাগুলির (প্রধানত মহাজাগতিক-রশ্মি মিউওন) থেকে ভিতরে ঘটে যাওয়া মিথস্ক্রিয়াকে আলাদা করার জন্য ভেটো হিসাবে কাজ করবে। এইচকে ডিটেক্টর নির্মাণ 2020 সালে শুরু হয় এবং 2027 সালে তথ্য সংগ্রহের কাজ শুরু হবে বলে আশা করা হচ্ছে। এটি জে-পার্ক থেকে প্রায় 1100 কিলোমিটার দূরে কোরিয়ায় একটি দ্বিতীয়, অভিন্ন জল-চেরেনকভ ট্যাঙ্ক তৈরি করার কথাও বিবেচনা করা হচ্ছে, যা প্রথম ট্যাঙ্কের 6 বছর পরে কার্যকর হবে। 1999 সালের সেপ্টেম্বরের ইতিহাস ও সময়সূচীঃ 2000 সালে উপস্থাপিত প্রথম ধারণাগুলিঃ "হাইপার-কামিওকান্ডে" নামটি প্রথম ব্যবহৃত হয় 2011 সালের সেপ্টেম্বর মাসেঃ 2015 সালের জানুয়ারিতে এল. ও. আই জমা দেওয়াঃ হাইপার-কামিওকান্ডে প্রকল্পে সহযোগিতার জন্য দুটি আয়োজক প্রতিষ্ঠানঃ আই. সি. আর এবং কে. ই. কে দ্বারা স্বাক্ষরিত সমঝোতাপত্র। হাইপার-কামিয়োকান্ডে প্রোটো-সহযোগিতার গঠন মে 2018: হাইপার-কামিয়োকান্ডে ডিজাইন রিপোর্ট সেপ্টেম্বর 2018: এমইএক্সটি থেকে 2019 সালের ফেব্রুয়ারি 2020-তে বীজ তহবিল বরাদ্দঃ জাপানি ডায়েট দ্বারা আনুষ্ঠানিকভাবে অনুমোদিত প্রকল্প মে 2021: অ্যাক্সেস টানেল খননের সূচনা 2021: ফটোমল্টিপ্লায়ার টিউবগুলির ব্যাপক উৎপাদনের সূচনা ফেব্রুয়ারি 2022: অ্যাক্সেস টানেল নির্মাণের সমাপ্তি অক্টোবর 2023: প্রধান গুহা গম্বুজ বিভাগের সমাপ্তি 2027: তথ্য গ্রহণের প্রত্যাশিত সূচনা নোট গ্রন্থপঞ্জি রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক হাইপার-কামিয়োকান্ডে ওয়েবসাইট নিউট্রিনো পর্যবেক্ষণাগার জাপানে জ্যোতির্বিজ্ঞান পর্যবেক্ষণ