MiniBooNE反中微子数据中中性电流pi0的产生

MiniBooNE的中微子和反中微子截面

Neutrino and Antineutrino Cross sections at MiniBooNE

MiniBooNE实验已经报道了许多高统计中微子和反中微子截面-其中包括带电流准弹性（CCQE）和中性流弹性（NCE）中微子在矿物油上的散射。最近，对反中微子束的中微子污染的研究已经结束，反中微子CCQE和NCE散射的分析正在进行中。

在MiniBooNE更新电子反中微子出现的搜索

Updated Search for Electron Antineutrino Appearance at MiniBooNE

费米实验室的MiniBooNE实验更新了其对ν_μ-bar -> ν_e-bar振荡的搜索，收集了2011年5月的数据。这比2010年公布的结果增加了52%。在91.1%的置信水平下，数据支持LSND样振荡超过仅背景假设。虽然新的结果仍然与LSND同样一致，但与仅背景假设的兼容性有所改善。在475 MeV以下，观测到了38.6 +-18.5 ν_e的过剩事件，这与中微子模中的这种过剩现象相一致。

MiniBooNE中带电μ子中微子相互作用的测量

Measuring Charged-Current Muon Neutrino Interactions in MiniBooNE

MiniBooNE试图证实或反驳LSND μ子-反中微子到电子-反中微子振荡信号具有高统计意义和不同的系统学。MiniBooNE积累了世界上最大的GeV中微子数据集。MiniBooNE采用宇宙μ子校准系统来研究探测器中μ子能量和方向的重建。本文介绍了μ介子中微子荷电准弹性截面和单π介子产生截面的测量进展。

在MiniBooNE运动学中中性流中微子和反中微子截面中的末态相互作用效应

Final-state interactions effects in neutral-current neutrino and antineutrino cross sections at MiniBooNE kinematics

最近的中性流弹性中微子和反中微子核散射截面的分析测量的MiniBooNE合作需要相对论的理论描述，也占的作用，最终状态的相互作用。在这项工作中，我们调查的灵敏度，最终状态的相互作用和比较的MiniBooNE数据与在相对论格林函数模型中得到的结果与不同的参数化的唯象相对论光学势。

建造MiniBooNE近探测器的意向书：BooNE

A Letter of Intent to Build a MiniBooNE Near Detector: BooNE

在$\sim 1$ eV $^2$尺度下，中微子和反中微子振荡之间的差异有越来越多的证据。MiniBooNE实验在中微子模式下观测到了一个无法解释的低能类电子事件，这可能是由于中性电流辐射相互作用、无菌中微子衰变或涉及无菌中微子的中微子振荡，这可能与LSND信号有关。然而，到目前为止，在反中微子模式的低能量下，没有观察到过量的类电子事件（$-0.5 \pm 7.8 \pm 8.7$）。此外，全球3+1和3+2不育中微子符合世界中微子和反中微子数据表明中微子和反中微子之间的差异显着（$\sin^22θ_{μμ} \sim 35%$）$\bar ν_μ$消失。为了测试低能过剩是否是由于中微子振荡以及$ν_μ$和$\bar ν_μ$消失之间是否存在差异，我们建议在距离助推中微子束（BNB）生产目标$\sim 200$ m处建造第二个MiniBooNE探测器（或将现有MiniBooNE探测器移动到）。对于不同距离的相同探测器，当取两个探测器中事件的比率时，大部分系统误差将被抵消，因为中微子通量随着$1/r^2$变化到可计算的近似值。这将允许对$ν_e$和$\bar ν_e$出现以及$ν_μ$和$\bar ν_μ$消失的振荡进行灵敏测试。此外，中微子模式和反中微子模式的振荡之间的比较将允许在短基线（$Δm^2 > 0.1$ eV $^2$）的轻子扇区CP和CPT破坏的灵敏搜索。

MiniBooNE中的中性电流弹性相互作用

Neutral Current Elastic Interactions in MiniBooNE

讨论了MiniBooNE中的中性电流弹性相互作用。在中微子模式下，MiniBooNE报告了：通量平均的NCE微分截面作为四动量转移平方的函数，轴向质量M_{A}测量，以及核子奇异夸克自旋含量Δs的测量。在反中微子模式中，我们提出的背景扣除的数据进行了比较与蒙特卡罗预测。

MicroBooNE对电子反中微子相互作用低灵敏度在寻找MiniBooNE超出中的影响

Implications of MicroBooNE's low sensitivity to electron antineutrino interactions in the search for the MiniBooNE excess

本文指出若MiniBooNE低能超出由电子反中微子引起，液氩探测器因低能截面抑制而灵敏度低，MicroBooNE结果与此情景在$2σ$置信水平下一致，而掺钆水切伦科夫探测器ANNIE可直接搜索该超出。

NC一致性pi0产量低于2 GeV

NC Coherent pi0 Production Below 2 GeV

未来$\bar{ν_μ}\to \bar{ν_e}$（$ν_μ\to ν_e$）振荡搜索的单一最大背景是中性电流（NC）$π^0$生产。MiniBooNE于2006年1月开始收集反中微子数据，拥有世界上最大的反中微子产生的重建$π^0$样本。这些中性π介子主要通过$Δ$共振产生，但也可以通过“相干产生”产生。“后一个过程是反中微子从中子或质子上的掠射散射的相干总和，在这个过程中，原子核保持完整，但产生了一个$π^0$。这个过程的一个标志是一个高度前瞻性的$π^0$。利用反中微子而不是中微子研究相干产生是有用的，因为在反中微子运行中相干散射与共振散射的比率增加。将讨论在MiniBooNE反中微子数据中NC相干$π^0$产生的测量。

MiniBooNE中中性电流$π^0$的产生

Neutral Current $π^0$ Production in MiniBooNE

本文描述了用于确定MiniBooNE中动量仓中中性电流$π^0$产生的分析。此外，测量的相对相干生产的$π^0$ s进行了讨论。发现相干产生率为总排他中性电流$π^0$产生率的（19.5 $\pm$ 1.1（stat）$\pm$ 2.5（sys））%。

MiniBooNE处的中性电流Pi0相互作用

Neutral Current Pi0 Interactions at MiniBooNE

MiniBooNE，费米实验室的迷你助推中微子实验，将在μ子中微子束中寻找电子中微子的出现，并在此过程中将在0-2 GeV能量范围内积累比过去所有实验更多的中微子相互作用。这项工作提出了在MiniBooNE中性电流pi 0分析的初步结果，与NUANCE，NEUGEN和NEUT中微子截面Monte Carlos的比较。并将这三个蒙特卡罗模拟与2002年9月至2003年9月的MiniBooNE数据进行了比较。

MiniBooNE中子-核子中性电流弹性散射的测量

Measurement of Neutrino-Nucleon Neutral Current Elastic Scattering in MiniBooNE

使用中性流弹性中微子相互作用的高统计样本，MiniBooNE测量了矿物油（$CH_2$）上的通量平均中性流弹性微分截面。使用后者，一个$χ^2$测试MC与不同值的轴向矢量质量已被执行。此外，还讨论了利用切伦科夫阈值以上的中性流弹性质子富集事件的样本来测量比值$νp\to νp /νN\to νN$的可能性。这个比值对奇异夸克对核子自旋的贡献$Δs$很敏感。

MiniBooNE反中微子截面的新结果

New Anti-Neutrino Cross-Section Results from MiniBooNE

首次测量了反中微子荷电电流准弹性（$\numub$ CCQE，$\numu + N \to \mup + N'$）和中性电流弹性（$\numub$ NCE，$\numu + N \to \numu + N$）截面与$< E_{\barν} >$ $<$ 1 GeV。为了最大限度地提高这些测量的精度，执行了许多数据驱动的背景测量，包括使用非磁化检测器进行电荷分离的首次演示。除了通过探测新的能量范围来扩展我们对反中微子相互作用的知识之外，这些测量还约束了当前和未来中微子振荡实验的信号和背景过程，并且还对核内相互作用产生了影响。

Neutrino versus antineutrino cross sections and CP violation

We discuss the nuclear interactions of neutrinos versus those of antineutrinos, a relevant comparison for CP violation experiments in the neutrino sector. We consider the MiniBooNE quasielastic-like double differential neutrinos and antineutrinos cross sections which are flux dependent and hence specific to the MiniBooNE set-up. We combine them introducing their sum and their difference. We show that the last combination can bring a general information, which can be exploited in other experiments, on the nuclear matrix elements of the axial vector interference term. Our theoretical model repro…

在$Δm^2 \sim$ 1 $\mathrm{eV}^{2}$标度上寻找电子反中微子现象

A Search for Electron Antineutrino Appearance at the $Δm^2 \sim$ 1 $\mathrm{eV}^{2}$ Scale

MiniBooNE协作报告了搜索$\barν_μ\to\barν_e$振荡的初步结果。使用对应于靶上的$3.39 \times 10^{20}$质子的数据样本进行信号盲分析。数据是一致的背景预测在整个范围内的中微子能量重建假设准弹性散射，$200 < E_ν^{QE} < 3000$兆电子伏：144电子类事件已被观察到在这个能量范围内，相比预期的$139.2 \pm 17.6$事件。在低能量（200-475 MeV）和高能量（475-1250 MeV）下都没有观察到明显的过量事件。洛斯阿拉莫斯国家实验室的液体闪烁体中微子探测器的数据表明，这些数据与反中微子振荡有关，但并不确定。

反中微子-核相互作用中的准弹性和多核子激发

Quasielastic and multinucleon excitations in antineutrino-nucleus interactions

我们调查的MiniBooNE最近的反中微子核相互作用的数据，使用相同的理论描述与中微子相互作用在以前的作品相同的参数。当考虑多核子激发时，我们的模型能很好地再现双微分准弹性截面，而不存在能量重构问题。对于Q^2分布也得到了类似的一致性。

反中微子中性流弹性微分截面的测量

Measurement of the Antineutrino Neutral-Current Elastic Differential Cross Section

利用MiniBooNE实验测量了CH $_{2}$上的通量平均反中微子中性流弹性散射截面（$dσ_{\bar νN \rightarrow \bar νN}/dQ^{2}$），该实验使用了迄今为止收集到的最大的反中微子中性流弹性散射候选事例.还给出了反中微子与中微子中性流弹性散射截面之比和反中微子中性流弹性与反中微子带电流准弹性截面之比。

MiniBooNE状态

MiniBooNE Status

MiniBooNE，费米实验室的迷你助推器中微子实验，将证实或反驳洛斯阿拉莫斯国家实验室的液体闪烁中微子探测器（LSND）实验所看到的中微子振荡信号的存在。该实验将在μ子中微子束中寻找电子中微子的出现。这项工作提出了初步的结果，从第一轮的分析带电电流准弹性事件，中性电流的事件，中性电流弹性事件。中微子振荡分析没有在这项工作中提出，这是一个盲目的分析，将不会提出，直到完整的数据集已经收集。

3+1中微子混合

Status of 3+1 Neutrino Mixing

考虑到MiniBooNE反中微子数据的最新更新和MINOS对nu_mu消失为无菌中微子的最新结果（由于MiniBooNE中微子和反中微子数据之间的CP破坏差异已经减小，因此不需要更复杂的3+2中微子混合），我们在3+1中微子混合的框架内对短基线中微子振荡数据的分析进行了更新。我们的短基线中微子振荡数据，包括MiniBooNE低能量异常（目前在中微子和反中微子数据）的拟合的结果导致出现和消失的数据之间的强烈张力。因此，低能异常似乎不是由于nu_mu -> nu_e跃迁。排除MiniBooNE低能异常，出现和消失的数据是勉强兼容的。整体分析的最佳拟合点在Δ m^2_{41}处，约为5.6 eV^2，这与宇宙学边界相比相当大，但在Δ m^2_{41}处，在1 σ范围内有三个区域，约为1.6、1.2和0.91 eV^2。我们还表明，镓中微子异常的数据有利于Δ m^2_{41}值大于约1 eV^2。

多通道振荡和LSND、KARMEN和MiniBooNE之间的关系，有和没有CP破坏

Multichannel oscillations and relations between LSND, KARMEN and MiniBooNE, with and without CP violation

我们通过例子表明，多通道混合不仅会影响从中微子振荡实验中提取的参数，而且在只有两个通道参与混合的假设下，通过拟合实验数据，得到了更一般的结论。MiniBooNE的影响和最大的CP破坏的基础上的一个例子显示了深远的影响，该实验的两个数据集（μ子中微子和μ子反中微子）。

短基线电子中微子消失、氚β衰变和无中子双β衰变

Short-Baseline Electron Neutrino Disappearance, Tritium Beta Decay and Neutrinoless Double-Beta Decay

我们考虑的MiniBooNE低能异常和镓放射性源实验异常的短基线电子中微子消失的3+1四中微子混合计划的框架内的解释。MiniBooNE和镓的数据分别进行拟合，结果是高度一致的，有效振荡参数Δ m^2和sin^2 2 θ的最佳拟合值非常接近。组合拟合得到Δ m^2 >~ 0.1 eV^2，2 σ时0.11 < sin^2 2 θ < 0.48。我们还考虑了Bugey和Tirzz反应堆反中微子振荡实验的数据和美因茨和Troitsk氚实验中得到的β衰变的有效电子反中微子质量的限制。这些实验数据的拟合将sin ^2 2 θ的值限制在2 σ时小于0.10。考虑到中微子MiniBooNE和镓数据与反中微子反应堆和氚数据之间的张力作为统计涨落，我们进行了组合拟合，得到Δ m^2 \simeq 2 eV和0.01 < sin^2 2 θ < 0.13（2 σ）。假设质量为m_1，m_2，m_3 << m_4，在2 σ处，β衰变和无中微子双β衰变中，m_4对有效中微子质量的贡献分别在0.06 ~ 0.49 eV和0.003 ~ 0.07 eV之间。我们还考虑了调和中微子MiniBooNE和镓数据和反中微子反应堆和氚数据与不同的混合在中微子和反中微子部门之间的紧张关系的可能性。我们发现一个混合角不对称的2.6西格玛指示。

Single photon events from neutral current interactions at MiniBooNE

The MiniBooNE experiment has reported results from the analysis of $ν_e$ and $\bar ν_e$ appearance searches, which show an excess of signal-like events at low reconstructed neutrino energies, with respect to the expected background. A significant component of this background comes from photon emission induced by (anti)neutrino neutral current interactions with nucleons and nuclei. With an improved microscopic model for these reactions, we predict the number and distributions of photon events at the MiniBooNE detector. Our results are compared to the MiniBooNE in situ estimate and to other theo…

MINER $ν$ A上带电准弹性中微子和反中微子散射的相对论格林函数模型

The relativistic Green's function model in charged-current quasielastic neutrino and antineutrino scattering at MINER$ν$A kinematics

分析带电流准弹性中微子和反中微子-核散射截面需要相对论理论描述，同时考虑末态相互作用的作用。我们比较了相对论格林函数模型的结果与最近公布的数据由MINER $ν$ A合作。该模型能够描述MINER $ν$ A和MiniBooNE数据。

MiniBooNE运动学中性流中微子-核散射末态相互作用的相对论描述

Relativistic descriptions of final-state interactions in neutral-current neutrino-nucleus scattering at MiniBooNE kinematics

最近由MiniBooNE合作测量的中性流中微子-核散射截面的分析需要相对论性的理论描述，也考虑了末态相互作用的作用。在这项工作中，我们评估微分截面与相对论扭曲波脉冲近似和相对论格林函数模型调查的敏感性，最终状态的相互作用。还讨论了核子形状因子中奇夸克含量的作用。

从MiniBooNE中性点电流弹性截面测量中提取轴向质量和奇异值

Extraction of Axial Mass and Strangeness Values from the MiniBooNE Neutral Current Elastic Cross Section Measurement

本文介绍了用NuWro蒙特卡罗发生器对中性流弹性中微子在$CH_{2}$靶上散射的MiniBooNE实验数据进行分析的结果。包含在NuWro的两个体电流的贡献导致轴向质量值$M_A = 1.10^{+0.13}_{-0.15}$ GeV的中微子-氘散射数据的基础上与旧的评估一致。用$g_A^s = -0.4^{+0.5}_{-0.3}$估计了奇异夸克对核子自旋的贡献。

不育中微子的现象学

Phenomenology of Sterile Neutrinos

本文综述了支持短基线中微子振荡的证据，这种振荡需要一个或多个无菌中微子的存在。在3+1中微子混合的框架下，这是标准三中微子混合的最简单的扩展，可以部分解释数据，在解释数据时存在很强的张力，主要是由于出现和消失实验的结果不一致。在3+2中微子混合的框架下，短基线实验中的CP破坏可以解释MiniBooNE中微子和反中微子数据的差异，但出现和消失实验数据之间的张力仍然存在，因为与LSND和MiniBooNE反中微子出现信号相一致的电子反中微子和μ子中微子的短基线消失尚未被观察到。

Model-independent determination of the axial mass parameter in quasielastic antineutrino-nucleon scattering

Understanding the charged current quasielestic (CCQE) neutrino-nucleus interaction is important for precision studies of neutrino oscillations. The theoretical description of the interaction depends on the combination of a nuclear model with the knowledge of form factors. While the former has received considerable attention, the latter, in particular the axial form factor, is implemented using the historical dipole model. Instead, we use a model-independent approach, presented in a previous study, to analyze the muon antineutrino CCQE mineral oil data published by the MiniBooNE collaboration. …

在0.1 eV ^2 <Δ m^2 <100 eV ^2时μ子反中微子消失的双基线搜索

Dual baseline search for muon antineutrino disappearance at 0.1 eV^2 < Δm^2 < 100 eV^2

MiniBooNE和SciBooNE合作报告了在费米实验室的助推器中微子束线上联合搜索短基线消失的\bar{ν_μ}的结果。MiniBooNE Cherenkov探测器和SciBooNE跟踪探测器从同一束中观察反中微子，因此对它们的数据集进行综合分析可以部分限制一些通量和截面的不确定性。在ν_μ背景中的不散射受到中微子通量和在两个探测器上进行的截面测量的限制。使用似然比方法设定\bar{ν_μ}消失的90%置信水平上限，该上限显著改善了Δ m^2 = 0.1 - 100 eV^2区域的先前限值。

用MiniBooNE中性流弹性截面结果约束3+1无菌中微子模型

Using MiniBooNE neutral current elastic cross section results to constrain 3+1 sterile neutrino models

MiniBooNE中性电流弹性（NCEL）的截面的结果被用来提取限制在$Δm^{2}-\sin^{2}\vartheta_{μs}$平面的3+1无菌中微子模型的质量分裂$0.1 \leq Δm^{2} \leq 10.0$ eV $^{2}$。GENIE与MiniBooNE采用的截面模型一起使用，通过对MiniBooNE靶材料CH $_{2}$进行模拟来预测事件发生率。轴向质量在所有拟合中都是自由参数。无菌修改的通量和变化的截面在模拟中将两者联系起来，并允许使用截面结果对无菌中微子混合设置限制。大轴向质量问题使得实验必须执行其自身的轴向质量拟合，但是如果无菌和截面模型参数不独立，则对相同数据集的先前拟合可能掩盖无菌振荡信号。我们发现，对于NCEL数据集有显着的无菌和截面模型参数之间的相关性，使适合两个模型同时获得强大的结果是必要的。如果不这样做，则会导致无菌参数的限值超出保证限值。本文讨论了MiniBooNE能区带电准弹性截面（CCQE）和NCEL截面的不确定性对中性中微子测量所带来的一般性问题。

MiniBooNE实验中$\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$振荡搜索的改进

Improved Search for $\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$ Oscillations in the MiniBooNE Experiment

费米实验室的MiniBooNE实验报告了对反中微子模式下靶上$11.27 \times 10^{20}$质子的$\bar ν_e$外观数据进行分析的结果，比以前报告的结果增加了大约两倍。在能量范围$200<E_ν^{QE}<1250$ MeV内观察到$78.4 \pm 28.5$事件的事件过量（$2.8 σ$）。如果在双中微子振荡模型$\barν_μ\rightarrow\barν_e$中解释，则对过量的最佳振荡拟合具有66%的概率，而仅背景拟合具有相对于最佳拟合的0.5%的$χ^2$概率。这些数据与在$0.01 < Δm^2 < 1.0$ eV $^2$范围内的反中微子振荡是一致的，并且与来自液体闪烁中微子探测器（LSND）的反中微子振荡的证据有一些重叠。所有的主要背景都受到现场事件测量的限制，因此非振荡解释需要调用新的异常背景过程。中微子模式运行也显示出过剩在低能量的$162.0 \pm 47.8$事件（$3.4 σ$），但过剩的能量分布是勉强兼容的一个简单的两个中微子振荡形式主义。扩展的模型中有几个不育中微子，可以通过允许中微子和反中微子振荡之间的CP破坏效应来减少不兼容性。

VSBL电子中微子消失

VSBL Electron Neutrino Disappearance

我们认为，在MiniBooNE中微子数据和镓放射性源实验中，甚短基线（VSBL）电子中微子消失成不育中微子的可能迹象。我们讨论了这种消失与反应堆和MiniBooNE反中微子数据的兼容性。我们发现中微子和反中微子数据之间的矛盾可能是由于：1）统计涨落; 2）低估了系统的不确定性; 3）排除了我们关于VSBL nu_e消失的假设; 4）CPT对称性的破坏。考虑到第一种可能性，我们给出了所有数据的组合拟合结果，这表明P_{ee} <1，CL为97.04。我们还考虑CPT违背的可能性，这导致nu_e和antinu_e生存概率不对称的最佳拟合值A_{ee} ^{CPT，bf}=-0.17，并且在99.7 CL时A_{ee} ^{CPT}<0。

中微子诱导的光子产生能解释MiniBooNE的低能量过剩吗？

Can neutrino-induced photon production explain the low energy excess in MiniBooNE?

这份报告总结了我们对MiniBooNE中中性电流（NC）诱导的光子产生的研究，这是由本实验中的低能量过剩所激发的[A. A. Aquilar-Arevalo et al.（MiniBooNE Collaboration），Phys. Rev. Lett. 98，231801（2007）; 103，111801（2009）]。提出了两个反常光子- $Z$玻色子-矢量介子耦合的NC光子产生可能解释这种过剩。然而，我们在中微子和反中微子运行中计算的事件数与以前的MiniBooNE估计是基于他们的π介子生产测量一致。在我们以前的工作中讨论的各种核效应，包括核子费米运动，泡利阻塞，和$Δ$共振加宽的核，考虑。用保守的方法研究了由于两个反常项和核效应引起的不确定度。

Cabibbo suppressed single pion production off the nucleon induced by antineutrinos

In this work we study the $Σπ$ and $Λπ$ production off free nucleons driven by the strangeness-changing weak charged current. We calculate the total cross sections for all possible channels and estimate the flux-averaged total cross sections for experiments like MiniBooNE, SciBooNE, T2K, and Minerva. The model is based on the lowest order effective SU(3) chiral Lagrangians in the presence of an external weak charged current and contains Born and the lowest-lying decuplet resonant mechanisms that can contribute to these reaction channels. We also compare and discuss our results with others foll…

中性重费米子CP破坏对中微子振荡和LSND/MiniBooNE反常的影响

Effects of CP Violation from Neutral Heavy Fermions on Neutrino Oscillations, and the LSND/MiniBooNE Anomalies

中微子可以与超轻费米子混合，这会产生味道振荡，也可以与较重的费米子混合，这会产生短距离的味道变化。我考虑两种效应都存在的情况。我表明，在一个单一的振荡长度是实验上可以访问的限制，较重的费米子中微子振荡的影响一般可以占一个简单的公式，包含四个参数，包括可观察到的CP破坏。我认为异常的LSND和MiniBooNE的结果，并表明，这些可以适合在一个模型与CP破坏和两个额外的不育中微子，一个在0.1和20 eV之间的质量范围内，和其他质量之间的33 eV和40 GeV。我还表明，该模型可以避免冲突的约束，从现有的空短基线实验结果。

中微子诱导MiniBooNE和K2K的π介子产生

Neutrino induced pion production at MiniBooNE and K2K

我们研究了荷电和中性流中微子在MiniBooNE和K2K能量的GiBUU模型中诱导的非相干π介子产生。我们假设冲量近似，把原子核看作是束缚在平均场势中的核子的局域费米气体。介质中的光谱功能也被考虑在内。初始中微子核子反应的产物经历了复杂的强子末态相互作用。我们给出了中性电流pi ^0和带电电流pi^+产生的结果，并与MiniBooNE和K2K数据进行了比较。

1 GeV附近中微子截面的测量

Measurements of Neutrino Cross Sections Near 1 GeV

我们总结了最近的中微子和反中微子测量近1 GeV的K2 K，MiniBooNE和SciBooNE合作。我们专注于实验方法，并注意到最常用的中微子-核相互作用模型和最近的高统计观测带电电流准弹性散射以及带电和中性电流π介子生产碳和氧之间的差异。我们讨论了未来测量的可能方向。

Ab initio study of $\boldsymbol{(ν_\ell,\ell^-)}$ and $\boldsymbol{(\overlineν_\ell,\ell^+)}$ inclusive scattering in $^{12}$C: confronting the MiniBooNE and T2K CCQE data

We carry out an ab initio calculation of the neutrino flux-folded inclusive cross sections, measured on $^{12}$C by the MiniBooNE and T2K collaborations in the charged-current quasielastic (CCQE) regime. The calculation is based on realistic two- and three-nucleon interactions, and on a realistic nuclear electroweak current with one-and two-nucleon terms that are constructed consistently with these interactions and reproduce low-energy electroweak transitions. Numerically exact quantum Monte Carlo methods are utilized to compute the nuclear weak response functions, by fully retaining many-body…

MiniBooNE超量的$ν_μ\to ν_e$和$\barν_μ\to \barν_e$联合振荡分析

A Combined $ν_μ\to ν_e$ and $\barν_μ\to \barν_e$ Oscillation Analysis of the MiniBooNE Excesses

费米实验室的MiniBooNE实验报告了对中微子模式下靶上$6.46 \times 10^{20}$质子和反中微子模式下靶上$11.27 \times 10^{20}$质子的$ν_e$和$\bar ν_e$组合外观数据的分析结果。从结合能量范围$200<E_ν^{QE}<1250$ MeV的两个数据集观察到$240.3 \pm 34.5 \pm 52.6$事件（$3.8 σ$）的总过量。在通过双中微子模型对CP守恒的$ν_μ\rightarrow ν_e$和$\barν_μ\rightarrow\barν_e$振荡的组合拟合中，仅背景拟合相对于最佳振荡拟合具有0.03%的$χ^2$概率。这些数据是一致的中微子振荡在$0.01 < Δm^2 < 1.0$ eV $^2$范围内，并与反中微子振荡的液体闪烁中微子探测器（LSND）的证据。

MiniBooNE中的事件过剩搜索$\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$振荡

Event Excess in the MiniBooNE Search for $\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$ Oscillations

费米实验室的MiniBooNE实验报告了使用与靶上的$5.66 \times 10^{20}$质子相对应的数据样本搜索$\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$振荡的结果。在$475<E_ν^{QE}<1250$ MeV的能量范围内观察到过量的$20.9 \pm 14.0$事件，当受到所观察到的$\bar ν_μ$事件的约束时，该能量范围具有与0.5%的仅背景假设一致的概率。另一方面，拟合$\barν_μ\rightarrow\barν_e$振荡，最佳拟合点的$χ^2$概率为8.7%。这些数据是一致的$\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$振荡在0.1至1.0 eV的$^2$ $Δm^2$范围内，并与反中微子振荡的证据，从液体闪烁中微子探测器在洛斯阿拉莫斯国家实验室。

π介子产生模型与MiniBooNE数据的比较

Comparing pion production models to MiniBooNE data

用理论模型和蒙特卡罗事件发生器对CH_2上中微子诱导的带电和中性电流单π介子产生的预测与MiniBooNE实验的截面测量结果进行了比较。

Dipole-Coupled Neutrissimo Explanations of the MiniBooNE Excess Including Constraints from MINERvA Data

We revisit models of heavy neutral leptons (neutrissimos) with transition magnetic moments as explanations of the $4.8σ$ excess of electron-like events at MiniBooNE. We perform a detailed Monte Carlo-based analysis to re-examine the preferred regions in the model parameter space to explain MiniBooNE, considering also potential contributions from oscillations due to an eV-scale sterile neutrino. We then derive robust constraints on the model using neutrino-electron elastic scattering data from MINERvA. We find that MINERvA rules out a large region of parameter space, but allowed solutions exist…

Heavy neutral leptons below the kaon mass at hodoscopic detectors

Heavy neutral leptons ($N$) below the kaon mass are severely constrained by cosmology and lab-based searches for their decays in flight. If $N$ interacts via an additional force, $N\toνe^+e^-$ decays are enhanced and cosmological limits can be avoided. We show that the T2K and MicroBooNE neutrino experiments provide the best limits on the mixing of $N$ with muon-neutrinos, outperforming past-generation experiments, previously thought to dominate. We constrain models with electromagnetically-decaying and long-lived $N$, such as in a transition-magnetic-moment portal and in a leptophilic axion-l…

在中性流π介子的产生过程中能区分τ中微子和反中微子吗？

Can One Distinguish Tau Neutrinos from Antineutrinos in Neutral-Current Pion Production Processes?

提出了一种区分τ中微子和反中微子的可能方法，即在τ产生阈之下，但在π产生阈之上。它是基于中性流π介子产生的不同行为，取决于它是由中微子还是反中微子引起的。这个区分τ中微子和反中微子的过程既不依赖于任何核模型，也不受任何核效应（输出核子波的扭曲等）的影响。我们发现中微子-反中微子不对称性发生在全积分截面和π介子方位角微分分布中。为了定义后一种分布的不对称性，我们只依赖于洛伦兹不变性。由于中性流中微子相互作用的轻子族普适性，所有这些不对称性都与轻子族无关，并且可以通过使用电子或μ子中微子进行实验测量。然而，为了估计它们的大小，我们还使用了在中等能量下的hep-ph/0701149的手性模型。结果是非常重要的，因为中微子和反中微子诱导的反应之间的差异总是很大，在所有的物理通道。

中性流中微子和反中微子在极化核子上的散射

Neutral current neutrino and antineutrino scattering off the polarized nucleon

研究中性流中微子与反中微子在极化核子上的弹性及单 π 产生非弹性散射，指出自旋不对称性可区分两类过程、识别靶类型并揭示共振—非共振产生机制。

MiniBooNE, MINOS+ and IceCube data imply a baroque neutrino sector

The 4.8$σ$ anomaly in MiniBooNE data cannot be reconciled with MINOS+ and IceCube data within the vanilla framework of neutrino oscillations involving an eV-mass sterile neutrino. We show that an apparently consistent picture can be drawn if charged-current and neutral-current nonstandard neutrino interactions are at work in the 3+1 neutrino scheme. It appears that either the neutrino sector is more elaborate than usually envisioned, or one or more datasets needs revision.

MiniBooNE的扩展航迹重建

The extended-track reconstruction for MiniBooNE

助推器中微子实验（MiniBooNE）利用FNAL助推器同步加速器产生的~1 GeV中微子束来研究μ子中微子到电子的中微子振荡。排列在MiniBooNE探测器上的光电倍增管（PMT）阵列记录了中微子相互作用中产生的带电粒子的切伦科夫和闪烁光子。我们描述了一个极大似然拟合算法用于重建这些粒子的基本属性（位置，方向，能量）的电荷和时间测量的光电倍增管。从拟合事件返回到不同的粒子假设的可能性被用来将其归类为信号电子中微子事件或作为背景μ子中微子过程之一，特别是带电电流准弹性散射和中性电流$π^0$生产。这里描述的重建和事件选择技术可以应用于当前和未来的中微子实验，使用类似的切伦科夫为基础的检测。

在IceCube数据中有无菌中微子的证据吗？

Is there evidence for sterile neutrinos in IceCube data?

来自LSND和MiniBooNE实验的数据，以及对核反应堆反中微子通量的修正预期，都表明存在eV质量的无菌中微子。3+2和1+3+1方案包含了除低能MiniBooNE异常外的所有相关短基线中微子数据。我们分析了在IceCube-40数据集中向上的大气中微子事件的角分布，以寻找这些场景中无菌中微子的证据。根据如何处理系统的不确定性，我们找到强有力的证据，或弱证据反对不育中微子。我们表明，未来的IceCube数据将明确解决这个问题。

NOvA Recent Results with Neutrino+Antineutrino Data

NOvA is a long-baseline neutrino oscillation experiment using Fermilab's 700 kW NuMI muon neutrino beam. Two functionally identical scintillator detectors are placed off the beam axis, separated by 810 km oscillation baseline. Both detectors have high active material fractions and are finely segmented allowing for precise identification and analysis of neutrino interactions. By observing both the disappearance of muon (anti)neutrinos and appearance of electron (anti)neutrinos in the beam, NOvA can impose constraints on the yet undetermined parameters of neutrino oscillation phenomenon, such as…

Dipole portal to heavy neutral leptons

We consider generic neutrino dipole portals between left-handed neutrinos, photons, and right-handed heavy neutral leptons (HNL) with Dirac masses. The dominance of this portal significantly alters the conventional phenomenology of HNLs. We derive a comprehensive set of constraints on the dipole portal to HNLs by utilizing data from LEP, LHC, MiniBooNE, LSND as well as observations of Supernova 1987A and consistency of the standard Big Bang Nucleosynthesis. We calculate projected sensitivities from the proposed high-intensity SHiP beam dump experiment, and the ongoing experiments at the Short-…

Search for active-sterile antineutrino mixing using neutral-current interactions with the NOvA experiment

This Letter reports results from the first long-baseline search for sterile antineutrinos mixing in an accelerator-based antineutrino-dominated beam. The rate of neutral-current interactions in the two NOvA detectors, at distances of 1 km and 810 km from the beam source, is analyzed using an exposure of $12.51\times10^{20}$ protons-on-target from the NuMI beam at Fermilab running in antineutrino mode. A total of $121$ of neutral-current candidates are observed at the Far Detector, compared to a prediction of $122\pm11$(stat.)$\pm15$(syst.) assuming mixing between three active flavors. No evide…

中微子流弹性微分截面的测量

Measurement of the Neutrino Neutral-Current Elastic Differential Cross Section

我们测量了中微子在矿物油（CH $_2$）上散射的通量平均中性流弹性微分截面，它是四动量转移平方的函数。它是通过测量具有大于50 MeV的动能的反冲核子的运动学而获得的，这些核子在MiniBooNE中很容易被检测到。这种微分截面分布与除了轴向质量$M_{A}$之外的固定核子形状因子相拟合，该轴向质量$M_{A}$为$M_A= 1.39\pm0.11$ ~GeV提供了最佳拟合。此外，动能高于350 MeV的单个质子可以与中子和多核子事件区分开来。利用这个标记，发现奇异夸克对中性流轴向矢量形状因子的贡献为$Q^2 = 0$。

Significant Excess of ElectronLike Events in the MiniBooNE Short-Baseline Neutrino Experiment

The MiniBooNE experiment at Fermilab reports results from an analysis of $ν_e$ appearance data from $12.84 \times 10^{20}$ protons on target in neutrino mode, an increase of approximately a factor of two over previously reported results. A $ν_e$ charged-current quasielastic event excess of $381.2 \pm 85.2$ events ($4.5 σ$) is observed in the energy range $200<E_ν^{QE}<1250$~MeV. Combining these data with the $\bar ν_e$ appearance data from $11.27 \times 10^{20}$ protons on target in antineutrino mode, a total $ν_e$ plus $\bar ν_e$ charged-current quasielastic event excess of $460.5 \pm 99.0$ e…

Light dark matter in neutrino beams: production modelling and scattering signatures at MiniBooNE, T2K and SHiP

We analyze the prospects for detection of light sub-GeV dark matter produced in experiments designed to study the properties of neutrinos, such as MiniBooNE, T2K, SHiP, DUNE etc. We present an improved production model, when dark matter couples to hadronic states via a dark photon or baryonic vector mediator, incorporating bremsstrahlung of the dark vector. In addition to elastic scattering, we also study signatures of light dark matter undergoing deep inelastic or quasi-elastic NC$π^0$-like scattering in the detector producing neutral pions, which for certain experiments may provide the best …

中性和荷电中微子从碳上散射的一致性分析

Consistent analysis of neutral- and charged-current neutrino scattering off carbon

背景资料：正确理解几GeV能区的中微子（反）散射截面是正确解释正在进行的和计划中的振荡实验结果的前提。目的：澄清最近对碳的截面测量之间可能存在的分歧。方法：用谱函数方法描述了（反）中微子与碳核散射的核效应。两个和多个核子的最终状态的影响占通过施加轴向质量的有效值，固定为1.23 GeV。中性流弹性（NCE）过程和带电流准弹性（CCQE）过程受到同等对待。结果如下：从几百MeV到100 GeV的能量范围内的微分和总截面的获得和比较，从BNL E734，MiniBooNE，和NOMAD实验的可用数据。结论：NCE和CCQE散射中的核效应似乎非常相似。在谱函数方法中，MiniBooNE数据形状分析的轴向质量与BNL E734和NOMAD合作报告的结果吻合良好。然而，NCE和CCQE数据的综合分析似乎并不支持多核子末态的贡献大到足以解释MiniBooNE报告的截面的归一化。

E_νO（1 GeV）矿物油上的ν_μ和\bar ν_μ感应中性电流单$π^0$生产截面的测量

Measurement of ν_μand \barν_μinduced neutral current single $π^0$ production cross sections on mineral oil at E_νO(1 GeV)

MiniBooNE首次报道了迄今为止收集到的最大的一组NC π^0事例中中微子和反中微子相互作用引起的中性流在CH_2上产生单个π^0的绝对截面。主要结果包括微分截面，它是在MiniBooNE上测量的中微子通量平均的π^0动量和π^0角的函数。我们发现总的截面（4.76+/-0.05_{stat}+/-0.76_{sys}）*10^{-40} cm^2/核子，平均能量<E_v>=808 MeV，（1.48+/-0.05_{stat}+/-0.23_{sys}）*10^{-40} cm ^2/核子，平均能量<E_v>=664 MeV，分别用于ν_μ和\bar ν_μ诱导的产生。此外，我们还测量了非相干排他NC 1π^0产生的中微子和反中微子总截面，并对末态相互作用的影响进行了校正，以与先前的结果进行比较。