Combined analysis of KamLAND and Borexino neutrino signals from Th and U decays in the Earth's interior
KamLAND和Borexino实验探测到了天然钍和铀衰变链中产生的电子反中微子(Th和U地中微子)。我们结合太阳和长基线反应堆中微子数据,分析了当前地球中微子数据的能谱,边缘化的三个中微子振荡参数。我们考虑的情况下,无约束的Th和U的事件发生率在KamLAND和Borexino,以及自由度较少的情况下,通过连续假设两个实验一个共同的Th/U比,一个共同的缩放Th+U事件发生率,和一个approxitic Th/U值。结合起来,KamLAND和Borexino可以拒绝零假设(没有地中微子信号)在5西格玛。有趣的界限或迹象出现在Th+U geoneutrino率和Th/U比,在广泛的协议与典型的地球模型的预期。相反,结果不利于地球核心的地质反应堆的假设,如果它的功率超过几个TW。KamLAND和Borexino geoneutrino数据的相互作用被强调。
2010-06-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Developments for the IsoDAR@KamLAND and DAEδALUS Decay-At-Rest Neutrino Experiments
本文介绍了IsoDAR和DAEδALUS中微子静止衰变实验的基本情况。注入器和回旋加速器的发展,旨在大幅增加束流进行了讨论。IsoDAR的布局和目标进行了描述,并将该实验与其他寻找不育中微子的程序进行了比较。
2016-11-11 hep-ex physics.ins-det
Neutrino Physics after KamLAND
中微子异常是近30 - 35年来中微子物理发展的主要动力。我将在第一个KamLAND结果后考虑异常的状态。主要的问题是“剩下的是什么?“和“下一步是什么?“在新的阶段,中微子物理学的唯象目标包括完成中微子质量和味道谱的重建计划,并寻找超越"标准”图景的物理学。后者包括寻找新的(无菌)中微子状态,新的中微子相互作用,违反中微子部门的基本对称性的影响。
2003-06-09 hep-ex hep-ph
How much Uranium is in the Earth? Predictions for geo-neutrinos at KamLAND
地球中微子探测可以确定我们星球内长寿命放射性元素的数量,从而提供对块状硅酸盐地球(BSE)模型的直接测试,并确定辐射成因对地热的贡献。我们提出了一个预测的地球中微子信号在KamLAND作为在地球上的铀质量的函数。该预测基于全球质量平衡,并辅以对探测器附近区域的详细地球化学和地球物理研究。预测是弱依赖于地幔建模。如果BSE是正确的,铀的地中微子将在神冈每年产生25到35个事件和10^32个质子。
2005-08-04 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraints on $θ_{13}$ from A Three-Flavor Oscillation Analysis of Reactor Antineutrinos at KamLAND
我们提出了新的约束中微子振荡参数$/textyen Delta m^{2}_{21}$,$/textyen theta_{12}$,$/textyen theta_{13}$从太阳和KamLAND数据的三味分析。KamLAND数据集包括放射性纯度升级后获得的数据,总照射量为$3.49 \textyen times 10^{32}$目标质子年。在{ \textyen it CPT}不变性的假设下,KamLAND和太阳数据的双味分析(/textyen mbox{ $\textyen theta_{13} = 0$ })产生最佳拟合值$\textyen tan^{2} \textyen theta_{12} = 0.444^{+0.036}_{-0.030}$和$\textyen Delta m^{2}_{21} = 7.50^{+0.19}_{-0.20} \textyen times 10^{-5} ~ {\textyen rm eV}^{2}$ ;以$\textyen theta_{13}$作为自由参数的三味分析产生最佳拟合值$\textyen tan^{2} \textyen theta_{12} = 0.452^{+0.035}_{-0.033}$、$\textyen Delta m^{2}_{21} = 7.50^{+0.19}_{-0.20} \textyen times …
2011-03-25 hep-ex nucl-ex physics.geo-ph
Search for Majorana Neutrinos near the Inverted Mass Hierarchy Region with KamLAND-Zen
我们提出了一个改进的搜索无中微子双β($0νββ$)衰变的$^{136}$在KamLAND-Zen实验。由于氙负载的液体闪烁体的纯化,我们实现了显着减少的$^{110m}$银污染物在以前的搜索中确定。结合第一阶段和第二阶段的结果,我们获得了90% C. L时$0νββ$衰变半衰期的下限为$T_{1/2}^{0ν} > 1.07 \times 10^{26}$年,比以前的限制提高了近六倍。使用普遍采用的核矩阵元计算,相应的上限的有效马约拉纳中微子质量的范围为61-165 meV。对于最乐观的核矩阵元,这个极限达到准简并中微子质量区域的底部。
2016-07-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Recent Results from KamLAND
Kamioka液体闪烁体反中微子探测器(KamLAND)首次在99.95%C. L.处探测到来自地球源的电子反中微子消失。用中微子振荡解释,与卡姆兰德数据的最佳拟合给出了混合角为1.0,质量平方差为6.9 x 10^-5 eV ^2,与太阳中微子问题的大混合角解非常吻合。假设CPT不变性,这个结果排除了太阳中微子问题在> 99.95%C. L的其他解。
2003-11-04 hep-ex
High Sensitivity Anti-Neutrino Detection by KamLAND
KamLAND观测到了来自核反应堆的电子反中微子。来自0.16千吨-年暴露(145.1活日)的数据表明,电子反中微子在99.95% C. L.消失。在2.6 MeV < E < 8.0 MeV的能量范围内。考虑CPT不变性的双味中微子振荡,太阳中微子问题的唯一解是大混合角解。此外,还在0.28千吨年(185.5活日)的照射量中寻找能量范围为8.3 MeV < E < 14.8 MeV的电子反中微子。未发现预期背景为1.1 ± 0.4起事件的候选事件。假设该能区的电子反中微子来源于8B太阳电子中微子,我们发现中微子到反中微子转换几率的上限为0.00028。
2004-05-02 hep-ex
Solar Neutrinos Before and After KamLAND
我们使用最近报道的KamLAND测量反应堆反中微子的振荡,以及以前报道的太阳中微子实验的数据,以表明:(1)太阳发射的8B中微子总通量为1.00标准太阳模型(BP 00)预测通量的(1.0 \pm 0.06),(2)KamLAND的测量结果将模型拟合中必须探索的全局允许振荡区域的面积在Delta m^2-tan^2 θ平面上减少了6个数量级,(3)LMA现在是CL为4.7 σ时的唯一振荡解,(4)最大混合在3.1 σ时不受欢迎,(5)活性-无菌混合物在1 σ时的sin^2 η <0.13,(6)观测到的以无菌中微子形式存在的^8B通量是标准太阳模型(BP 00)预测通量的0.00^{+0.09}-0.00}(1 σ),(7)KamLAND plus solar在7.9 sigma处排除了为完全避免太阳中微子振荡而发明的非标准太阳模型。我们还完善了未来的7 Be和p-p太阳中微子实验的定量预测。
2003-02-05 astro-ph hep-ex hep-ph
Kamland Results
用1,000吨级液体振荡器探测器KamLAND探索了太阳中微子问题的LMA解。它利用核动力反应堆,有效地分布在距离实验场地180公里的地方。将实测中微子率与反应堆运行历史的计算结果相比较,从162吨-年的辐照数据中得到了反应堆中微子消失的证据。在99.95%的置信水平下,该亏损仅与LMA解相容,排除了两个中微子振荡假设中的其他解。
2003-07-15 hep-ex
The Solar Neutrino Problem after the first results from Kamland
KamLAND实验的第一批结果为大混合角MSW解决太阳中微子问题提供了有力的证据。我们做一个全球性的分析太阳和最近宣布的KamLAND数据(速率和频谱),并调查其对$Δm^2-\tan^2θ$平面上允许区域的影响。使用KamLAND速率加上全球太阳数据的组合分析得出的最佳拟合值为$Δm^2 = 6.06 \times 10^{-5}$ eV $^2$和$\tan^2θ=0.42$,非常接近全球太阳最佳拟合值,在全球太阳LMA轮廓内留下了较大的允许区域。在全局拟合中包含KamLAND光谱数据给出了最佳拟合$Δm^2 = 7.15 \times 10^{-5}$ eV $^2$和$\tan^2θ=0.42$,并限制了LMA内的允许区域,基本上留下了两个允许区域。虽然KamLAND数据允许最大混合,但全球太阳数据不支持最大混合,并且在大约$3σ$时仍然不允许。现在在约5 $σ$ w.r. t时排除低溶液。LMA解决方案
2003-03-03 astro-ph hep-ex hep-ph
Which solar neutrino experiment after KamLAND and Borexino?
我们估计如何以及我们将知道太阳中微子振荡的参数后KamLAND和Borexino。在VO和QVO区,Δ m^2的预期误差为千分之几,在LMA区为百分之几,在LOW区为10%左右。sin ^2 2 θ的预期误差约为5%。卡姆兰德和博雷西诺将明确指出,专门针对pp太阳中微子的哪种新的测量方法能够有助于确定θ,或许还能有助于确定Δ m^2。目前的数据表明,更可能的结果是:没有测量,或总pp率,或其日/夜变化。
2001-10-24 hep-ex hep-ph
Solving the Solar Neutrino Puzzle with KamLAND and Solar Data
我们研究什么将是了解太阳中微子之谜和太阳中微子振荡一旦从KamLAND反应堆中微子实验(即将成为可用)的数据相结合,从目前的太阳中微子实验。我们发现,与以前的估计一致,如果太阳中微子之谜的解决方案落在LMA区域,KamLAND应该能够在几年的数据采集后以前所未有的准确度“精确定位”正确的解决方案。此外,在99%置信水平(CL)下,对于当前数据所允许的大部分LMA区域,可以在95%置信水平(CL)下将亮侧($θ<π/4$)与暗侧($θ>π/4$)分离,而KamLAND数据的增加不需要提高我们限制"太阳"振荡中无菌成分的能力。如果KamLAND没有看到振荡信号,太阳数据将指向LOW/VAC区域,而SMA区域仍然潜伏在2 sigma CL,这意味着我们可能必须等待Borexino数据才能最终解开太阳中微子之谜。
2001-07-31 hep-ex hep-ph
Implications of the KamLAND Measurement on the Lepton Flavor Mixing Matrix and the Neutrino Mass Matrix
本文探讨了KamLAND测量对轻子味混合矩阵$V$和中微子质量矩阵$M$的重要意义。九个矩阵元素的$V$的模型无关的约束得到了合理的精度。我们发现,九个两个零纹理的$M$是兼容的,与目前的实验数据,但其中两个只是勉强允许的。给出了中微子绝对质量、CP破坏的Majorana相、氚β衰变和无中微子双β衰变的有效质量的指导性预言。
2002-12-10 hep-ex hep-ph
Precision Analysis of the $^{136}$Xe Two-Neutrino $ββ$ Spectrum in KamLAND-Zen and Its Impact on the Quenching of Nuclear Matrix Elements
我们提出了一个精确的分析的$^{136}$双中微子$ββ$电子光谱高于0.8 MeV,高统计数据的基础上获得的KamLAND-Zen实验。改进的双中微子$ββ$率的形式使我们能够测量领先和次领先的$2νββ$核矩阵元素(NME),$ξ^{2ν}_{31} = -0.26^{+0.31}_{-0.25}$的比例。从核壳模型和大多数准粒子随机相近似(QRPA)计算的理论预测与实验极限是一致的。然而,QRPA允许的部分$ξ^{2ν}_{31}$范围在90%置信水平下被当前测量排除。我们的分析表明,预测的$ξ^{2ν}_{31}$值是敏感的淬火的NME和竞争的贡献,从低,高能量的中间核。由于这些方面在无中微子$ββ$衰变中也起作用,因此$ξ^{2ν}_{31}$为可靠的无中微子$ββ$ NME提供了新的见解。
2019-05-15 hep-ex nucl-ex nucl-th
First result from KamLAND-Zen : Double beta decay with 136-Xe
我们介绍了KamLAND-Zen实验的第一个结果,测量136-π双β衰变。在77.6天的129千克136-氚照射中,精确测量到双中微子双β衰变半衰期为T_{1/2} ^{2ν} = 2.38 +/- 0.02(静态)+/- 0.14(系统)x 10^{21}年。该值与EXO-200的测量值一致,并且显著低于先前实验获得的下限。对于无中微子双β衰变半衰期,改进的下限设定为T_{1/2} ^{0ν} > 5.7 x 10^{24}年(90% C. L)。根据所采用的核矩阵元,相应的有效中微子质量上限为0.3- 0.6eV。
2012-05-28 hep-ex nucl-ex
Searches for sterile component with solar neutrinos and KamLAND
在单个Δ m^2近似和多个Δ m^2近似的情况下,都考虑过活跃中微子和惰性中微子可能混合的情况。我们在单Δ m^2的背景下用自由硼中微子通量对现有的太阳中微子数据进行了全局拟合。最佳拟合值对应于无菌组分的零分数eta=0。我们得到上界:eta<0.26(0.64)在1σ(3 sigma)。由于参数的简并性,没有一个单独的实验限制eta。结合出现的SNO和镓以及SuperKamiokande数据的相互作用。在SNO下的NC/CC比率的未来测量可以将结合加强到eta<0.5(3 σ)。如果KamLAND证实了LMA解决方案的最佳拟合点,KamLAND和太阳中微子结果的综合分析将导致eta<0.19(0.56)在1 sigma(3 sigma)。我们发现,当Δ m ^2大于1时,不育中微子的存在可以解释KamLAND事件率抑制的中间值:R_{KL} ~0.75-0.90。
2002-11-17 hep-ex hep-ph
Neutrino Oscillations without Mass: A Re-analysis of KamLAND Data following the Dirac Equation in Curved Spacetime
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校)
基于弯曲时空狄拉克方程,将无质量中微子味态建模为能量依赖的两能级量子态,重新分析KamLAND数据,获得比标准有质量中微子范式更高的似然拟合。
2026-10-02 gr-qc hep-ex hep-ph
Update of the solar neutrino oscillation analysis with the 766 Ty KamLAND spectrum
我们研究了766.3 Ty KamLAND光谱数据对太阳中微子振荡参数测定的影响。我们发现,在KamLAND实验中观察到的光谱失真牢固地建立了$Δm^2_{21}$位于低LMA解决方案区域。全球太阳中微子和KamLAND光谱数据排除了大于4 $σ$的高LMA解。在$6σ$水平上排除了太阳中微子混合的最大值。在$Δm^2_{21}-\sin^2θ_{12}$平面中的$3σ$允许区域被发现是非常稳定的,相对于从全局分析中忽略来自太阳中微子实验的数据。我们对全球太阳中微子和KamLAND谱数据进行了三味中微子振荡分析。发现$\sin^2θ_{13}$上的$3σ$上限为$ \sin^2θ_{13} <0.055$。我们得到的CC NC事件率比和昼夜(D-N)的CC事件率的不对称性,在SNO实验中测量的预测,并在BOREXINO和LowNu实验的事件率的抑制。对太阳中微子振荡参数的高精度测量也进行了讨论。
2004-11-22 astro-ph hep-ex hep-ph
Measurement of the double-βdecay half-life of ^{136}Xe with the KamLAND-Zen experiment
我们介绍了KamLAND-Zen双β衰变实验的结果,该实验基于129 kg $^{136}$的77.6天暴露。测得的$^{136}$氘的双中微子双β衰变半衰期为$T_{1/2}^{2ν} = 2.38 \pm 0.02(stat) \pm 0.14(syst) \times 10^{21}$年,与EXO-200最近的测量结果一致。我们还得到了无中微子双β衰变半衰期的下限,$T_{1/2}^{0ν} > 5.7 \times 10^{24}$ yr,置信水平为90%(C.L.),这相当于比以前的极限提高了几乎五倍。
2012-04-19 hep-ex nucl-ex
Recent Results from KamLAND
The main goal of the KamLAND reactor electron anti-neutrino experiment is a search for electron anti- neutrino oscillation using inverse- beta decay reaction in 1,000 ton of ultra-pure liquid scintillator. The data-set is 1490.8 days from Mar. 2002 to May 2007. The best-fit oscillation parameters are Delta m^{2}_{21} = 7.58^{+0.14}_{-0.13} (stat.) +/- 0.15 (syst.) x 10$^{-5} eV^{2} and tan^{2} theta_{12} = 0.56^{+0.10}_{-0.07} (stat.) ^{+0.10}_{-0.06} (syst.). The statistical significance for reactor electron anti-neutrino disappearance is 8.8 sigma, and an undistorted electron anti-neutrino e…
2008-10-20 hep-ex
Reactor On-Off Antineutrino Measurement with KamLAND
日本核反应堆最近长期关闭,导致Kamland的反应堆$\bar{nu}_{e}$通量大幅减少。该运行条件为反应堆$\bar{nu}_{e}$振荡分析提供了确认和约束背景的独特机会。该数据集还提高了对其他$\bar{nu}_{e}$信号的灵敏度,特别是在$β$中产生的$\bar{nu}_{e}$信号,即地球内部的$^{238}$ U和$^{232}$ Th的衰变,其能谱与反应堆$\bar{nu}_{e}$的能谱重叠。包括从加速器和短基线反应堆中微子实验$θ_{13}$的约束,结合太阳和KamLAND数据的三味分析给出了适合的值的振荡参数的$tan^{2} θ_{12} = 0.436^{+0.029}_{-0.025}$,$Δm^{2}_{21} = 7.53^{+0.18}_{-0.18} \times 10^{-5} {eV}^{2}$,和$sin^{2} θ_{13} = 0.023^{+0.002}_{-0.002}$。假设钍/铀的质量比为常数,我们从$^{238}$ U和$^{232}$ Th得到$116^{+28}_{-27}$ $\bar{nu}_{e}$事件,对应于KamLAND位置的地质$\bar{nu}_{e}$通量为$3.4^{+0.8}_{-0.8} \times 10^{6} {cm^{-2}s^{-1}}$。我们评估各种散装硅酸盐地球成分模型使用所观察到的…
2013-03-20 hep-ex nucl-ex physics.geo-ph
If sterile neutrinos exist, how can one determine the total solar neutrino fluxes?
从太阳中微子实验的全球分析中推断出的8B太阳中微子通量,如果只有活动中微子存在,则在预测的标准太阳模型值的11%(1 sigma)以内,但如果存在无菌中微子,则可能高达标准预测的1.7倍。我们表明,总的8B中微子流量(活性加无菌中微子)可以确定实验约10%(1西格玛)相结合的带电电流测量与KamLAND反应堆实验和SNO CC太阳中微子实验,提供LMA中微子振荡解决方案是正确的和KamLAND的模拟性能是有效的。也包括SNO NC数据,8B中微子通量的无菌成分可以通过这种方法测量到标准太阳模型通量的约12%(1 sigma)的精度。结合Super-Kamiokande和KamLAND的测量,并假设振荡只发生在活跃的中微子中,8B中微子通量可以测量到6%(1 sigma);总通量可以测量到大约9%的精度。通过结合KamLAND、SNO和镓中微子实验的测量,可以确定太阳中微子总通量的准确度约为28%(1 sigma)。通过比较KamLAND实验和BOREXINO太阳中微子实验的数据,可以确定总的7 Be中微子通量,精度约为11%或更高,前提是这两个探测器都能按预期工作。pp中微子通量可以用镓、KamLAND、BOREXINO和SNO实验的数据确定为约15%。
2002-05-09 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrino Properties Before and After KamLAND
我们回顾了中微子振荡物理学,包括从当前的太阳,大气,反应堆和加速器中微子数据的质量分裂和混合的测定。简要讨论了宇宙学和天体物理学的影响。非振荡现象,如无中微子双β衰变,如果被发现,将探测中微子质量的绝对尺度,并揭示它们的马约拉纳性质。非振荡描述的自旋味旋进(SFP)和非标准中微子相互作用(NSI)目前提供了一个很好的适合的太阳数据。然而,它们与Kamland实验的第一个结果不一致,这意味着,尽管它们的理论兴趣,非标准机制只能在太阳中微子异常中发挥次主导作用。接受LMA-MSW的解决方案,人们可以使用当前的太阳中微子数据对非标准中微子属性(如中微子磁矩)进行重要限制。太阳和大气中的中微子数据也可以用来限制中微子的不稳定性,以及更奇特的可能性$CPT$和洛伦兹破坏。我们说明了未来的实验数据,如KamLAND,Borexino和即将到来的中微子工厂在约束非标准中微子属性的潜力。
2003-02-05 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraining visible neutrino decay at KamLAND and JUNO
我们研究可见中微子衰变的反应堆中微子实验KamLAND和,朱诺。假设中微子衰变的Majoron模型,我们得到了Majoron和中微子之间的耦合以及最大质量中微子态的寿命/质量的约束,即,$τ_{3} / m_{3}$或$τ_{2} / m_{2}$,分别用于正常或倒置质量排序。我们得到的约束条件的寿命$τ_{2} / m_{2} \geq 1.4 \times 10^{-9}~\rm{s/eV}$在倒置的质量排序KamLAND和JUNO在90%的CL。在正常的顺序,其中的界限只能得到JUNO,约束是温和的比逆序的情况下,$τ_{3} / m_{3} \geq 1.0 \times 10^{-10}~\rm{s/eV}$在90% CL。我们发现,最轻中微子质量($=m_{\rm{lightest}}$),$m_1 (m_3)$的正常(倒置)的质量排序,对不同类型的耦合(标量或赝标量)的约束的依赖性是相当强的,但$m_{\rm{lightest}}$的寿命/质量约束的依赖性是温和的。
2020-11-06 hep-ex hep-ph
Bayesian Constraints on theta_{13} from Solar and KamLAND Neutrino Data
我们提出了太阳和KamLAND中微子数据的贝叶斯分析的结果在三中微子混合的框架。对于振荡参数Δ m^2_{21},sin^2 theta_{12},sin^2 theta_{13}的先验概率分布,我们采用了两种方法:1)传统的平坦无信息先验; 2)描述在大气和长基线加速器和反应堆中微子实验中获得的sin^2 theta_{13}的极限的信息先验。在这两种方法中,我们都给出了sin^2 theta_{13} - Delta m^2_{21}和sin^2 theta_{12} - sin^2 theta_{13}平面中的允许区域,以及sin^2 theta_{13}的边缘后验概率分布。通过对太阳中微子和KamLAND中微子数据的分析,我们证实了在hep-ph/0806.2649中发现的theta_{13} > 0的1.2 σ暗示。我们发现,由于来自大气和长基线加速器和反应堆中微子数据的sin ^2 theta_{13}的约束,该暗示的统计显著性降低到约0.8 σ,与arXiv:0808.2016一致。
2009-09-30 hep-ex hep-ph
Neutrino Oscillation Parameters After High Statistics KamLAND Results
我们重新分析了Borexino实验结果和最近的2.8 KTy KamLAND数据对太阳中微子振荡参数的影响。目前Borexino的结果被认为是没有影响的允许太阳中微子参数空间。新的KamLAND数据导致$Δm^2_{21}$的允许范围显著减小,在3 $σ$时以前所未有的8.3%的精度确定它。$Δm^2_{21}$的精度实际上仅由KamLAND数据控制。包含新的KamLAND结果也提高了$\sin^2θ_{12}$的上限,但该参数的精度仍受太阳数据的控制。第三混合角被约束为在$3σ$处的$\sin^2θ_{13} < 0.063$,其来自对太阳能、KamLAND、大气和CHOOZ结果的组合拟合。我们还讨论了随着KamLAND统计数据的增加,$Δm^2_{21}$和$\sin^2θ_{12}$的允许范围可能进一步减少多少的问题。我们发现,有一个急剧减少的$3σ$“蔓延”与增强的统计,直到约10 KTy之后,蔓延趋于平坦,达到小于4%,15 KTy的数据。然而,对于$\sin^2θ_{12}$,即使在20 KTy暴露后,并且假设$θ_{12} < π/4$,如太阳数据所指示的,扩散也大于25%。我们表明,在距离$\sim$ 60 km处的KamLAND反应堆“SPMIN”实验中,$\sin^2θ_{12}$的扩散可以在$3σ$水平上降低到约5%,而$Δm_{21}^2$可以确定在4%以内…
2008-04-30 hep-ex hep-ph
Antineutrino Science in KamLAND
KamLAND的主要目标是寻找从遥远的动力反应堆发射的$\barν_{\rm e}$ $'$的振荡。长基线(通常为180公里)使KamLAND能够在实验室条件下用$\barν_{\rm e}$解决太阳中微子问题的振荡解。KamLAND发现,反应堆$\barν_{\rm e}$事件比根据关于$\barν_{\rm e}$ $\barν_{\rm e}$传播的标准假设(置信度大于9 σ)所预期的事件要少。在大于5 σ C.L.时,观察到的能谱与预期的谱形不一致,更喜欢中微子振荡效应的扭曲。对KamLAND和KamLAND +太阳中微子实验的数据进行了三味振荡分析,得到了$Δ{\rm m}^{2}_{21} = [{7.54}^{+0.19}_{0.18},\ {7.53}^{+0.19}_{0.18}]$ $\times {10}^{-5} {\rm eV}^{2}$、$\tan^{2} θ_{12} = [{0.481}^{+0.092}_{-0.080},\ {0.437}^{+0.029}_{-0.026}]$和${\sin}^{2} θ_{13} = [{0.010}^{+0.033}_{-0.034},{0.023}^{+0.015}_{-0.015}]$。除了大混合角(LMA)区域外,太阳中微子问题的所有解都被排除在外。KamLAND还展示了中微子振荡效应预期的几乎两个周期…
2014-09-16 hep-ex physics.ins-det
7Be Solar Neutrino Measurement with KamLAND
我们报告的中微子-电子弹性散射率的测量862 keV的7 Be太阳中微子的基础上165.4 kton-天的曝光KamLAND。观测到的速率为582 +/- 90(千吨-天)^-1,相当于862 keV的7 Be太阳中微子通量为(3.26 +/- 0.50)x 10^9 cm^-2 s ^-1,假设是纯电子味通量。将该通量与标准太阳模型预测进行比较,并进一步假设三种味道混合,从KamLAND数据确定nu_e生存概率为0.66 +/-0.14。利用全球三味振荡分析,我们得到了7 Be太阳中微子总通量为(5.82 +/- 0.98)x 10^9 cm^-2 s ^-1,这与标准太阳模型的预测一致。
2015-10-01 astro-ph.SR hep-ex nucl-ex
Parametric resonance in neutrino oscillations induced by ultra-light dark matter and implications for KamLAND and JUNO
如果超轻暗物质(ULDM)存在并与中微子耦合,中微子振荡概率可能会被参数共振显著改变。如果中微子味道振荡的典型频率$Δm^2/(2E)$(其中$Δm^2$是中微子的质量平方差,$E$是中微子能量)与由其质量$m_ϕ$决定的ULDM场的振荡频率相匹配,则会发生这种共振。即使ULDM耦合非常小,并且即使由$τ_ϕ=2π/m_ϕ$给出的其典型振荡周期比实验时间分辨率短得多,谐振也可以导致可观察到的效应。定义一个小参数$ε_ϕ$为ULDM场对中微子质量的贡献与中微子质量的真空值之间的比率,如果是$ε_ϕm_ϕL\gtrsim 4$,则共振的影响特别显著,其中$L$是中微子源和检测器之间的距离。与标准振荡相比,这种参数共振可以将与KamLAND实验测量的拟合提高约$3.5\,σ$。JUNO实验将检验这一设想。
2022-05-19 hep-ex hep-ph
LMA MSW solution of the solar neutrino problem and first KamLAND results
第一KamLAND结果是在一个非常好的协议与太阳中微子数据和LMA实现的MSW机制的基础上作出的预测。本文对KamLAND(速率、谱)和太阳中微子数据进行了综合分析,得到了一个自由硼中微子通量f_B。中微子参数的最佳拟合值为Δ m^2 = 7.3e-5 eV^2,tg^2 θ = 0.41,f_B = 1.05,1 σ间隔为:Δ m^2 =(6.2 - 8.4)e-5 eV^2,tg^2 θ = 0.33 - 0.54。我们找到了3 σ的上限:Δ m^2 < 2.8e-4 eV^2,tg^2 θ < 0.84,下限Δ m^2 > 4 e-5 eV^2。99% C.L. KamLAND的光谱结果将LMA区域分成两部分,最好的一部分位于Δ m^2 <1 e-4 eV^2处。较高的Δ m^2区域在大约2 σ水平上是可以接受的。我们发现,非零13-混合的影响,sin^2 theta_{13} < 0.04,是小的,导致在更高的Δ m^2区域的拟合略有改善。在最佳拟合点,我们预测SNO:CC/NC = 0.33 + 0.05 - 0.03和A_{DN}(SNO)= 2.8+-0.8%(68% C.L.),和A_{DN}(SNO)<9%。进一步改进的参数的测定进行了讨论和太阳中微子和KamLAND结果的影响被认为是。
2002-12-23 astro-ph hep-ex hep-ph
An Update on Progress at KamLAND
第一代太阳中微子实验将允许的味道混合和质量参数解(对于nu_e <->nu_x)缩小到sin^2*2*theta - delta M^2参数空间的几个孤立区域。最近,小混合角(SMA)的解决方案,和“只是这样”的解决方案已经不赞成从超级神冈和SNO的结果。神冈液体闪烁体反中微子探测器(KamLAND)最近开始运行,对大混合角(LMA)区域特别敏感。我们相信探测器中的背景杂质水平足够低,可以成功进行实验。中心球囊和PMT的稳定性也得到了证实。
2002-05-14 hep-ex
Frequentist analyses of solar neutrino data (updated including KamLAND and SNO data)
太阳中微子数据进行了分析,在频率论的框架下,使用Crow-Gardner和Feldman-Schulins处方的置信区域的建设。两种方法在拟合中只考虑了由各种实验测得的总速率,其结果与常用的德尔塔卡方截近似法相似。在拟合整个数据集时,德尔塔卡方截仍然能很好地近似费德曼-费德曼区域。然而,仔细的统计分析显著降低了SMA和LOW解决方案的拟合优度。在附录中,我们讨论了最新的KamLAND,SNO和SK数据的含义。
2005-03-01 hep-ex hep-ph
On the Effect of theta_{13} on the Determination of Solar Oscillation Parameters at KamLAND
如果太阳中微子之谜的解决方案落在LMA区域,KamLAND应该能够在几年的数据采集后以良好的精度测量相应的振荡参数。在假定正信号的情况下,考虑到我们对混合角theta_{13}的忽略,我们在三中微子混合的框架下研究了它们对太阳参数(theta_{12},Δ m^2_{21})的预期敏感性。我们发现一个简单的“缩放”依赖的重建theta_{12}范围的值为theta_{13},而Δ m^2_{12}范围几乎不受影响。我们的研究结果表明,净效应近似相当于高达SIM 10%的整体中微子通量归一化的不确定性。
2002-01-11 hep-ex hep-ph
On the origin of the discrepancy between the expected and observed results at KamLAND
在关于电子中微子和核子之间存在一种新的相互作用的假设的基础上,太阳中微子问题得到了一个逻辑上清晰而简单的解决方案之后,出现了一个问题,即在卡姆兰德反应堆反中微子实验中,预期结果和观察结果之间的区别的起源。在目前的工作中,一个显着的衰减光在其传播过程中的KamLAND液体闪烁体注意到,其效果上的可观测性的预期逆β衰变事件和重建其特性尚未得到充分的分析。正因为如此,我们不认为KamLAND实验的宣布结果是可靠的。
2019-12-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
KamLAND Sensitivity to Neutrinos from Pre-Supernova Stars
在大质量恒星核燃烧的后期阶段($M>8~M_{\sun}$),中微子-反中微子对的产生通过各种过程成为主要的恒星冷却机制。随着恒星的演化,这些中微子的能量增加,在超新星爆发前的几天里,有相当一部分发射的电子反中微子超过了自由氢的逆β衰变的能量阈值。这是液体闪烁体探测器的黄金通道,因为符合特征允许显著减少背景信号。我们发现千吨级液体闪烁体探测器KamLAND可以在距离小于690秒差距的距离上探测到来自质量为$25~M_{\sun}$的恒星的这些超新星前中微子,其中超新星前的$σ$意义为3。这个极限取决于中微子的质量排序和背景能级。KamLAND不断获取数据,并可以向社区提供超新星警报。
2016-01-22 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
Study of electron anti-neutrinos associated with gamma-ray bursts using KamLAND
利用KamLAND探测器2002年8月至2013年6月的长、短持续时间伽马射线暴~(GRB)数据,对电子反中微子($\overlineν_e$)进行了研究。我们对7 MeV以下GRB的$\overlineν_e$注量提出了最严格的上限,并对$\overlineν_e$光度与有效温度之间的关系提出了第一个约束条件。
2015-06-15 astro-ph.HE hep-ex
Measurement of the 8B Solar Neutrino Flux with the KamLAND Liquid Scintillator Detector
我们报告的中微子电子弹性散射率的测量8B太阳中微子的基础上的123 kton-天的曝光KamLAND。在5.5 MeV分析阈值以上,扣除背景的电子反冲率为1.49+/-0.14(stat)+/-0.17(syst)事件/kton-天。这被解释为是由于具有8B中微子谱的纯电子味通量,对应的谱积分通量为2.77+/-0.26(stat)+/-0.32(syst)x 10^6 cm^-2s^-1。分析阈值由液体闪烁体中存在的208 Tl驱动,系统不确定性的主要来源是由于宇宙成因11 Be的背景。测得的速率与现有的测量和标准太阳模型的预测,其中包括物质增强的中微子振荡是一致的。
2011-08-25 astro-ph.SR hep-ex nucl-ex
CeLAND: search for a 4th light neutrino state with a 3 PBq 144Ce-144Pr electron antineutrino generator in KamLAND
反应堆的中微子和镓异常可以用3-4 PBq(75-100 kCi规模)的144 Ce-144 Pr反中微子β源测试,该源部署在中心或靠近大型低背景液体闪烁体探测器。反中微子发生器最早将于2014年由俄罗斯后处理厂PA Mayak生产,运往日本,并最早于2015年部署在Kamioka液体闪烁体反中微子探测器(KamLAND)中。KamLAND的13米直径的目标体积提供了一个合适的环境来测量所检测到的中微子通量的能量和位置依赖性。在10米或更短的基线上可以看到一个特征性的振荡模式,这提供了一个非常清晰的信号,表明中微子消失到一个未知的、无菌的中微子状态。这将为中微子的电子耗散异常提供一个全面的测试,并可能导致发现第四个中微子态,即Δ m^2> 0.1 eV^2和sin ^2(2 θ)> 0.05。
2014-04-13 hep-ex physics.ins-det
Search for extraterrestrial antineutrino sources with the KamLAND detector
本文介绍了利用KamLAND探测器在$8.3 MeV < E_{\barν_{e}} < 31.8 MeV$能量范围内寻找地外电子反中微子($\barν_{e}$)的结果。在4.53千吨-年的暴露量中,我们确定了25个候选事件。所有的候选事件都可以归因于背景,最重要的是中性流大气中微子相互作用,将$^{8}$ B太阳$ν_{e}$转化为$\barν_{e}$的概率上限设定为$5.3 \times 10^{-5}$(90% C.L.),如果我们假设一个未失真的$\barν_{e}$形状。该极限对应于$93 cm^{-2} s^{-1}$的太阳$\barν_{e}$通量或高于能量阈值$(E_{\barν_{e}} > 8.3 MeV)$的$1.6 events (kton-year)^{-1}$的事件率。目前的数据也使我们能够设置更严格的限制弥漫超新星中微子流量和轻暗物质粒子的湮灭率。
2012-02-07 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
Seasonal Variations of the 7Be Solar Neutrino Flux
测量7 Be太阳中微子通量对于解决太阳中微子之谜至关重要。Borexino实验,可能还有KamLAND实验,将在不久的将来能够研究7 Be中微子。本文讨论了(1)如何利用Borexino和KamLAND数据的季节变化,以一种与背景无关的方式测量7 Be太阳中微子通量;(2)如何利用反常的季节变化,发现真空中微子振荡,而与太阳模型和背景测量无关。特别是,我们发现,在Borexino或KamLAND运行三年之后,对于Homestake、GALLEX、SAGE和Super-Kamiokande数据所偏好的几乎所有(sin^2 2 θ,Δ m^2)值,真空中微子振荡都可以被建立或排除。我们还讨论了在真空振荡的情况下,数据的季节性变化如何被用来测量(sin ^2 2 θ,Δ m ^2)。
1999-05-05 astro-ph hep-ex hep-ph
White paper: CeLAND - Investigation of the reactor antineutrino anomaly with an intense 144Ce-144Pr antineutrino source in KamLAND
我们建议测试短基线中微子振荡,暗示最近重新评估的反应堆反中微子通量和镓太阳中微子探测器的异常结果。测试将包括生产一个75千居里的144 Ce-144 Pr反中微子源,部署在神冈液体闪烁器反中微子探测器(KamLAND)中。KamLAND的13米直径的目标体积提供了一个合适的环境来测量所探测到的中微子通量的能量和位置依赖性。在大约10米或更短的基线上可以看到一个特征性的振荡模式,这提供了一个非常清晰的信号,表明中微子消失到一个未知的“无菌”状态。这样的测量将不存在任何与反应堆有关的不确定性。在1.5年的数据采集后,将在> 95% C. L.条件下测试反应堆反中微子异常参数空间。
2013-10-12 hep-ex
Search for supernova neutrinos and constraint on the galactic star formation rate with the KamLAND data
我们提出的核心坍缩超新星中微子的搜索结果,使用长期KamLAND数据从2002年3月9日至2020年4月25日。我们着重研究了能量范围为1.8- 111 MeV的超新星发射的电子反中微子。在KamLAND数据中,超新星将产生一个持续时间为$\sim$ 10 s的中微子事件簇.我们没有发现中微子团,并给出超新星速率的上限为0.15年$^{-1}$与90%的置信水平。对于核心坍缩超新星和失败的核心坍缩超新星,探测距离分别为40- 59 kpc和65- 81 kpc,对应于>95%的探测概率。本文提出将中微子观测得到的超新星形成率换算成银河系恒星形成率。假设采用修正的Salpeter型初始质量函数,银河系恒星形成速率的上限为<(17.5- 22.7)$M_{\odot} \mathrm{yr}^{-1}$,置信水平为90%。
2022-07-29 astro-ph.HE hep-ex
Dark Matter Detection With Electron Neutrinos in Liquid Scintillation Detectors
我们认为液体闪烁实验(重点是KamLAND)的前景,以检测电子中微子的通量所产生的暗物质湮灭在太阳的核心。我们表明,已经采取的数据,KamLAND可以提供最大的灵敏度的暗物质-质子自旋相关散射截面的暗物质轻于20 GeV。对于轻于10 GeV的违反同位旋的暗物质,也可以探测暗物质-核子自旋无关散射截面。因此,KamLAND可以利用已经获得的数据来确认DAMA和CoGeNT信号的暗物质解释。
2011-07-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
How to observe 8B solar neutrinos in liquid scintillator detectors
我们表明,液体有机闪烁体探测器(例如,KamLAND和Borexino)利用nu_e带电电流与自然包含在中微子中的~(13)C核的相互作用,可以测量太阳8B中微子流。中微子事件可以通过利用产生的13 N核随后衰变的时间和空间重合来识别。我们在KamLAND,Borexino和在SNOLab的可能的液体闪烁体探测器的背景进行了详细的分析,表明8B太阳中微子信号可以提取在几年的数据采集具有合理的不确定性。KamLAND应该能够从已经收集的数据中提取大约18个太阳中微子事件。展望了巨型闪烁体探测器(如LENA)的发展前景。
2005-09-22 astro-ph hep-ex hep-ph
Search for Majorana Neutrinos with the Complete KamLAND-Zen Dataset
Kamioka Observatory, Institute for Cosmic-Ray Research, The University of Tokyo(宇宙线研究所神冈观测室,东京大学);Research Center for Neutrino Science, Tohoku University(东北大学中微子科学研究中心);Department of Human Science, Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine(带广畜产大学人类科学系)
研究利用KamLAND-Zen数据集改进了对无中微子双β衰变的搜索,提高了曝光量并降低了背景,得出更严格的半衰期下限,同时给出了有效Majorana中微子质量的上限。
2026-03-23 hep-ex
Exploring the sensitivity of current and future experiments to $θ_{\odot}$
然而,$θ_{\odot}$($θ_{12}$)的允许范围在纳入KamLAND结果后没有太大变化。在本文中,我们探讨了未来的数据从KamLAND可以提高$θ_{\odot}$的允许范围的准确性,并得出结论,即使经过3千吨-年的统计和最乐观的误差估计,KamLAND { \it可能}发现很难显着提高从太阳中微子数据获得的混合角的界限。我们讨论了$θ_{12}$的灵敏度的生存概率在物质(真空)的太阳能(KamLAND)实验相关。我们发现,$^8B$中微子的生存概率的物质效应的存在给太阳中微子实验SK和SNO的边缘KamLAND,就$θ_{12}$灵敏度而言,特别是接近最大混合。在太阳中微子实验中,我们确定SNO作为最有前途的候选人约束$θ_{12}$,并作出了计划的灵敏度测试的混合角,以减少在SNO中性电流测量的误差。最后,我们认为,最准确的界限上$θ_{12}$可以实现在反应堆实验中,如果相应的基线和能量可以调整到最低限度的生存概率。我们提出了一个新的反应器实验,它可以给$\tan^2θ_{12}$的值在14%以内。我们还讨论了未来的Borexino和LowNu实验。
2003-04-23 astro-ph hep-ex hep-ph
Limits on Majoron-emitting double-beta decays of Xe-136 in the KamLAND-Zen experiment
我们提出了基于112.3天暴露125公斤的氚-136的马约子发射无中微子双β衰变模式的限制。特别是,在90% C. L.下,获得了T_{1/2} ^{0νχ^{0}} > 2.6 x 10^{24}年的氘-136的普通(光谱指数n = 1)Majoron发射衰变半衰期的下限,比以前的限制严格五倍。使用一系列可用的核矩阵计算,有效的Majoron-neutrino耦合的相应上限为< g_{ee} ><(0.8 - 1.6)x 10^{-5}。这排除了先前不受约束的参数空间区域,并强烈限制了普通Majoron发射模对反层次方案中中微子质量的0νββ衰变的可能贡献。
2012-08-07 hep-ex nucl-ex
Studying the Earth with Geoneutrinos
地球中微子,即来自地球内部天然放射性衰变的电子反中微子,将有关我们星球的独特信息带到地表。中微子探测的新技术为中微子地球科学这一全新的交叉学科领域打开了一扇大门。我们在这里给一个广泛的地质介绍,突出点的地理中微子测量可以提供实质性的新见解。概述了这一领域的最新进展,包括KamLAND和Borexino实验的最新实验结果及其初步地质意义。我们进行了一个新的组合Borexino和KamLAND分析的地幔地球中微子信号的提取和地球的放射性热功率的限制。最后讨论了以地中微子为科学目标的未来研究方向。
2014-08-29 hep-ex physics.geo-ph
Neutrino Physics around MeV Energies
我们提出了一个简短的内容广泛的主题,太阳,反应堆,地球和超新星中微子(但不排除可能的偏见),其中包括会议的主题“中微子物理学周围MeV能源”在NOW2006年。与天真的期望相反,该领域被发现在改善现有探测器的性能方面非常活跃,并为不久的将来的发展做准备。前者包括SNO 3He探测器的优异性能,SK III的成功重建,以及KamLAND的新“4pi”校准。这些实验的下一个数据发布将非常令人兴奋。后者包括降低SK III阈值的努力,KamLAND的净化,使地球中微子观测变得更加清洁,以及即将进行的7Be中微子测量BOREXINO和KamLAND。超新星遗迹中微子和theta_{13}的非零效应的可能探测将给我们带来巨大的兴奋。此外,改进的太阳大气中重元素丰度的新测量导致太阳模型具有更低的CNO ν通量,与日震学不一致,从而为我们带来了新的太阳之谜。
2006-12-25 hep-ex hep-ph
Variations on KamLAND: likelihood analysis and frequentist confidence regions
在这封信中的鲁棒性的KamLAND反应堆中微子实验相对于统计分析中的变化的第一个结果被认为是。它示出,基于事件的似然性分析提供了一个更强大的工具,从当前可用的数据样本中提取信息比最小二乘法的基础上的能量分仓数据。此外,KamLAND数据的频率论分析进行。通过蒙特卡罗模拟计算了在振荡参数平面中具有正确覆盖率的置信区域。我发现,通常采用的$χ^2$切割近似的结果是在合理的协议与确切的置信区域,但是,定量的差异检测。最后,虽然目前的数据与能量无关的通量抑制是一致的,但可以说明有利于振荡的$\sim 2σ$指示,这意味着在200 km量级的距离上的量子力学干涉。
2003-10-21 hep-ex hep-ph
First measurement of the strange axial coupling constant using neutral-current quasielastic interactions of atmospheric neutrinos at KamLAND
本研究利用 KamLAND 大气中微子数据及中子多重数拟合,在降低轴矢质量依赖的情况下测得奇异轴矢耦合常数 $g_A^s=-0.14^{+0.25}_{-0.26}$。
2023-04-20 hep-ex
Neutrino Oscillation Experiments at Nuclear Reactors
本文综述了利用核反应堆作为中微子源进行的中微子振荡实验的现状。我回顾了目前这一代的实验(Pastorz和Palo Verde),基线约为1公里,以及下一代,将搜索振荡的基线约为100公里。虽然目前的探测器提供了必要的输入对大气中微子异常的理解,在未来,KamLAND反应堆实验是我们最好的机会,在实验室条件下研究非常小的质量中微子混合。此外,KamLAND具有非常大的基准质量和低能量阈值,也将对各种不同的物理学敏感。
1999-05-06 hep-ex
Search for the Majorana Nature of Neutrinos in the Inverted Mass Ordering Region with KamLAND-Zen
KamLAND-Zen实验对使用氙负载液体闪烁体的$^{136}$中子源中的无中微子双β($0νββ$)衰变半衰期提供了严格的限制。我们报告了一种改进的搜索,使用升级的探测器,氙的量几乎增加了一倍,并使用超低放射性容器,相当于每年970公斤的$^{136}$照射量。这些新的数据提供了宝贵的洞察背景,特别是从宇宙μ介子的氙spectroscopy,并要求使用新的背景抑制技术。我们获得了90% C. L时$0νββ$衰变半衰期的下限为$T_{1/2}^{0ν} > 2.3 \times 10^{26}$年,对应于使用通常采用的核矩阵元计算的36-156 meV的有效Majorana中微子质量的上限。
2023-02-16 hep-ex physics.ins-det