未来加速器和反应堆中微子研究的范围

用太阳、反应堆和加速器数据约束非标准中微子-夸克相互作用

Constraining nonstandard neutrino-quark interactions with solar, reactor and accelerator data

我们提出了一个重新分析的非标准中微子下夸克相互作用的电子和τ中微子使用太阳，反应堆和加速器的数据。除了通过包括来自SNO第三阶段和Borexino的新太阳数据以及新的KamLAND数据和太阳通量来更新分析之外，通过将这些结果与CHARM数据相结合，在我们的分析中发挥了关键作用。后者使我们能够更好地约束轴向和轴向矢量电子和τ中微子的非标准相互作用参数表征偏离标准模型的预测。

反应堆反中微子实验综述

Review of Reactor Antineutrino Experiments

正如在其他地方所讨论的那样，测量$θ_{13}$的非零值将为探索CP违规和质量等级提供广泛的可能性。目前测量未知混合角$θ_{13}$的实验方法包括加速器搜索$ν_{e}$的出现和精确测量反应堆反中微子消失。反应堆反中微子实验旨在以前所未有的灵敏度寻找非零混合角$θ_{13}$。本文件描述了当前的反应堆反中微子实验和加速器之间的协同作用，寻找$ν_{e}$的外观和反应堆反中微子消失的精确测量。

反应堆中微子振荡实验综述

Review of Reactor Neutrino Oscillation Experiments

本文综述了反应堆中微子振荡实验的现状，并介绍了它们在测量$θ_{13}$中微子混合角方面的物理潜力。中微子混合角$θ_{13}$是当前中微子物理领域的一个重要课题。目前有三个不同的反应堆中微子实验，\textsc{Double Chooz}，\textsc{Daya Bay}和\textsc{Reno}和一些加速器中微子实验寻找由这个角度引起的中微子振荡。给出了寻找$θ_{13}$非零值的反应堆实验的描述，以及这些实验在不久的将来可以达到的灵敏度的讨论。

在反应堆上寻找中微子混合角θ-13

Searching for the Neutrino Mixing Angle Theta-13 at Reactors

两个中微子的混合角已经被测量出来了，许多中微子团体把注意力转向了未测量的混合角$\quq$，它的最佳极限来自于反应堆中微子实验CHOOZ。\cite{bib:chooz}新的双探测器反应堆中微子实验正在计划中，随着更雄心勃勃的加速器实验，以测量或进一步限制$\quq$。在这里，我将概述如何使用反应堆中微子测量$\quq$，提到一些考虑过的和没有进行的实验，并回顾四个项目的现状：法国的Double Bronze，中国的大亚湾，韩国的RENO和巴西的Angra。最后，我将提到中微子观测者如何从现在起的两年内衡量这些项目的进展，因为我们接近与新结果的早期估计相对应的时间。

加速器和反应堆中微子振荡实验未来十年展望

Prospects of accelerator and reactor neutrino oscillation experiments for the coming ten years

分析了未来十年计划开展的长基线中微子振荡实验的物理潜力，重点讨论了小混合角$θ_{13}$的灵敏度极限。所讨论的实验包括正在建设中的常规束流实验MINOS、ICARUS和OPERA，计划中的超束流实验J-PARC到Super-Kamiokande和NuMI离轴，以及以Double-Bronz项目为代表的带有近距离和远距离探测器的新反应堆实验。我们进行了一个完整的数值模拟，包括系统学，相关性和退化的所有实验，使用GLoBES软件在平等的基础上。在讨论了这些实验对大气参数$θ_{23}$和$Δm^2_{31}$的认识的提高之后，我们详细研究了在未来十年内确定$θ_{13}$的潜力。此外，我们表明，在乐观的假设和$θ_{13}$接近目前的界限，即使是下一代的实验可能会提供一些信息的狄拉克CP阶段和类型的中微子质量等级。

$θ_{13}$的反应堆测量及其对长基线实验的补充

Reactor Measurement of $θ_{13}$ and Its Complementarity to Long-Baseline Experiments

详细研究了用反应堆中微子测量$\sin^22θ_{13}$的可能性。结果表明，在距总热能为24.3 ${\text{GW}_{\text{th}}}$的大型核电站的近、远距离放置相同的CHOOZ型探测器，可以在20吨年的数据下达到$\sin^22θ_{13}>0.02$的灵敏度。强调了该测量不受加速器外观实验中参数简并的影响，因此反应堆测量对加速器实验起着补充作用。它还表明，反应堆测量可能能够解决的简并在$θ_{23}$，如果$\sin^22θ_{13}$和$\cos^22θ_{23}$是相对较大的。

加速器聚变反应堆

Accelerator Based Fusion Reactor

对基于加速器的聚变堆进行了可行性研究。我们考虑了一种新的方案，从加速器的光束击中目标等离子体的聚变反应的共振，并建立一个可行的反应堆的特征标准。在本研究中，我们考虑反应$ d + t \rightarrow n + α, d + {}^3H_e \rightarrow p + α$和$p + {}^{11}B \rightarrow 3 α$。等离子体的临界温度是由聚变能量增益克服束流的阻止本领确定的。所需的等离子体寿命由共振宽度、束流速度和等离子体密度确定。我们估计的临界束流通量的平衡对等离子体的热能和损失，由于停止功率的情况下，惰性等离子体的聚变生产的能量。临界通量与等离子体寿命的乘积与等离子体密度无关，对温度的依赖性较弱。即使这些反应的临界温度低于热核反应堆的临界温度，在惰性等离子体的情况下，临界通量在等离子体密度$ρ_t = 10^{15}/{\rm cm^3}$的$10^{22} - 10^{24}/\rm{cm^2/s}$范围内。讨论了控制双流不稳定性增长的几种方法。我们还考虑了几个实际实施的方案，这些方案需要进一步研究。最后，我们考虑的情况下，注入的光束在共振能量保持等离子体温度和寿命达到稳态。给出了这种情况下的功率平衡方程和粒子数守恒方程。

对锗基反应堆与加速器CEνNS数据的联合分析：对标准模型与核物理的启示

Joint analysis of reactor and accelerator CE$ν$NS data on germanium: implications for the Standard Model and nuclear physics

本研究首次联合多组锗基CEνNS实验数据，精密测定核物理与标准模型关键参数，重新评估2σ张力的成因，验证了该实验方法的精密探测潜力。

低能中微子测量的弱混合角：全球更新

The weak mixing angle from low energy neutrino measurements: a global update

考虑到最近的理论和实验输入的反应堆通量，我们重新考虑弱混合角的测定从低能实验。我们对反应堆反中微子实验中所有可用的中微子-电子散射数据进行了全局分析，得到sin^2（θ_W）= 0.252 \pm 0.030。我们讨论了中微子谱的新理论预测的影响，大亚湾合作的反应堆反中微子谱的新测量，以及辐射修正的影响。我们也重新分析了加速器实验中nu_e-e截面的测量结果，包括辐射修正。通过结合反应堆和加速器的数据，我们得到了一个改进的弱混合角的测定方法，sin^2（θ_W）= 0.254 \pm 0.024。

RENO：用反应堆中微子测量中微子振荡参数θ_13的实验

RENO: An Experiment for Neutrino Oscillation Parameter theta_13 Using Reactor Neutrinos at Yonggwang

RENO实验是韩国的一项短基线中微子实验，旨在测量中微子混合角θ_13或设定sin ^2（2 θ_13）小于0.02的极限。本文档描述了物理目标、实验场所、探测器设计、闪烁体、电子学、校准、模拟和物理范围。

使用电抗器测量$θ_{13}$

Using Reactors to Measure $θ_{13}$

利用反应堆中微子进行的下一代中微子振荡实验可以提供关于混合角$θ_{13}$大小的重要信息。一个新的反应堆测量的动机和目标进行了讨论的背景下，使用离轴加速器中微子束的其他测量。反应堆的测量给出了一个干净的测量混合角，没有与其他混合角的大小，物质的影响，由于CP破坏的影响相关联的模糊性。关键问题是下一代实验是否能够达到所需的灵敏度目标，以在0.01水平上测量$\sin^{2}2θ_{13}$。与反应堆消失测量相关的限制因素描述了如何提高灵敏度的一些想法。可能的实验设置的例子，并比较成本和灵敏度。

测量$θ_{13}$的实验计划

Plans for Experiments to Measure $θ_{13}$

在加速器和反应堆的新实验正在设计中，以寻找一个可能的非零值的MNS矩阵参数theta_{13}。

KASKA项目-日本的中基线反应堆-中微子振荡实验，以测量混合角$θ_{13}$ -

The KASKA project - a Japanese medium-baseline reactor-neutrino oscillation experiment to measure the mixing angle $θ_{13}$ -

提出了一种新的反应堆-中微子振荡实验KASKA，用于使用世界上最强大的柏崎-卡里瓦核电站测量未知的中微子混合角$θ_{13}$。它将使用三个相同的探测器测量反应堆中微子通量的非常小的赤字，两个放置在靠近源的地方，一个距离约1.8公里。讨论了它的概念设计和物理实现。

用于振荡实验的中微子探测器

Neutrino detectors for oscillation experiments

本文简要介绍了用于加速器和反应堆长基线振荡实验的中微子探测器的发展情况。本文讨论了对CP破坏和中微子质量分级敏感的加速器实验T2K和NOvA，以及测量混合角θ_13的反应堆实验大亚湾、RENO和双中子实验的探测器的基本原理和主要特点。各种不同的实验技术被提出和开发的下一代振荡实验：一个20千吨闪烁体探测器的反应堆实验JUNO，一个0.52千吨水切伦科夫探测器超神冈，和大量的液态氩时间投影室中微子探测器设想的DUNE实验。本文综述了这类探测器的研究现状、最新研究进展和发展前景。

未来非加速器中微子研究的范围

Reach of Future Non-accelerator Neutrino Efforts

本文简要回顾了中微子味混合和质量的研究现状，讨论了无中微子双β衰变、直接中微子质量测量、宇宙学间接中微子质量测量、太阳中微子和其他探测器的当前和未来的实验计划。我们强调这些计划将如何提高我们的中微子质量和味道混合的理解。

中微子设施的新物理机遇：加速器、大气和反应堆中微子实验中的BSM物理

New Physics Opportunities at Neutrino Facilities: BSM Physics at Accelerator, Atmospheric, and Reactor Neutrino Experiments

本文综述了当前和未来中微子实验在标准模型之外的新物理探索潜力，涵盖实验室产生和宇宙成因信号，并基于2024年NPN研讨会重点讨论了东亚加速器中微子实验的前景。

用反应堆和中微子超束实验探索轻子CP破坏

Exploring Leptonic CP Violation by Reactor and Neutrino Superbeam Experiments

我们指出，theta_{13}的反应堆测量，当结合高统计nu_e出现加速器实验，可以检测轻子CP破坏的可能性。我们的建议是基于一个仔细的统计分析，在合理的假设下的系统误差，假设2年的中微子模式J-PARC -> Hyper-Kamiokande实验和几年运行的反应堆实验与100吨探测器在柏崎-嘉利瓦核电站。我们表明，该方法可以安排为不敏感的内参数退化，但由于未知的符号的Δ m^2_{31}的影响。

关于美国参与Double-CHOOZ：在Chooz反应堆上进行的新θ-13实验的建议

Proposal for U.S. participation in Double-CHOOZ: A New theta-13 Experiment at the Chooz Reactor

最近人们普遍认识到，用两个或多个探测器进行反应堆反中微子消失实验是扩展中微子混合角θ 13灵敏度的最具成本效益的方法之一，而不受CP破坏和物质效应的影响。新的反应堆实验的物理能力以及超级束和中微子工厂也被研究过，但后者被许多人认为是更雄心勃勃的项目，因为它们的成本更高，因此在未来会更远。我们建议为国际合作做出贡献，以修改法国Chooz-B核电站现有的中微子物理设施。这个被称为Double-CHOOZ的实验，预计在2008-2011年的三年运行中，将达到正弦平方的两倍混合角> 0.03的灵敏度。这将覆盖剩余允许区域的大约85%。由于我们的项目利用了现有的基础设施，因此可以最大限度地减少这一关键参数的成本和时间。

使用日本反应堆精确测量$\sin^22θ_{13}$

Precise measurement of $\sin^22θ_{13}$ using Japanese Reactors

在KamLAND的结果之后，中微子实验中剩下的重要目标是测量仍然未知的3个基本参数：绝对中微子质量标度、CP破坏相$δ_{CP}$和最后混合角$θ_{13}$。它们之间的夹角$θ_{13}$有望在不久的将来通过长基线加速器实验和反应堆实验测量。本文提出了一种实用的$\sin^22θ_{13}$高灵敏度反应堆测量的设想。该实验使用一个巨大的核电站作为中微子源，并使用三个相同的探测器来消除探测器和中微子通量的不确定性。$\sin^22θ_{13}$上的灵敏度达到了$Δm^2_{13} \sim 3 \times 10^{-3}eV^2$下的$0.017\sim0.026$，比CHOOZ测量的当前上限高5到7倍。

Physics reach of a low threshold scintillating argon bubble chamber in coherent elastic neutrino-nucleus scattering reactor experiments

The physics reach of a low threshold (100 eV) scintillating argon bubble chamber sensitive to Coherent Elastic neutrino-Nucleus Scattering (CE$ν$NS) from reactor neutrinos is studied. The sensitivity to the weak mixing angle, neutrino magnetic moment, and a light $Z'$ gauge boson mediator are analyzed. A Monte Carlo simulation of the backgrounds is performed to assess their contribution to the signal. The analysis shows that world-leading sensitivities are achieved with a one-year exposure for a 10 kg chamber at 3 m from a 1 MW$_{th}$ research reactor or a 100 kg chamber at 30 m from a 2000 MW…

利用大亚湾、RENO和双堆中微子实验的基线差测量有效$Δm_{31}^2$

Measurement of Effective $Δm_{31}^2$ using Baseline Differences of Daya Bay, RENO and Double Chooz Reactor Neutrino Experiments

在2011年和2012年，三个反应堆中微子实验，双中微子，大亚湾和RENO显示反应堆中微子消失的积极信号，并测量混合参数sin ^2（2 th 13）分别在平均基线1.05，1.65和1.44 km。在这些实验中，有可能通过中微子能谱的畸变（振荡的E依赖性）来测量有效Dm 31 ^2。然而，由于它需要精确的能量校准，这样的测量还没有报道。Dm 31 ^2也可以通过中微子振荡的基线（L）依赖性来测量。本文从三个不同基线的反应堆实验的消失概率中测得Dm31^2为2.99^{+1.13}-1.58}（^{+0.86}-0.88}）× 10^{-3} eV^2，其中误差为二维（一维）不确定度。这与在加速器实验中通过ν_μ消失测得的Dm 32^2是一致的。本文还讨论了Dm 31^2测量的重要性和未来的可能性。

非加速器中微子实验的最新结果

Recent Results of non-accelarator-based neutrino experiments

本文综述了近年来在非加速器基础上进行的太阳中微子振荡、大气中微子振荡、反应堆中微子振荡、无中微子双β衰变和中微子磁矩等实验的结果。展望了未来的研究方向和前景。

反应堆中微子实验：$θ_{13}$及以后

Reactor Neutrino Experiments: $θ_{13}$ and Beyond

我们回顾了目前这一代的短基线反应堆中微子实验，已经确定了第三中微子混合角$θ_{13}$是非零的。相对较大的$θ_{13}$值（约为9 $^\circ$）为未来的中微子实验提供了许多新的令人兴奋的机会。大亚湾实验首次测量了$Δm^2_{ee}$，旨在精确测量这种大气质量平方分裂，其精度可与加速器μ子中微子实验的$Δm^2_{μμ}$相媲美。JUNO是下一代反应堆中微子实验，目标是确定中等基线（$\sim$ 50 km）的中微子质量等级。除了这些由大型$θ_{13}$带来的\color{black}机会之外，当前一代（大亚湾、双中子和RENO）和下一代（JUNO、RENO-50和PROSPECT）反应堆实验，以其前所未有的统计数据，也正在引领三味中微子振荡物理学的精确时代，并限制中微子标准模型之外的新物理学。

从加速器到小行星

From Accelerators To Asteroids

在这个演讲中，我讨论了基本粒子物理学的传统方法在五个广泛的实验领域中的应用。对于这些领域中的每一个，我都想知道实验和观测天体物理学和天文学是如何扩展或可能扩展这一范围的。这五个领域是：寻找具有非常大质量的粒子并测量这些质量，寻找具有非常小质量的粒子并测量这些质量，寻找新类型的粒子，寻找已知力的意外行为或寻找新的力，并在非常高的能量下寻找新的现象。

μ介子感生中子本底的浅场测量

Measurement of muon induced neutron background at shallow sites

宇宙μ介子感生中子是低计数率实验如中微子振荡或暗物质研究的主要背景源。特别是在浅位置，这些中子是测量最终灵敏度的限制因素。本文讨论了两个浅场中微子振荡实验（RAL的卡门加速器实验和PALO VERDE反应堆实验）的中子率测量和探测器的主动否决和被动屏蔽措施。

反应堆附近短基线中微子振荡搜索的多探测器

Multiple Detectors for a Short-Baseline Neutrino Oscillation Search Near Reactors

反应堆反中微子实验有能力搜索中微子振荡独立于反应堆通量预测使用的中微子通量和光谱的相对测量范围内的基线。可访问的振荡参数的范围由检测器装置的基线确定。我们研究的灵敏度与一个以上的检测器的短基线实验，并讨论了第二个，远检测器的优化。2探测器实验基线范围的扩大将提高对短基线中微子振荡的灵敏度，同时也提高区分3+1混合和其他非标准模型的能力。

用欧洲长基线反应堆中微子实验精确测量太阳中微子振荡参数

Precision measurement of solar neutrino oscillation parameters by a long-baseline reactor neutrino experiment in Europe

我们认为，太阳中微子振荡参数$Δm^2_{21}$和$θ_{12}$的测定通过研究反应堆反中微子发射的核电厂（主要位于法国）与安装在弗雷尤斯地下实验室的探测器的振荡。比较了147 kt基准质量掺0.1%钆的水切伦科夫探测器（MEMPHYS-Gd）和50 kt规模的液体闪烁探测器（LENA）的性能。在这两种情况下，经过一年的数据采集，$Δm^2_{21}$的$σ$不确定度低于3%，$\sin^2θ_{12}$的不确定度约为20%。日本的掺钆超级神冈探测器（SK-Gd）如果通过更长的SK-Gd数据采集时间来补偿1：7的SK/MEMPHYS基准质量比，则可以达到类似的精度。由MEMPHYS-Gd或LENA收集的几年的反应堆中微子数据将允许在3 $σ$处分别以大约1%和10%的不确定性确定$Δm^2_{21}$和$\sin^2θ_{12}$。这些精度与长基线超束实验中测量大气中微子振荡参数$Δm^2_{31}$和$\sin^2θ_{23}$的精度相当。

Reactor neutrino oscillations as constraints on Effective Field Theory

We study constraints on the Standard Model Effective Field Theory (SMEFT) from neutrino oscillations in short-baseline reactor experiments. We calculate the survival probability of reactors antineutrinos at the leading order in the SMEFT expansion, that is including linear effects of dimension-6 operators. It is shown that, at this order, reactor experiments alone cannot probe charged-current contact interactions between leptons and quarks that are of the (pseudo)vector (V$\pm$A) or pseudo-scalar type. We also note that flavor-diagonal (pseudo)vector coefficients do not have observable effects…

The physics potential of a reactor neutrino experiment with Skipper CCDs: Measuring the weak mixing angle

We analyze in detail the physics potential of an experiment like the one recently proposed by the vIOLETA collaboration: a kilogram-scale Skipper CCD detector deployed 12 meters away from a commercial nuclear reactor core. This experiment would be able to detect coherent elastic neutrino nucleus scattering from reactor neutrinos, capitalizing on the exceptionally low ionization energy threshold of Skipper CCDs. To estimate the physics reach, we elect the measurement of the weak mixing angle as a case study. We choose a realistic benchmark experimental setup and perform variations on this bench…

三中微子混合的整体拟合：目前精度的批判性研究

Global fit to three neutrino mixing: critical look at present precision

我们提出了一个最新的全球分析的太阳，大气，反应堆和加速器中微子数据的框架内的三个中微子振荡。我们提供的结果，从全球数据的theta_13的测定和讨论的依赖反应堆通量的选择。我们详细研究了θ_23与最大混合的可能偏差的统计意义，其八分圆的确定，质量状态的排序，以及对CP破坏相的敏感性，并讨论了各种互补数据集在这些方面的作用。

在SCK-CEN BR2反应堆上部署SoLid探测器模块的初步结果

First results of the deployment of a SoLid detector module at the SCK-CEN BR2 reactor

SoLid实验的目的是通过寻找电子到无菌反中微子振荡来解决反应堆中微子异常。搜索将在SCK-CEN的BR 2反应堆高浓缩铀堆芯5.5至10米处进行。该实验采用了一种新的方法，以反中微子检测的基础上高度分段，复合闪烁体探测器的设计。高的实验灵敏度，可以实现高中子γ歧视使用6 LiF：ZnS（Ag）和精确定位的逆β衰变产品的组合。这种紧凑的检测器系统需要有限的被动屏蔽，因为它依赖于空间拓扑结构来确定不同类别的背景。2014年11月，在BR 2反应堆部署了第一个全尺寸的288公斤探测器模块。2016年下半年将开始分阶段的三吨级实验部署，以便使用一个运行三年的三吨级探测器精确搜索振荡，解决反应堆异常问题。在这次演讲中，新的检测器设计进行了解释，并从模块级部署的初始检测器性能结果，以及下一阶段的物理范围的估计。

用INO、T2K、NOvA和反应堆实验确定中微子质量等级

Determining the Neutrino Mass Hierarchy with INO, T2K, NOvA and Reactor Experiments

相对较大的测量值$θ_{13}$开辟了通过地球物质效应确定中微子质量等级的可能性。在目前基于加速器的实验中，只有NOvA有足够长的基线来观察地球物质的影响。然而，NOvA在$δ_{CP}$的真实值的知识上受到不确定性的困扰，这可能会大大降低其对中微子质量等级的敏感性。另一方面，地球物质对大气中微子的影响几乎与$δ_{CP}$无关。位于印度的中微子天文台（ICAL@INO）的50千吨磁化铁热量计将观测大气中微子。该探测器的电荷识别能力使其在通过观测地球物质效应确定质量等级方面比其他探测器具有优势。我们详细研究了中微子质量层次的灵敏度，从这个实验模拟使用基于Nuance的发生器为ICAL@INO和折叠的探测器分辨率和效率从一个完整的Geant 4为基础的探测器模拟INO合作获得的数据。然后将ICAL@INO的数据与来自T2 K、NOvA、DoubleBrachz、RENO和大亚湾实验的模拟数据相结合，并进行了对质量等级的联合敏感性研究。利用10年的ICAL@INO数据，结合T2 K、NOvA和反应堆数据，人们可以得到关于中微子质量等级的$2.3σ-5.7σ$发现，这取决于$\sin^2θ_{23}$ [0.4 -- 0.6]、$\sin^22θ_{13}$ [0.08 -- 0.12]和$δ_{CP}$ [0 -- 2 $π$ ]的真实值。

中间基线中微子质量等级的测定

Determination of the Neutrino Mass Hierarchy at an Intermediate Baseline

一般认为，中微子质量等级可以在长基线实验中确定，通常使用加速器中微子束。反应堆中微子实验在中间基线有能力区分正常或倒置的层次。最近的研究表明，如果混合角为$\sin^2(2θ_{13})>0.02$，则可以通过对L/E光谱进行傅里叶变换来识别质量等级。在这项研究中，一个更敏感的傅立叶分析。我们发现，在中间基线（$\sim 60$ km）处的理想探测器可以识别混合角为$\sin^2(2θ_{13}) > 0.005$的质量等级，而不需要反应堆中微子谱的精确信息和$Δm^2_{32}$的值。

欧洲加速器中微子物理设施：未来十年展望

European facilities for accelerator neutrino physics: perspectives for the decade to come

很快，新一代的反应堆和加速器中微子振荡实验--双中微子、大亚湾、里诺和T2 K--将寻找由混合参数θ_13产生的振荡信号。这个角度的知识是一个基本的里程碑，以优化进一步的实验，旨在检测CP破坏的中微子部门。轻子CP破坏是一个在粒子物理学和宇宙学中具有深远意义的关键现象，但它显然是上述实验无法达到的。90年代末以来，世界范围内的一项活动正在进行中，即设计能够探测中微子振荡中CP破坏的装置，并对Cabibbo-Kobayashi-Maskawa矩阵的轻子对应物进行高精度测量。本文将总结这些研究的现状，重点是最适合利用现有欧洲设施（首先是CERN和INFN Gran Sasso实验室）或欧洲拥有世界领先地位的技术的选择。类似的考虑将在更奇异的场景中发展-超出三个活跃中微子之间的味道振荡的标准框架-这可能在MiniBooNE实验或CNGS后出现异常结果时似乎是合理的。

在反应堆反中微子实验中确定中微子质量等级

Neutrino mass hierarchy determination at reactor antineutrino experiments

中微子混合角$θ_{13}$在反应堆反中微子实验中得到精确测量后，中微子质量等级是中微子物理学中最重要的未决问题之一。江门地下中微子观测站（JUNO）是在不考虑物质效应的情况下测定中微子质量等级（MH）的观测站。JUNO站点位置经过优化，以获得质量等级测定的最佳灵敏度。JUNO将在地下700米的实验室中使用20千吨液体闪烁体探测器。出色的能量分辨率和PMT覆盖范围将为我们提供前所未有的机会，以达到3-4 $σ$精度。本文将介绍JUNO探测器的设计和仿真工作。此外，另一个中程反应堆反中微子实验RENO-50也将进行类似的测量。在这些实验的努力下，很有可能在未来10年内确定中微子质量等级。

First results from a search for coherent elastic neutrino-nucleus scattering (CE$ν$NS) at a reactor site

The deployment of a low-noise 3 kg p-type point contact germanium detector at the Dresden-II power reactor, 8 meters from its 2.96 GW$_{th}$ core, is described. This location provides an unprecedented (anti)neutrino flux of 8.1$\times 10^{13} ~\bar{ν_{e}}/$cm$^{2}$s. When combined with the 0.2 keV$_{ee}$ detector threshold achieved, a first measurement of CE$ν$NS from a reactor source appears to be within reach. We report on the characterization and abatement of backgrounds during initial runs, deriving improved limits on extensions of the Standard Model involving a light vector mediator, from…

中基线反应堆反中微子实验中中微子参数的非标准相互作用效应

Nonstandard interaction effects on neutrino parameters at medium-baseline reactor antineutrino experiments

精确测量轻子混合参数和确定中微子质量等级是即将进行的中基线反应堆反中微子实验，如JUNO和RENO-50的主要目标。在本工作中，我们研究了非标准中微子相互作用（NSIs）对测量{sin^2 theta_{12}，Δ m^2_{21}}和{sin^2 theta_{13}，Δ m^2_{31}}的影响，以及在中基线反应堆实验中，通过假设一个典型的实验装置，对中微子质量等级的灵敏度。结果表明，如果NSI参数varepsilon_{e mu}或varepsilon_{e tau}在最乐观的情况下大到2%，则可以在大于3 sigma的水平上排除真实的混合参数sin^2 theta_{12}。然而，NSI效应的发现范围很小，并且关键取决于CP破坏阶段。最后，我们表明，NSI效应可以提高或降低正常和倒置中微子质量等级之间的JUNO和RENO-50实验的辨别能力。

不同反应堆反中微子实验的光谱异常研究

Investigating the Spectral Anomaly with Different Reactor Antineutrino Experiments

在最近的实验中测得的反应堆反中微子的光谱形状与中微子参考光谱相比显示出异常。需要对反应堆中微子谱进行新的精确测量，并在核数据库中进行更完整的输入，以解决模型和实验结果之间观察到的差异。本文提出了在反应堆中的实验相结合，这是高度富集在${}^{235}$ U与商业反应堆通常较低的浓缩，以获得新的见解异常中微子光谱的起源。所提出的方法澄清，如果光谱异常是单独或根本不相关的预测${}^{235}$ U谱。考虑到目前的能量尺度的不确定性的改进，目前的实验，可以达到三西格玛和以上的意义。作为一个例子，我们讨论了一个直接比较的测量形状在当前运行的双Doppler近检测器和即将到来的立体实验的选项。定量的可行性研究强调，在最近和下一代的实验调查光谱异常的能量尺度系统学的精确理解是一个至关重要的先决条件。

用反应堆中微子探测器作为中子否决系统时WIMP直接探测低温锗靶中子本底的评价

Evaluation of the neutron background in cryogenic Germanium target for WIMP direct detection when using a reactor neutrino detector as a neutron veto system

设计了一种具有中子否决系统的直接弱相互作用大质量粒子（WIMP）探测器，以更好地拒绝中子。本文研究了一种实验装置：984个Ge组件置于反应堆中微子探测器中。为了区分核和电子反冲，电离和热信号测量使用低温锗探测器在此检测。中微子探测器用作中子否决装置，实验设计的中子本底用Geant 4模拟估算。结果表明，每吨高纯锗的中子本底可降至O（0.01）事件/年。我们计算了自旋无关的WIMP-核子弹性散射的灵敏度。一吨$\times$/年的暴露量可达到约2 $\times$ $10^{-11}$ pb的横截面。

Searches for sterile neutrinos at very short baseline reactor experiments

For a long time there were 3 main experimental indications in favor of the existence of sterile neutrinos: $\bar{ν_e}$ appearance in the $\bar{ν_μ}$ beam in the LSND experiment, $\bar{ν_e}$ flux deficit in comparison with theoretical expectations in reactor experiments, and $ν_e$ deficit in calibration runs with radioactive sources in the Ga solar neutrino experiments SAGE and GALEX. All three problems can be explained by the existence of sterile neutrinos with the mass square difference in the ballpark of $1~\mathrm{eV^2}$. Recently the MiniBooNE collaboration observed electron (anti)neutrino…

基于反应堆的中微子振荡实验

Reactor-based Neutrino Oscillation Experiments

综述了以核反应堆为源的中微子振荡研究现状。这种技术是证明中微子存在的实验的直接延续，今天是研究太阳和地球大气中产生的中微子中发现的振荡迹象的重要工具。反应器\nuebar的低能量使其成为探索具有小质量差和相对大混合角的振荡的理想工具。在过去的几年里，反应堆反中微子通量和谱的测定已经达到了很高的精度。因此，在给定距离L处的这些量的测量值可以容易地与L = 0处的期望值进行比较，从而测试\nuebar的消失。虽然最近有两个实验，即Palo Verde和Palo Verde，其基线约为1公里，因此对与大气中微子异常相关的中微子质量差异敏感，但它们已经收集了数据并发表了结果，一个雄心勃勃的项目Kamland，其基线超过100公里，正准备收集数据。这一终极反应堆实验将具有足够的灵敏度来探索与太阳中微子情景相关的振荡相空间的一部分。这是唯一设想的实验与地面源的中微子能够解决太阳中微子之谜。

The analysis of the results of the Neutrino-4 experiment on search for sterile neutrino and comparison with results of other experiments

We present new results of measurements of reactor antineutrino flux and spectrum dependence on the distance in the range 6-12 meters from the center of the reactor core at SM-3 reactor (Dimitrovgrad, Russia). Additional measurements were carried out and set of data to perform statistical analysis was almost doubled since the previous report. Using all collected data we performed the model independent analysis on the oscillation parameters $Δm^2_{14}$ and $\sin^2(2θ_{14})$. The method of coherent summation of results of measurements allows us to directly observe the effect of oscillations. We o…

μ子对撞机上重中性轻子的最优搜索覆盖范围

Optimal search reach for heavy neutral leptons at a muon collider

本文比较未来高能μ子与电子对撞机对重惰性中微子的探测能力，证明μ子对撞机在 $Z$ 极点以上至数TeV质量范围具有最远搜索覆盖，并指出二者在味空间的互补性。

BEST potential in testing the eV-scale sterile neutrino explanation of reactor antineutrino anomalies

Baksan Experiment on Sterile Neutrino (BEST) is presently at the stage of production of the artificial neutrino source Cr-51, the gallium exposure will start in July and proceed for three months. While aiming specifically at investigating the Gallium neutrino anomaly (SAGE and GALLEX experiments), BEST can do more and it is tempting to estimate its ability in testing sterile neutrino explanation of antineutrino (reactor) anomalies. We observe a moderate sensitivity to the region in model parameter space (sterile neutrino mass and mixing with active electron neutrino) outlined by the old reacto…

DANSS探测器对短程中微子振荡的灵敏度

Sensitivity of the DANSS detector to short range neutrino oscillations

DANSS是一种高度分段的1 m^3塑料闪烁体探测器。它的2500闪烁体条有一个Gd加载反射盖。每个条带用3个波长偏移光纤收集光，并用50个PMT和2500个SiPM读出。DANSS将安装在加里宁核电站工业3 GW反应堆下方，距离反应堆堆芯9.7米至12.2米不等。对探测器原型DANSSino的测试表明，尽管它的尺寸很小（20 × 20 × 100立方厘米），但它对反应堆反中微子非常敏感，每天可以探测到大约70个逆β衰变事件，信号与背景的比值大约为1。原型测试已经证明了达到DANSS检测器的设计性能的可行性。DANSS实验每天将探测到大约1万个反中微子事件，背景值低于1%。每天对探测器进行校准，并经常改变探测器的位置，以减少系统误差。这些功能将提供一个高灵敏度反应堆反中微子振荡到无菌中微子，最近建议解释所谓的“反应堆异常”。数据采集将于明年开始。

中基线反应堆中微子实验的精密中微子振荡物理

Precision Neutrino Oscillation Physics with an Intermediate Baseline Reactor Neutrino Experiment

假设太阳中微子振荡参数$Δm^2_{\odot}$和$θ_{\odot}$位于高LMA解区，讨论了反应堆装置中$L \sim 20 ÷30$ km基线实验的物理势。我们表明，这样的中间基线反应堆实验可以确定$Δm^2_{\odot}$和$θ_{\odot}$具有非常高的精度。我们还进行了详细的研究所示的实验的灵敏度$Δm^2_{\rm atm}$，驱动主导的大气$ν_μ$（$\barν_μ$）振荡，和$θ$ -中微子混合角从CHOOZ和帕洛维德实验的数据限制。我们发现这个实验可以改善$\sin^2θ$上的边界。如果$\sin^2θ$的值足够大，即$\sin^2θ\gtap 0.02$，则检测器的能量分辨率足够好，并且如果统计量相对较高，则它可以以极高的精度确定$Δm^2_{\rm atm}$的值。我们还探讨了中间基线反应堆中微子实验的潜力，用于确定中微子质谱的类型，这可以是正常的或倒置的层次。我们表明，中微子质量等级的类型可以确定的条件是相当具有挑战性的，但在所讨论的实验范围内。

反应堆十万次事件的中微子质量分级和电子中微子振荡参数

Neutrino mass hierarchy and electron neutrino oscillation parameters with one hundred thousand reactor events

拟议中的中基线反应堆中微子实验提供了前所未有的机会，同时探测在短波长（Δ m^2和theta_{12}）和长波长（Δ m^2和theta_{13}）下控制$ν_e$振荡的质量混合参数，以及与质量等级相关的微小干扰效应（即，Δ m^2和Δ m^2的相对符号）。为了充分利用这些机会，需要对事件谱进行精确的计算和精细的统计分析。在这样的背景下，我们重新审视了几个输入成分，包括：核子反冲反β衰变及其对能量重建和分辨率的影响，层次和物质的影响，振荡概率，反应堆距离的传播，从地中微子和从远反应堆的不可约背景，以及能量标度和谱形状不确定性之间的简并。我们还引入了一个连续的参数alpha，它可以在正常层次（alpha=+1）和反向层次（alpha=-1）之间平滑地插值。然后将层次结构的确定从假设检验转换为参数估计，其灵敏度由真实情况（alpha=+1或alpha=-1）与不可判定情况（alpha=0）的距离给出。数值实验是为JUNO项目设想的特定设置进行的，假设一个O（10^5）反应堆事件的现实样本。我们发现一个典型的敏感性~2西格玛的层次结构在JUNO，然而，可以挑战的能量尺度和频谱形状系统学，其可能的阴谋影响进行了研究。本文还讨论了其它质量混合参数所能达到的精度。

无菌中微子振荡：全球图景

Sterile Neutrino Oscillations: The Global Picture

利用全球中微子振荡数据，包括短基线和长基线加速器、反应堆和放射源实验，以及大气和太阳中微子，研究了eV尺度中微子质量态的中微子振荡。我们考虑了在eV^2标度下，用3+1、3+2和1+3+1表示的、包含一个或两个质量平方差的无菌中微子质量方案。我们讨论了nu_e消失（反应堆和镓异常）和nu_mu->nu_e出现（LSND和MiniBooNE）搜索对eV尺度中微子的暗示，并给出了nu_mu和中性流消失数据对无菌中微子混合的限制。用振荡来解释所有的暗示，都会受到出现和消失的数据之间严重紧张的影响。在1+3+1方案中获得最佳相容性，p值为0.2%，而在3+1和3+2方案中获得极差的相容性。

Prospects and requirements of opaque detectors in accelerator neutrino experiments

Opaque detectors are a recently proposed novel detector concept where an opaque scintillator aligned with wavelength-shifting fibers is used to enable the discrimination of electron neutrinos and antineutrinos with a rather low energy threshold. In this work, we investigate the potential effects of the enhanced detection capabilities of the opaque detectors in accelerator neutrino experiments. Focusing on the energy threshold, energy resolution, detection efficiency and background suppression in the analysis of electron-like events, we determine whether using opaque detectors could lead to imp…