Search for neutron - mirror neutron oscillations in a laboratory experiment with ultracold neutrons
镜像物质被认为是暗物质的候选者。与此相关的是，利用超冷中子在不同磁场阱中的储存，进行了中子-镜像中子（nn '）跃迁的实验研究。结果得到了中子镜中子振荡时间的新极限，τ_osc >= 448 s（90% C.L.），假设没有大于100 nT的镜像磁场。此外，还首次尝试对镜像磁场进行了限制。
2009-02-11 nucl-ex
Spin flip loss in magnetic storage of ultracold neutrons
我们分析了超冷中子的去极化限制在一个磁场配置类似于现有的或拟议中的磁引力存储实验，旨在精确测量的中子寿命。我们使用近似的量子力学分析，如Walstrom \emph{et al} [Nucl.Instrum. A 599，82（2009）]。我们的分析并不局限于中子运动的纯垂直模式。横向运动被示出，导致在磁存储陷阱中的主要去极化损失。
2013-07-19 nucl-ex
Search for long-range forces of a neutron and atoms with a trap of ultracold neutrons
提出了一种利用引力UCN谱仪研究中子与原子间长程作用力的方法。通过测量UCN与惰性气体（He，Ne，Ar，Kr）原子相互作用的总截面和核的相干中子散射长度，可以得到长程力强度在10 ~（-10）~ 10 ~（-4）cm范围内的限制。这种分析的第一个结果。最后对UCN方法的发展前景进行了展望。
2011-05-18 nucl-ex
Comment on "A proposed method for measuring the electric dipole moment of the neutron using acceleration in an electric field gradient and ultracold neutron interferometry"
我们讨论了弗里德曼，林戈和Dombeck的建议，以寻找中子电偶极矩使用的加速中子在一个不均匀的电场随后放大所产生的位移的几种方法，涉及自旋无关的相互作用（重力）或反射弯曲（自旋无关）镜。我们表明，所提出的技术是劣于通常的方法的基础上磁共振。
1999-04-22 nucl-ex
Calculation of the ultracold neutron upscattering rate from para-deuterium bound in a lattice
本文计算了室温下氘污染的固体氘在T=0K附近的超冷中子（UCN）上散射率，发现在室温平衡浓度下UCN上散射率为4msec。仲氘污染似乎是负责在洛斯阿拉莫斯溅射驱动的UCN源的UCN的明显损失。
1999-11-12 nucl-ex
Constraints on spin-dependent short-range interactions using gravitational quantum levels of ultracold neutrons
在本文中，我们讨论了一种可能性，以改善限制自旋相关的短程相互作用在1 - 200微米的范围内显着。对于这样的互动，我们的约束目前没有竞争。它们是通过观察超冷中子的引力束缚态得到的。我们将使用下一代光谱仪GRANIT在极化中子的专用实验中将这些约束提高约三个数量级。
2009-02-18 nucl-ex
Cubic boron nitride: a new prospective material for ultracold neutron application
首次在研究堆TRIGA Mainz的超冷中子源上用飞行时间法（TOF）测量了天然立方氮化硼（cBN）的中子光学壁势。所研究的样品具有（305 +/- 15）neV的壁电位。该值与中子反射计数据和理论预期的结果吻合得很好。由于立方氮化硼涂层（同位素富集）具有高的UCN临界速度和良好的介电特性，因此在UCN实验中将有许多应用。
2009-01-11 nucl-ex
Ultracold-neutron infrastructure for the gravitational spectrometer GRANIT
引力光谱仪GRANIT将安装在劳厄朗之万研究所。它将受益于由专用源产生的高超冷中子密度。由石墨晶体与钾夹层制成的单色器将提供入射到源上的0.89 nm的中子束。该源采用超流氦中冷中子的超热转换，容器由BeO陶瓷制成，带有Be窗口。已经测试了一种特殊的提取技术，该技术仅向谱仪提供垂直速度分量v < 20 cm/s的中子，从而保持源中的高密度。这种新的光源预计将为光谱仪提供高达800 1/cm 3的密度。
2009-01-29 nucl-ex
UCN, the ultracold neutron source -- neutrons for particle physics
超冷中子为中子性质的研究提供了一个独特的工具。概述了PSI的超冷中子（UCN）源，它产生了最高的UCN强度的基础物理实验，利用高强度的质子束结合固体氘在5 K的温度下的高UCN产率。我们简要地列出了重要的基础物理结果的基础上测量中子在PSI。
2021-06-06 nucl-ex physics.ins-det
Accumulation and extraction of ultracold neutrons from a superfluid helium converter coated with fluorinated grease
本文报道了在涂有氟化油脂的超流氦转换器中产生超冷中子的实验。我们采用了我们的技术的无窗提取积累的UCN从氦，其中它们产生的冷束从慕尼黑研究反应堆的向下散射中子。尽管在本实验中累积的UCN的平均速度较低，但UCN通过与先前实验中相同的提取孔的时间常数短两倍。对入射到转换器上的冷中子谱的飞行时间测量使我们能够估计多声子对UCN生产的贡献。两种方法计算的UCN产率与理论预期一致。
2008-01-31 nucl-ex
Experimental search for neutron - mirror neutron oscillations using storage of ultracold neutrons
基本粒子的镜像伙伴的隐藏扇区的想法作为暗物质的可能候选者引起了相当大的兴趣。最近Berezhiani和Bento指出，目前的实验数据不能排除中子n快速振荡为镜像中子n'的可能性，振荡时间远小于中子寿命。必须在弱磁场下进行真空跃迁n->n'的专门搜索，其中两个状态都是简并的。我们报告的结果，我们的实验，比较率超冷中子存储后，在弱磁场远低于20 nT，并在磁场强到足以抑制所寻求的过渡。我们得到了n-n'跃迁振荡时间的一个新极限τ_osc（90%C. L.）> 414 s。相应的正常中子态和镜像中子态的混合能极限为delta_m（90%C. L.）< 1.5x10-18 eV。
2007-06-25 nucl-ex
A superfluid helium converter for accumulation and extraction of ultracold neutrons
我们报告了第一次成功的提取积累的超冷中子（UCN）从超流氦的转换器，其中它们产生的冷束从慕尼黑研究反应堆的向下散射中子。通过机械冷阀在垂直方向上进行无窗UCN提取。这个多功能UCN源的原型由一个新颖的低温恒温器组成，该低温恒温器旨在保持源的便携性并允许快速冷却。我们在室温下测量了UCN存储和提取到检测器中的时间常数，转换器保持在0.7和1.3 K之间的各种温度下。由萃取的UCN计数率推断的UCN产率接近理论预期。
2007-05-27 nucl-ex
A note on the ultracold neutrons production by neutron deceleration on clusters in liquid helium
慢中子减速通过它们与纳米团簇在液氦中的相互作用的评估。结果表明，如果团簇被范德华相互作用束缚，则该过程被强烈抑制。
2008-12-04 nucl-ex physics.atm-clus
Temperature dependent ultracold neutron transmission in D$_2$ gas $-$ a test of the Young-Koppel model
本文通过宽温度范围超冷中子透射实验验证了 Young-Koppel 模型对 D$_2$ 气体的适用性，并揭示其与低能低温近似的温度依赖差异，同时确认了该模型对 H$_2$ 及其他惰性气体的理论预测。
2025-06-04 nucl-ex
Magnetic trapping of ultracold neutrons
本文报道了中子的三维磁约束。通过冷中子与4 He的非弹性散射将中子装入Ioffe型超导磁阱。具有足够低能量和适当自旋状态的散射中子被磁场限制，直到它们衰变。中子衰变产生的电子在液氦浴中产生了闪烁，导致极紫外光脉冲。这种光被下变频到可见光并被检测到。结果中，500 +/- 155中子被磁捕获在每个加载周期，与理论预测一致。观察到的信号的寿命为660 s +290/-170 s，与中子β衰变寿命一致。
2001-03-13 nucl-ex
Calculation of the ultracold neutron upscattering loss probability in fluid walled storage bottles using experimental measurements of the thermomechanical properties of Fomblin
我们目前的实验测量的性质的液体“Fomblin”表面获得的准弹性散射的激光。性质包括作为温度的函数的表面张力和粘度。将结果与体相流体性质的测量进行比较。然后，我们计算的超冷中子（UCN）从热激发的表面毛细波在液体表面上的上散射率和比较的结果Fomblin流体壁UCN存储瓶的UCN寿命的实验测量，并表明Fomblin电位附近的UCN能量的超额损失率可以解释。Fomblin存储寿命的快速温度依赖性解释了我们的分析。
2002-08-09 nucl-ex
Comment on "Surface roughness effect on ultracold neutron interaction with a wall and implications for computer simulations" A. Steyerl et.al., arxiv: 0911.4115v1 [1]
在上述文[1]中，对我们的中子寿命测量实验[2]中可能存在的系统误差作了假设。在给出的评论中，我们有义务解释，[1]中的假设是错误的。这是由于对我们的工作[2]的不仔细阅读和对我们工作中使用的方法[2]的不正确理解造成的。文献[1]中对实验[2]的模拟似乎是不完善的，不能描述实验结果。因此，不可能从这种模拟中得出任何结论。
2010-01-19 nucl-ex
Experiments with ultracold neutrons - first 50 years
今年是首次实验观测超冷中子（UCN）50周年。我回顾了在杜布纳的第一次实验，第一次遇到FL夏皮罗是UCN研究的先驱，也是UCN实验的早期阶段。与UCN调查的现状进行了简短的审查。
2018-05-14 nucl-ex physics.hist-ph
On the possibility of a significant increase in the storage time of ultracold neutrons in traps coated with a liquid helium film
结果表明，超冷中子阱的粗糙内壁可以涂上一层比超冷中子穿透氦的深度厚得多的超流氦膜。这种涂层应该可以将阱壁吸收引起的超冷中子损失率降低几个数量级。结果表明，三角形粗糙度比矩形粗糙度更能有效地降低超冷中子的损失率。三角形粗糙度在技术上更容易实现，并且这种衍射光栅在工业上制造。还提出了其他方法来增加保护性氦膜的厚度。
2022-02-03 cond-mat.other nucl-ex
Startup of the High-Intensity Ultracold Neutron Source at the Paul Scherrer Institute
超冷中子（UCN）可以储存在合适的瓶子中，并观察数百秒。因此，UCN可以用来详细研究中子的基本性质。在保罗·谢勒研究所建造了一个新的用户设施，为基础物理研究提供超冷中子。2010年12月，该设施的组装完成，首次生产超冷中子。2011年6月获得运营批准。我们给出了源代码和启动时状态的概述。
2012-02-27 nucl-ex physics.ins-det
Measurements of ultracold neutron lifetimes in solid deuterium
我们提出了超冷中子（UCN）在固体氘SD 2中的存活时间的第一次测量。该临界参数提供了对利用固体正氘作为源材料的超热UCN源的有效性的基本限制。超热UCN源使UCN的可用密度有了几个数量级的提高，并且对于基础粒子物理实验非常重要，例如寻找静态电偶极矩和自由中子的寿命测量。这些测量是利用耦合到一个spiritual源的中子，提供了一个示范的UCN生产在这种几何形状，并允许系统的热向上散射和污染的影响的研究与仲氘上的UCN的生存时间。
2001-09-28 nucl-ex
Spectroscopy of ultracold neutrons using diffraction by a moving grating
用飞行时间傅里叶谱仪测量了中子移动光栅衍射实验中出现的超冷中子能谱。同时观察到了五条衍射线。所得数据与基于运动光栅中子衍射多波动力学理论的理论预测符合得很好。
2016-02-07 nucl-ex physics.optics
Ultracold neutron detection with 6Li-doped glass scintillators, NANOSC: a fast ultracold neutron detector for the nEDM experiment at the Paul Scherrer Institute
本文总结了旨在表征超冷中子探测的测量结果与6Li掺杂玻璃闪烁体。厚度为100-200微米的单个GS 10或GS 20中子源满足超冷中子探测要求，具有可接受的中子-伽马鉴别力。这种区分明显地通过两个澄清器的堆叠得到改善：6Li耗尽的玻璃结合到6Li富集的玻璃。光学接触粘合用于两个反射器之间，以获得完美的光学接触。闪烁体的探测效率类似于3 He Strelkov气体探测器。与数字数据采集系统耦合，计数率可达10^5计数/秒。基于这种闪烁体堆叠布置的探测器已经建成，并自2010年以来一直用于Paul Scherrer研究所的中子电偶极矩实验。给出了它对中子电偶极矩实验正常运行的响应。
2016-06-23 nucl-ex physics.ins-det
An ultracold neutron storage bottle for UCN density measurements
我们已经开发了一个存储瓶的超冷中子（UCN），以测量UCN密度在束端口的保罗谢勒研究所（PSI）的UCN源。本文介绍了设计，建造和调试的强大的和移动的存储瓶的体积相当于典型的存储实验32升，例如寻找一个电偶极矩的中子。
2016-06-06 nucl-ex physics.ins-det
Comment for article "Limits on a nucleon-nucleon monopole-dipole (axionlike) P-,T-noninvariant interaction from spin relaxation of polarized ultracold neutrons" Yu.N. Pokotilovski, arXiv:0902.3425v2
在工作中[1]（Yu. N. Pokotilovski，arXiv：0902.3425v2）对赝磁相互作用gSgP常数的限制。这些限制与发表在工作[2]（A. P. Serebrov，arXiv：0902.1056v1）之前对gSgP的限制有很大不同。工作[1]中的限制来自工作[2]中使用的相同实验数据，但是限制的差异是相当大的。该差值在1到10^7倍的范围内变化，具体取决于lambda值。在给定的工作中，它表明，限制的工作[1]是错误的，并认为可能的原因承认的错误。
2009-05-26 nucl-ex
Measurements of ultracold neutron upscattering and absorption in polyethylene and vanadium
作为超冷中子（UCN）的有效“替代物”的元素的中子截面的研究对于核和粒子物理、宇宙学和重力学中的许多精确实验至关重要。在这种情况下，“吸收”包括中子的俘获和向上散射到UCN能区以上的能量。现有的数据，特别是氢的数据，彼此之间或与理论都不一致。在这份报告中，我们描述了在洛斯阿拉莫斯国家实验室UCN设施的UCN上散射截面的钒和氢在CH $_2$使用同时测量这些元素的辐射捕获截面的测量。我们测量了CH $_2$中氢的$σ_{up}=1972\pm130$ b，这低于理论预期，以及钒的$σ_{up} < 25\pm9$ b，与固体中热激发的中子加热的预期一致。
2013-06-05 nucl-ex
Commissioning of the new high-intensity ultracold neutron source at the Paul Scherrer Institut
新的高强度超冷中子源已于2009年开始在Paul Scherrer研究所投入使用。这种新一代高强度UCN源的设计目标是超过目前可用于基础物理研究的超冷中子密度的约100倍，其中最大的推力来自对中子电偶极矩的搜索。PSI UCN源是基于通过质子诱导铅溅射产生中子，然后在重水中进行中子热化，并在固体氘晶体中进行中子冷却以获得冷和超冷能量。最近成功地进行了高达2mA的质子束在溅射靶上的束流测试。大多数源组件已安装，其他组件最终安装。该装置正在轨道上的第一次冷却和UCN生产在2010年。
2010-11-17 nucl-ex physics.ins-det
A prestorage method to measure neutron transmission of ultracold neutron guides
全世界都在努力寻找粒子物理学标准模型之外的物理学。使用超冷中子（UCN）的精密实验需要非常高的UCN强度。因此，UCN从生产体积到实验的有效运输非常重要。我们已经开发了一种方法，使用预存储的UCN，以量化UCN传输管状指南。这种方法模拟了保罗谢勒研究所的UCN源的最终安装，其中中子被存储在一个中间存储容器中，为三个实验端口服务。这种方法使我们能够鉴定UCN指南的预期用途，并比较它们的属性。
2015-08-25 nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the neutron $β$-asymmetry parameter $A_0$ with ultracold neutrons
我们提出了一个详细的报告的测量中子$β$ -不对称参数$A_0$，宇称违反中子自旋和衰变电子动量之间的角相关，与极化超冷中子（UCN）。UCN从脉冲溅射固体氘源中提取，并经由通过7-T磁场的传输而极化。极化的UCN，然后通过绝热快速通过自旋翻转器场区域，然后在位于1-T $2 \times 2π$螺线管光谱仪内的圆柱形衰变体积存储。不对称性是从位于光谱仪两端的多丝正比室和塑料闪烁体探测器包中的衰变电子的测量中提取的。从2008年和2009年运行期间获得的数据的分析，我们报告$A_0 = -0.11966 \pm 0.00089_{-0.00140} ^{+0.00123}$，从中我们提取的核子，$λ= g_A/g_V = -1.27590 \pm 0.00239_{-0.00377}^{+0.00331}$的弱轴向矢量和矢量耦合常数的比值。分析的完整细节。
2012-07-25 nucl-ex
A Proposed Method for Measuring the Electric Dipole Moment of the Neutron Using Acceleration in an Electric-Field Gradient and Ultracold Neutron Interferometry
本文提出了一种测量中子电偶极矩的方法，即利用超冷中子干涉仪和一个具有强电场梯度的静电加速器，利用中子可能的电偶极矩加速中子。这种电加速，随后是放大器和相位差发生器，可以产生相对较大的相位差，并且这些可以通过马赫-曾德尔干涉仪测量。这种方法可以将测量的灵敏度提高几个数量级，超过10^{-25} e.cm的电流极限。此外，这种测量中的系统误差可能与当前EDM实验中的系统误差显著不同。
1999-09-17 hep-ex nucl-ex
Experimental investigation of the low molecular weight fluoropolymer for the ultracold neutrons storage
描述了用于检测低分子量含氟聚合物CF $_{3}$（CF $_{2})_{3}$ -O-CF $_{2}$ -O-（CF $_{2})_{3}$ CF $_{3}$）的实验装置，该低分子量含氟聚合物是用于超冷中子储存室壁的有希望的涂层材料。结果是详细的。测量数据解释的模型中的多层复杂的量子力学势的室壁。
2018-10-29 nucl-ex physics.ins-det
Preparation of facilities for fundamental research with ultracold neutrons at PNPI
PNPI的WWR-M反应堆提供了一个独特的机会，可以在高中子通量（约3 * 10 ^-12 n/cm^2/s）的环境中制备超冷中子（UCN）源，同时辐射放热仍在可接受范围内（约4 * 10 ^-3 W/g）。它可以在靠近反应堆堆芯的反应堆热柱内实现。该通道的直径为1 m，可以安装15 cm厚的铋屏蔽层、石墨预慢化剂（20 K时为300 dm^3）和超流氦转换器（35 dm^3）。在1.2K的温度下，可以去除约20W的热释放功率。相对于ILL反应堆处的当前冷中子束条件，在反应堆柱内使用冷中子的4pi通量可以使入射在超流氦上的冷中子通量增加100倍以上。UCN在1.2 K下的超流He中的储存寿命约为30 s，这在需要类似填充时间的喂养实验中是足够的。在40升的实验体积中，能量在50 neV到250 neV之间的UCN的计算密度约为10^4 n/cm^3。讨论了实现该项目的技术解决方案。
2009-04-17 nucl-ex
Test of Lorentz invariance with spin precession of ultracold neutrons
本文报道了一个分析超冷中子和$^{199}$ Hg原子自旋旋进频率比的钟比较实验。我们没有发现这个比率的日变化，由此可以确定违反宇宙各向异性场$b_{\bot} < 2 \times 10^{-20} {\rm eV}$的洛伦兹不变性的上限（95% C.L.）。这是自由中子的第一个极限。这一结果也被解释为中子与太阳的自旋相关相互作用对中子$|g_n| < 0.3 $ eV/ $c^2$ m引力偶极矩的直接限制。根据以前的数据，分析与地球的引力相互作用，产生更严格的极限$|g_n| < 3 \times 10^{-4} $ eV/ $c^2 $ m。
2009-07-23 nucl-ex
New source for ultracold neutrons at the Institut Laue-Langevin
在劳厄-朗之万研究所的专用束线上安装了一个新的超冷中子（UCN）强超热源。波长为0.89 nm的入射中子在约0.7 K的温度下在填充有超流体$^4$ He的5升体积中转换成UCN。UCN可以提取到室温实验。我们提出的低温设置的源，冷中子束的表征，和UCN生产测量，其中UCN密度在生产体积至少为55每厘米$^3$确定。
2014-04-14 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of ultracold neutron production in thin solid deuterium films at the PSI Ultracold Neutron source
我们在Paul Scherrer研究所（PSI）的超冷中子（UCN）源的固体氘（sD $_2$）慢化剂中通过超热转换测定了UCN产生率。特别地，我们考虑了少量的小于$20\,$摩尔的D $_2$，其以几mm厚的薄膜沉积在冷却的慢化剂容器表面上。我们测量了氘的同位素（$ c_\text{HD} < 0.2 \, \% $）和同分异构体（$ c_\text{para} \le 2.7 \, \% $）纯度，从而得出结论，在$5\,$ K下的吸收和上散射对来自薄膜的UCN产率具有可忽略的影响。我们比较了计算的UCN产额的基础上，以前测得的热中子通量从重水热慢化剂测量的UCN计数率在束端口。我们证实了我们的结果，从而证明了UCN的生产和运输的来源模拟的绝对特征。
2023-03-14 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Spin flip loss in magnetic confinement of ultracold neutrons for neutron lifetime experiments
我们分析了实验中使用的磁瓶中超冷中子的自旋翻转损失，旨在精确测量中子寿命，将Steyerl $\textit{et al.}$ [Phys.Rev.C $\mathbf{86}$，065501（2012）]先前使用的一维场模型扩展到圆柱多极场的二维场模型。我们还开发了适用于三个维度的一般分析。在这里，我们将其应用到多极场和碗型场配置用于洛斯阿拉莫斯UCN $τ$实验。在所有考虑的情况下，计算的自旋翻转损失超过马约拉纳估计的许多数量级，但可以通过施加适当大小的保持场来充分抑制，以允许高精度的中子寿命测量，只要其他可能的系统误差来源得到控制。
2016-11-15 nucl-ex physics.ins-det
Stored Ultracold Neutron Lifetime Experiments: Non-Inertial Frame Effects on the Neutron Velocity Spectrum
超冷中子（UCN），储存在一个与地球相连并因此与地球一起旋转的具有硬壁的单元中，将经历非惯性系效应，导致UCN谱的加宽。光谱的加热或冷却也是可能的。这是因为存储的UCN在突然的壁碰撞之间处于自由下落（惯性）系中，并且细胞相对于该系的加速度意味着细胞壁将在随后的UCN壁碰撞之间具有新的准随机速度。这导致UCN轨迹在动量空间中的随机行走。给出了特定初速度对UCN影响的估计。虽然这些影响看起来很小，但它们值得考虑用于当前感兴趣的实验，并且对于未来可能的实验具有预期的改进精度将是重要的。
2018-04-03 nucl-ex physics.ins-det
First ultracold neutrons produced at TRIUMF
我们在TRIUMF的一个新的专用溅射靶上安装了一个超冷中子源。该源最初是在日本开发的，使用冷却到0.9 $\,$ K的超流氦转换器。在2017年11月的一次广泛的测试活动中，我们在对目标进行一分钟照射后提取了多达325000个超冷中子，比以前使用该源实现的中子多三倍。在整个生产和指导体积中相应的超冷中子密度为5.3 $\,$ cm $^{-3}$。超冷中子在源中的贮存寿命最初为37 $\,$ s，在18天的运行期间下降到24 $\,$ s。在连续照射的溅射靶，我们能够检测到一个持续的超冷中子速率高达1500 $\,$ s $^{-1}$。模拟的UCN生产，UCN输运，温度依赖的UCN产率，和温度依赖的存储寿命显示出良好的协议与实验数据，并确认超冷中子上散射率在超流氦是成正比的$T^7$。
2018-12-16 nucl-ex physics.ins-det
Understanding Ultracold Neutron Production in Oxygen Solids from Volume and Temperature Dependent Yields
给出了5 ~ 50 K温度范围内固体氧中超冷中子产生的实验数据.实验使用了3个不同尺寸的单元，以研究由于源密度不均匀性而导致的s-O $_2$中的过量UCN弹性散射。我们提出了一个组合的$χ^2$分析的帮助下，蒙特卡罗模拟，其中包含详细的物理UCN运输以及冷中子衰减。计算结果验证了由中子非弹性散射动力学结构函数得到的UCN产生截面和上散射截面，说明了磁散射在增强s-O $_2$中UCN产生中的作用.
2011-03-25 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex
Measured velocity spectra and neutron densities of the PF2 ultracold-neutron beam ports at the Institut Laue--Langevin
超冷中子（UCN）是基础物理实验的重要工具。它们可以用来探测自由中子的寿命，寻找新的CP破坏过程和标准模型之外的奇异相互作用，进行拉姆齐光谱学，并进行中子-光学干涉实验。所有这些实验都需要高的中子计数率来获得良好的统计数据。为了最佳地利用实验束时间，需要准备这些实验，有时甚至需要提前模拟。为此，它是至关重要的是要知道在每个光束位置的速度依赖UCN通量。知道绝对中子通量还允许对先前收集的数据进行绝对校准。使用相同的时间的战斗实验装置，我们已经测量了差分中子通量的四个UCN束端口在PF 2仪器劳埃研究所-朗之万，格勒诺布尔。这些射束端口通常用于UCN通量实验和原理验证测试。
2021-04-06 nucl-ex physics.ins-det
Polarized cold-neutron reflectometry at JRR-3/MINE2 for the development of ultracold-neutron spin analyzers for a neutron EDM experiment at TRIUMF
本文提出用极化冷中子反射测量补充常规超冷中子透射实验，以加速研制TRIUMF中子EDM实验所需的铁膜UCN自旋分析器，并报告了JRR-3/MINE2的首批测试结果。
2024-09-04 nucl-ex physics.ins-det
Experimental study of ultracold neutron production in pressurized superfluid helium
在饱和蒸汽压~ 20巴范围内，我们对超流氦中超冷中子（UCN）产生的压力依赖性进行了实验研究。中子速度选择器通过改变入射冷中子（CN）的波长，在3.5 ~ 10 μ m范围内分离出单声子和多声子过程。预测的压力依赖性UCN生产来自非弹性中子散射数据证实了单声子激发。对于基于多声子的UCN生产，我们发现对压力没有显著的依赖性，而根据非弹性中子散射数据的计算预测，在20巴相对于饱和蒸汽压增加43（6）%。从我们的数据中，我们得出结论，在典型的CN指南中，对超流氦施加压力不会增加整体UCN生产率。
2015-07-29 nucl-ex physics.ins-det
A device for simultaneous spin analysis of ultracold neutrons
我们报告的设计和第一次测试的设备，允许测量超冷中子极化的同时分析的两个自旋分量的装置。该装置是在Paul Scherrer研究所的中子电偶极矩实验框架内开发的。个别部件和整个新建系统的特点是超冷中子。在标称运行条件下，同步自旋分析仪获得的统计灵敏度增益相对于前一个顺序分析仪为$(18.2\pm6.1)\%$。
2015-10-12 nucl-ex physics.ins-det
Ultracold neutron accumulation in a superfluid-helium converter with magnetic multipole reflector
我们分析了超冷中子（UCN）在磁多极反射器包围的超流氦转换器容器中的积累。我们解决了自旋相关的速率方程，采用有效的绝热自旋输运被困UCN在机械平衡的公式。饱和UCN密度的结果得到的顺序和多极场的强度的依赖。在中子光学势中增加磁存储可以增加产生的低场寻求UCN的密度和能量，并用于减轻壁损失对源性能的影响。它还可以提供一个高度极化的UCN样品，而无需对入射到转换器上的中子束进行重新定位。这项工作是在ILL的UCN源项目SuperSUN的准备工作中进行的。
2015-03-04 nucl-ex physics.ins-det
Ultra cold neutron trap as a tool to search for dark matter with long-range radius of forces
考虑了超冷中子阱作为具有长程力半径的暗物质粒子探测器的可能应用问题。在散射中传输小的反冲能量是长程力的一个特征。超冷中子技术的主要优点在于可以探测到小至$10^{-7}$ eV的反冲能量。这里提出的相互作用势参数的约束：$U(r)=a r^{-1} e^{-r/λ}$的暗物质粒子和中子，以及在地球上的远程暗物质的密度值。讨论了长距离暗物质在地球表面积累的可能机制，并对地球表面密度增加的因素进行了估算。对首次超冷中子贮存时间天文日变观测实验的结果进行了讨论。
2012-07-16 nucl-ex
Comparison of ultracold neutron sources for fundamental physics measurements
超冷中子（UCN）是精确研究中子基本参数和寻找新的CP破坏过程或粒子物理标准模型之外的奇异相互作用的关键。最突出的例子是寻找中子的永久电偶极矩（nEDM）。我们已经进行了一个实验比较的领先UCN来源目前正在运作。我们使用了一个体积为32升的“标准”UCN存储瓶，其大小与nEDM实验相当，这使我们能够比较给定射束端口处可用的UCN密度。
2016-10-26 nucl-ex physics.ins-det
PENTrack---a simulation tool for ultracold neutrons, protons, and electrons in complex electromagnetic fields and geometries
捕获低能粒子的现代精密实验需要详细模拟粒子轨迹和自旋进动，以确定系统测量的局限性和设备缺陷。我们开发了PENTrack，这是一种允许模拟超冷中子及其衰变产物-质子和电子-的轨迹以及它们在复杂几何形状和电磁场中的自旋进动的工具。超冷中子与物质的相互作用与费米势的形式主义和漫散射朗伯和微观粗糙度模型实现。几个基准模拟的结果与STARucn v1.2一致，揭示了Geant 4 v10.2.2中的几个缺陷，并与实验数据一致。实验几何和电磁场可以从商业计算机辅助设计和有限元软件中导入。所有模拟参数都在简单的文本文件中定义，允许快速更改。模拟代码是用C++编写的，可以在github.com/wschreyer/PENTrack.git上免费获得。
2017-02-18 nucl-ex physics.ins-det
Ultracold Neutron Properties of the Eljen-299-02D deuterated scintillator
本研究针对Eljen-299-02D氘化闪烁体，探究其超冷中子的费米势与单次反弹损失特性，为基础中子研究领域的多种应用提供支撑。
2020-09-25 nucl-ex physics.ins-det
Optimizing neutron moderators for a spallation-driven ultracold-neutron source at TRIUMF
我们报告我们的努力，以优化的几何形状的TRIUMF超冷先进中子（TUCAN）源使用MCNP模拟的中子减速器和转换器。它将使用一个现有的散中子源，由TRIUMF的520 MeV回旋加速器提供的19.3千瓦质子束驱动。散中子将在室温下的重水和20 K的液态氘中慢化，然后在超流、同位素纯化的$^4$ He中超热转化为超冷中子。氦气将通过$^3$ He- $^4$ He热交换器由$^3$ He制冷机冷却。优化考虑了一系列工程和安全要求，并指导了源的详细设计。对于27 L的生产体积，输送到典型实验的预测超冷中子密度最大化，实现了$1.4 \cdot 10^7$ s $^{-1}$到$1.6 \cdot 10^7$ s $^{-1}$的生产速率，热负荷为8.1 W。在这个热负荷下，冰箱可以将超流氦冷却到1.1 K，从而使超冷中子在源中的储存寿命约为30 s。最关键的性能参数是冷减速剂的选择和包含超流氦的容器的体积、厚度和材料。该源计划于2021年安装，将使TUCAN合作能够以$10^{-27}$ e cm的灵敏度测量中子的电偶极矩。
2020-01-22 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Study of Thin Iron Films for Polarization Analysis of Ultracold Neutrons
TUCAN（TRIUMF超冷先进中子）合作旨在以前所未有的精度搜索中子电偶极矩（nEDM）。nEDM测量的基本要素之一是超冷中子（UCN）的偏振分析仪，其主要成分是磁化的薄铁膜。几个薄铁膜沉积在铝和硅基板上，并通过振动样品磁强计和冷中子反射仪进行了表征。使铁膜饱和所需的磁场对于铝基板上的铁膜为$\sim$ 12 kA/m，对于硅基板为6.4 kA/m。通过中子反射计估计Si衬底上的铁膜的磁势为2 T，这对于nEDM测量的UCN偏振分析仪是足够的性能。
2022-07-18 nucl-ex physics.ins-det
Possible Systematic Effects in Fomblin Coated Storage Cell Neutron Lifetime Measurements
一个新的中子寿命实验采用冷冻Fomblin产生的结果与以前的实验，使用液体Fomblin接近室温的显着分歧。这个新实验几乎没有修正，所以差异的来源是一个谜。在这里，我们从理论上研究几种可能的系统效应近室温存储实验。通过考虑重力与通常的超冷中子损失以及表面波散射损失和超冷谱演化的综合影响，发现对以前的中子寿命实验的修正是微不足道的。
2008-04-08 nucl-ex
Impact of a Reflecting Material on a Search for Neutron--Antineutron Oscillations using Ultracold Neutrons
Research Center for Nuclear Physics, The University of Osaka（大阪大学核物理研究中心）；Department of Physics, Institute of Science Tokyo（东京科学大学物理系）；Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University（京都大学辐射与核科学综合研究所）
本研究探讨了反材对超冷中子中子-反中子振荡实验灵敏度的影响，重点在于优化反中子伪势能以提高检测能力。
2025-12-24 hep-ex nucl-ex nucl-th
Deuterated Polystyrene -- Synthesis and uses for ultracold neutron bottles and the neutron EDM experiment
该研究合成氘代聚苯乙烯薄膜，测量其超冷中子储存特性、费米势及高电场稳定性，并评估其对199Hg自旋弛豫的影响，为EDM实验和汞磁强计提供支持。
2024-02-09 hep-ex nucl-ex
Beta decays in the LHC era: from ultracold neutrons to colliders
在这次演讲中，我回顾了半轻子β衰变实验的新物理学范围，以及它们与LHC搜索的相互作用。假设新粒子足够重，我们可以使用有效场论方法来分析LHC搜索，这使我们能够与低能实验进行直接和独立的比较。
2012-09-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
