Prospect of undoped inorganic crystals at 77 Kelvin for low-mass dark matter search at Spallation Neutron Source
在这项工作中调查的灵敏度的原型探测器的低质量的暗物质粒子的检测在橡树岭国家实验室的Spiritus中子源在两年的数据采集。假定的原型由10公斤未掺杂的CsI或NaI闪烁晶体直接耦合SiPM阵列在77 K工作。与相干CsI（Na）探测器相比，原型的光产额要高得多。作为验证这一想法的第一步，在77 K左右，用1 kg未掺杂的CsI晶体直接耦合到两个光电倍增管上进行了实验。实现了每keV电子当量$26.0 \pm 0.4$光电子的光产额。这消除了早期研究中提出的大晶体中的自光吸收问题。
2020-05-17 hep-ex physics.ins-det
COHERENT Plans for D$_2$O at the Spallation Neutron Source
中子源（SNS）是一种脉冲中子源，作为这种操作的副产品，通过停止π衰变产生强烈的中微子源。COHERENT合作使用该源和一套探测器来研究相干弹性中微子-核散射（CEvNS）。为了实现精确的横截面测量，我们必须解决我们的通量计算中的估计10%的不确定性，这与缺乏1 GeV质子在Hg靶上产生$π^\pm$的数据有关。在这里，我们提出了我们的Geant 4模拟中微子生产的SNS和我们的计划，实验规范化这个通量的发展670公斤D $_2$ O探测器。利用中微子与氘相互作用的精确截面计算，我们将大大降低通量的不确定性。
2019-10-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Opportunities for Neutrino Physics at the Spallation Neutron Source: A White Paper
位于田纳西州橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，Tennessee）的中子源（SNS）提供数十MeV范围内的强烈中微子通量，其尖锐的脉冲时序结构有利于背景抑制。本文是2012年5月SNS研讨会的成果，我们描述了这个免费的高质量停态π介子中微子源，并概述了使用它可以完成的各种物理学，同时也描述了一些可以解决这些物理学问题的具体实验配置。
2012-11-22 hep-ex hep-ph nucl-ex
COHERENT at the Spallation Neutron Source
橡树岭国家实验室的Sponge中子源（SNS）提供了一个强烈的，高质量的中微子源，来自静止的π介子衰变。该源最近被用于COHERENT合作的相干弹性中微子-核散射（CEvNS）的首次测量，从而产生了超越标准模型物理学的新约束。SNS中微子源将使进一步的CEvNS测量，探索非弹性中微子核相互作用的超新星中微子的理解特别相关，并寻找加速器产生的亚GeV暗物质。利用这一独特的设施，COHERENT在SNS“中微子巷”的探测器套件正在积累更多的数据，以解决粒子物理学、核物理学和天体物理学交叉点的广泛物理学项目。这篇评论介绍了COHERENT的前两个CEvNS测量，他们的解释，并在SNS未来的物理程序的潜力。
2021-11-13 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Characterisation of the neutron beam in the n_TOF-EAR2 experimental area at CERN following the spallation target upgrade
CERN（欧洲核子研究中心）
本研究对CERN的n_TOF装置散裂靶升级后的EAR2中子束线进行特性表征，验证了FLUKA模拟的准确性，证实升级显著提升了中子通量与能量分辨率。
2025-10-29 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Prospect of undoped inorganic scintillators at 77 Kelvin for the detection of non-standard neutrino interactions at the Spallation Neutron Source
在这项工作中调查的灵敏度非标准中微子相互作用（NSI）的原型探测器放置在约20米远的Spiritus中子源在橡树岭国家实验室在两年的数据采集。假定的原型由10公斤未掺杂的碘化铯闪烁晶体直接耦合SiPM阵列在77 K下运行。与相干CsI（Na）探测器相比，原型的光产额要高得多。在约77 K下，将圆柱形未掺杂CsI晶体直接耦合到光电倍增管上进行了实验，以验证光产额假设。在[13，60] keVee中实现了每keV电子当量（PE/keVee）的$33.5 \pm 0.7$光电子产率，这比一些早期研究更接近NSI搜索的相关能量区域。
2020-08-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Physics Opportunities in the ORNL Spallation Neutron Source Second Target Station Era
橡树岭国家实验室（ORNL）的Spanish中子源（SNS）第一目标站（FTS），用于COHERENT实验，提供了一个强烈的和极高质量的脉冲停止π介子中微子源，能量高达约50 MeV。计划对SNS进行升级，包括第二个目标站（STS），这将使预期的中微子通量增加一倍，同时保持与FTS源相似的质量。此外，可提供用于十吨级探测器的额外空间。我们在这里描述了中微子物理，其他粒子和核物理，探测器的发展使用FTS和STS中微子源的令人兴奋的机会。
2022-09-07 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The CENNS-10 Liquid Argon Detector to measure CEvNS at the Spallation Neutron Source
COHERENT合作正在ORNL Spinning中子源（SNS）的低背景走廊中部署一套低能探测器，以测量采用不同探测器技术的核目标阵列上的相干弹性中微子-核散射（CEvNS）。对不同核上的CEvNS的测量将测试CEvNS截面的$N^2$依赖性，并进一步测试相干努力的物理范围。该计划的第一步已经实现了最近在14.6公斤碘化铯探测器的CEvNS的观察。Ge和NaI探测器的运行和部署也在进行中。一个22公斤的单相液氩探测器（CENNS-10）于2016年12月开始采集数据，并将提供来自较轻核的CEvNS结果。初步结果表明，光输出，脉冲形状歧视，和背景抑制是足够的测量CEvNS对氩。
2018-02-02 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Searches for baryon number violation in the HIBEAM-NNBAR experiment at the European Spallation Source
本文介绍 ESS 的 HIBEAM-NNBAR 两阶段实验，利用高亮度中子源高灵敏度搜寻中子转化为反中子或惰性中微子，以检验重子数破坏并探索宇宙重子不对称性起源。
2023-09-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Development of a High Intensity Neutron Source at the European Spallation Source: The HighNESS project
目前正在瑞典隆德建造的欧洲脉冲中子源（ESS）是一个多学科的国际实验室，将运行世界上最强大的脉冲中子源。在欧盟地平线2020计划内的3 M欧洲研究和创新行动的支持下，一项设计研究（HighNESS）正在进行中，以开发低于Sparkle目标的第二个中子源。与第一个位于溅射靶上方并设计用于高冷和热亮度的源相比，新的源将提供更高的强度，并在冷（2 /- 20 μ m），非常冷（VCN，10 /- 120 μ m）和超冷（UCN，> 500 μ m）中子的光谱区域中向更长的波长偏移。第二个源的核心将包括一个大型液体氘减速剂，以提供高通量的冷中子，并为二级VCN和UCN源服务，目前正在研究不同的选择。这些新来源的特征将促进凝聚态研究的几个领域，并将为基础物理学提供独特的机会。HighNESS项目的一部分还致力于开发未来的仪器，这些仪器将利用新的资源，并将补充ESS正在建设的初始仪器套件。在本文中，正在进行的发展和第一年取得的成果进行了说明。
2022-04-08 cond-mat.other hep-ex physics.ins-det
Simulating the neutrino flux from the Spallation Neutron Source for the COHERENT experiment
橡树岭国家实验室的Spectron Neutron Source（SNS）是一个脉冲中子源，作为该操作的副产品，通过停止π衰变产生强烈的脉冲中微子源。COHERENT合作项目利用这一光源，用一套探测器来研究相干弹性中微子-核散射和其他物理学。这项工作包括我们的Geant 4模拟中微子生产的SNS和通量计算，通知相干研究的描述。我们估计这个计算的不确定性在10%左右的基础上验证对现有的低能π介子生产数据。
2022-03-29 hep-ex nucl-ex
Neutron Tagging Can Greatly Reduce Spallation Backgrounds in Super-Kamiokande
该研究提出利用 Super-Kamiokande 加钆后的中子俘获信号标记强子簇射 μ 子，可将散裂本底再降低至少四倍，并适用于 Hyper-Kamiokande 与 JUNO。
2025-01-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Coherent Scattering Investigations at the Spallation Neutron Source: a Snowmass White Paper
位于田纳西州橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，Tennessee）的中子源（SNS）提供数十MeV范围内的强烈中微子通量，其尖锐的脉冲时序结构有利于背景抑制。在本白皮书中，我们描述了SNS源如何用于测量相干弹性中微子-核散射（CENNS），以及这种实验计划（CSI：SNS的相干散射研究）的不同阶段的物理范围。
2013-10-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Sensitivity to sub-GeV dark matter in forthcoming spallation-source neutrino experiments
Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·圣玛丽亚技术大学）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de Valéncia（瓦伦西亚大学-CSIC粒子物理研究所）；Institute of Experimental Physics, University of Hamburg（汉堡大学实验物理研究所）；Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学理学院物理系）
本文研究未来相干弹性中微子-核散射实验对通过向量门户媒介与标准模型弱相互作用的亚GeV热暗物质的探测灵敏度，展示这些设施可能探索未被探索的参数空间或与现有界限竞争。
2026-03-20 hep-ex hep-ph
Exploring the Sensitivity to Non-Standard Neutrino Interactions of NaI and Cryogenic CsI Detectors at the Spallation Neutron Source
本研究针对散裂中子源的NaI与低温CsI探测器，分析其对非标准及广义中微子相互作用的灵敏度，发现联合两类靶核质子中子比差异显著的探测器数据，可部分打破CE$ν$NS相关的参数简并，提升对新物理的约束能力。
2024-11-04 hep-ex hep-ph nucl-th
Directional recoil detection for CEvNS measurements with light nuclei at the Spallation Neutron Source
The University of Sydney（悉尼大学）；University of Hawaii（夏威夷大学）；The University of Melbourne（墨尔本大学）
利用轻核在Spallation Neutron Source进行方向性反冲检测以测量CEvNS，通过高分割电荷读出的气体时间投影室实现反冲能量和散射角的测量，提升中微子能量重建精度。
2026-02-23 hep-ex hep-ph
New high-sensitivity searches for neutrons converting into antineutrons and/or sterile neutrons at the European Spallation Source
重子数（$\mathcal{B}$）的违反是优先创造物质而不是反物质的一个基本因素，这是解释宇宙中观察到的重子不对称性所必需的。然而，这样的过程还有待实验观察。HIBEAM/NNBAR %实验计划是欧洲空间源（ESS）提出的一个两阶段实验，旨在寻找重子数破坏。该计划将包括高灵敏度的搜索过程，违反重子数的一个或两个单位：自由中子反中子振荡（$n\rightarrow \bar{n}$）通过混合，中子反中子振荡通过再生从无菌中子状态（$n\rightarrow [n',\bar{n}'] \rightarrow \bar{n}$），和中子消失（$n\rightarrow n'$）;有效的$Δ\mathcal{B}=0$过程的中子再生（$n\rightarrow [n',\bar{n}'] \rightarrow n$）也是可能的。该程序可用于发现和测量中子、反中子和无中子区的混合。该实验解决了诸如重子生成的起源、暗物质的性质等热门的开放性问题，并且对新物理学的尺度非常敏感，这些尺度大大超过了对撞机的可用尺度。该计划的一个目标是打开一个发现窗口，中子转换概率（灵敏度）与以前的搜索相比，高达三个数量级。不应浪费在敏感性测试方面取得如此飞跃的机会。该实验汇集了来自粒子（对撞机和低能）和核物理社区的不同国际物理学家团队，同时还包括中子学和磁学专家。
2020-06-08 hep-ex physics.ins-det
Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering at the European Spallation Source
欧洲中子源（ESS），目前正在顺利完成，不久将提供最强的中子束多学科科学。幸运的是，它还将产生最大的脉冲中微子通量，适用于探测相干弹性中子-核散射（CE $ν$ NS），这是最近在ORNL的Spanish中子源首次测量的过程。我们描述了创新的探测器技术，最大限度地能够从ESS提供的中微子通量的数量级增加中获益，以及它们对丰富的粒子物理现象的敏感性，通过高统计，精确的CE $ν$ NS测量。
2020-02-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
European Spallation Source: a future for Coherent Neutrino Nucleus Scattering
欧洲中子源（ESS）目前正在完成其建设，不久将为多学科科学提供最强的中子束。与此同时，它还将产生高强度的中微子通量，其能量适合于精确测量相干弹性中微子-核散射。我们描述了一些物理学的前景，内外的标准模型，采用创新的探测器技术，采取最大的这种大通量。我们表明，目前的测量相比，ESS将提供一个更精确的理解中微子和核的属性。
2021-05-10 hep-ex hep-ph nucl-ex
A model of antineutron annihilation in experimental searches for neutron-antineutron transformations
对重子数破坏的研究，包括对质子衰变和中子-反中子转换的研究，将在我们对超标准模型物理的理解中发挥重要作用。中子-反中子转换是某些流行的重子生成理论的一个关键预测，而深地中微子实验和欧洲中微子源等实验计划用束缚和自由中子系统来寻找这一过程。用蒙特卡罗方法对这一过程进行精确的模拟，将对这些稀有事件的正确重建和分离具有重要意义。本文介绍了精确模拟的湮灭过程中使用的冷，自由中子束的中子-反中子搜索从反中子-碳湮灭的发展，作为碳-12是欧洲SputtersSource的NNBar合作的目标选择。初步的努力也在本文中进行类似的研究，在氩-40核的核内变换搜索，虽然后者的工作将在我们的下一个出版物适当解决。
2019-01-28 hep-ex nucl-th
Measuring the Cosmic Ray Muon-Induced Fast Neutron Spectrum by (n,p) Isotope Production Reactions in Underground Detectors
虽然宇宙射线μ子本身在地下探测器中相对容易被否决，但它们与原子核的相互作用通过以下方式产生了更阴险的背景：（i）探测器内部由μ子诱导的溅射反应产生的长寿命同位素的衰变，（ii）由从探测器外部进入的快速μ子诱导的中子引发的溅射反应，以及（iii）由从探测器外部进入的快速μ介子诱导的中子引发的核反冲。这些背景很难被否决或屏蔽，对于太阳能、反应堆、暗物质和其他地下实验来说非常重要，特别是在追求增加灵敏度的时候。我们使用fluka来计算宇宙射线μ子产生的所有主要次级中子的产生率和光谱，特别关注次级中子，因为它们很重要。由于中子能谱急剧下降，总中子产生率只对相对较软的中子敏感，而对快中子成分不敏感。我们表明，在10和100兆电子伏之间的范围内的中子谱，而不是探测的（n，p）-诱导的同位素生产率12 C（n，p）12 B和16 O（n，p）16 N在油和水基探测器。12B的结果与最近的KamLAND测量结果吻合得很好。这些结果除了检验μ子秒数的计算外，还具有实际意义，因为1/2B（T1/2 = 20.2ms，Q = 13.4MeV）和16N（T1/2 = 7.13s，Q = 10.4MeV）是这些探测器的主要空间背景。
2005-09-16 hep-ex hep-ph nucl-ex
COHERENT 2018 at the Spallation Neutron Source
COHERENT合作的主要目标是使用橡树岭国家实验室（ORNL）的Spanish中子源（SNS）提供的高功率，几十MeV脉冲中微子源测量和研究相干弹性中微子-核散射（CEvNS）。COHERENT合作报告了使用CsI[Na]检测器首次检测到CEvNS [Akimov：2017 ade]。目前，该合作正在部署四种探测器技术：CsI[Na]晶体，p型点接触锗探测器，单相液氩和NaI[Tl]晶体。所有探测器都位于SNS目标建筑物的中子安静地下室，距离SNS中微子源20-30米。在所有四个相干探测器子系统中的同时测量将测试截面的$N^2$依赖性并寻找新的物理学。此外，COHERENT正在测量屏蔽材料中带电和中性电流中微子与原子核相互作用产生的中微子感生中子，这是CEvNS不可忽视的背景，也是固有的兴趣。协作组还计划寻找与超新星和弱相互作用物理学有关的带电电流相互作用。本文件简要介绍了相干物理的动机，灵敏度，并在SNS的测量将在几年的时间尺度上完成的下一个计划。
2018-04-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A portable neutron scatter camera with isotropic sensitivity
University of Chicago（芝加哥大学）；Donostia International Physics Center（多诺西亚国际物理中心）；BERC Basque Excellence Research Centre（巴斯克卓越研究中心）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克地区大学）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科，巴斯克科学基金会）；IDOM Consulting, Engineering, Architecture, S.A.U.（IDOM咨询、工程、建筑股份公司）
本文设计并表征了一种便携式中子散射相机，通过硬件与逻辑触发组合实现各向同性响应，并利用360°全景相机精确定位中子源，以支持散裂设施中中子场测量及本底抑制。
2026-09-30 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Determining the nuclear neutron distribution from Coherent Elastic neutrino-Nucleus Scattering: current results and future prospects
相干弹性中微子-核散射（CE $ν$ NS）是最近在ORNL的Spinning中子源上首次测量到的一个过程，它对核的弱形状因子直接敏感。目前正在建造的欧洲中微子源（ESS）将产生最强的脉冲中微子通量，适合于探测CE $ν$ NS。在本文中，我们量化它的潜力，以确定点中子分布的均方根半径，为各种目标核和一套探测器。要把我们的结果的上下文中，我们还得到，第一次，这个参数的约束条件，从分析的能量和时序数据的CsI探测器在相干实验。
2020-07-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
The COHERENT Experiment at the Spallation Neutron Source
COHERENT合作的主要目标是使用橡树岭国家实验室（ORNL）的Spinning中子源（SNS）提供的独特，高质量的数十MeV中微子源来测量相干弹性中微子-核散射（CEvNS）。尽管它的截面很大，但CEvNS过程从未被观测到，这是由于标准中微子探测器无法探测到的微小的核反冲能量。由于稀有衰变和弱相互作用大质量粒子（暗物质）搜索的超灵敏技术的发展，CEvNS的测量现在已经变得可行。在标准模型中清楚地预测了CEvNS横截面;因此其测量提供了标准模型检验。它与超新星物理学和超新星中微子探测有关，并能够验证暗物质探测器背景和探测器响应模型。从长远来看，CEvNS的精确测量将解决原子核结构的问题。COHERENT将分阶段部署多种探测器技术：一个14公斤的CsI[Na]闪烁晶体，15公斤的p型点接触锗探测器，以及100公斤的液体氙在一个两相时间投影室。经过广泛的背景测量活动后，事实证明，SNS地下室的一个位置是中子安静的，适合部署COHERENT探测器套件。三个相干探测器子系统的同时部署将测试截面的$N^2$依赖性，并确保明确发现CEvNS。本文件简要介绍了相干物理学的动机，灵敏度和计划的测量在SNS将完成一个四年的时间表。
2016-04-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The European Spallation Source neutrino Super Beam
在2012年测量了一个相对较大的中微子混合角$θ_{13}$之后，现在第一次观察到轻子扇区中可能的CP破坏的大门已经打开。$θ_{13}$的测量值还允许第二振荡最大值而不是通常使用的第一最大值用于发现CP破坏。第二个振荡最大值处的灵敏度比第一个最大值高约三倍，系统误差的影响较低。要达到第二个振荡最大值，需要一个具有适当能量的非常强的中微子束。世界上最强的脉冲中子源--欧洲中子源将有一个5兆瓦功率和2千兆电子伏能量的质子直线加速器。这个直线加速器，正在建设中，也有可能成为世界上最强的中微子束的质子驱动器，以高概率发现中微子CP破坏。对该中微子超级束与安装在距ESS约500 km处的百万吨级地下水切伦科夫中微子探测器的物理性能进行了评价。此外，这种探测器的选择将使物理学计划扩展到质子衰变和天体物理学研究。介绍了ESS质子直线加速器的升级、质子脉冲压缩所需的储能环、靶站、远探测器和物理势。除了中微子外，该设施还将同时产生大量的μ子，这些μ子可用于低能中微子设施，用于无菌中微子搜索，未来的中微子工厂或μ子对撞机。ESS中子设施将在2023年完全准备就绪，届时中微子设施的升级可以开始。
2018-03-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Possible Atmospheric-like Neutron Beams at CSNS
中国散中子源（CSNS）将于2018年初开始调试。1.6GeV质子束轰击钨靶产生的中子谱很宽，即白中子谱。利用FLUKA软件对CSNS设计的两束白中子束流进行了数值模拟。并与其它在役中子源的束流谱和束流强度进行了比较。估算了这两条白中子束线用于芯片辐照实验的中子能谱保真度。CSNS类大气中子束线将是我国第一条、也是未来几年内最密集的中子束线，适合开展国际上的中子单粒子效应加速试验实验。
2018-01-11 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the neutron beam profile of the Back-n white neutron facility at CSNS with a Micromegas detector
背中子束线是利用中国空间中子源的空间靶产生的返流白中子进行核数据测量的。一个Micromegas为基础的中子探测器有两个变种专门开发的束斑分布测量此束线。在这篇文章中，探测器的设计，制造和表征。给出了探测器性能测试结果，包括相对电子透过率、增益和增益均匀性以及中子束剖面重建能力。文中还介绍了对中子束斑分布的首次测量结果。
2020-01-19 hep-ex physics.ins-det
FINESSE: A Versatile Beamline for Fundamental Interactions with Neutrons at the European Spallation SourcE
Rio de Janeiro State University（里约热内卢州立大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；European Spallation Source ERIC（欧洲散裂源）；The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格兰格工程学院）；Lund University（隆德大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（意大利国家核物理研究所）；National Research Council of Italy (CNR)（意大利国家研究委员会）；University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Universidad Europea de Valencia（瓦莱西亚欧洲大学）；Polish Academy of Sciences（波兰科学院）；Universidad Autónoma de Zacatecas（萨卡特卡斯自治大学）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Surrey（萨里大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；Montclair State University（蒙特克莱尔州立大学）；Chinese Academy of Science（中国科学院）；China Spallation Neutron Source（中国散裂中子源）；Indiana University Bloomington（印第安纳大学伯明顿分校）
FINESSE是欧洲散裂源拟议的多功能双导管中子束线，可切换高通量/低本底配置，支持稀有过程搜索与精密测量，将为ESS提供长期粒子物理研究基础设施。
2026-10-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Experimental Search for Neutron to Mirror Neutron Oscillations as an Explanation of the Neutron Lifetime Anomaly
在中子寿命的“束”和“瓶”测量之间存在一个无法解释的$>4\,σ$差异。一个新的模型提出，转换中子$n$到镜像中子$n'$，一个黑暗的镜子扇区的一部分，可以增加表观中子寿命的$1\%$通过一个小的质量分裂$Δ{m}$之间的$n$和$n'$内的4.6 T磁场的国家标准与技术研究所束寿命实验。在6.6 T磁场中对中子转换进行了搜索，排除了中子寿命差异的解释。
2022-03-26 hep-ex nucl-ex
Measurement of cosmic-ray muon spallation products in a xenon-loaded liquid scintillator with KamLAND
宇宙射线μ子在穿过物质时会产生各种放射性同位素。这些光谱产物可以作为稀有事件搜索的背景，例如太阳中微子、双β衰变和暗物质搜索实验。KamLAND-Zen实验在745 kg氙的液体闪烁体中寻找无中微子双β衰变。该实验包括无死时间的电子学，具有高效率的探测μ子诱导的中子。采用延迟符合技术、新发展的μ子重建和氙谱鉴别方法相结合的方法，测量了不同放射性同位素的产额。观测到的氙散射产物与FLUKA和Geant 4模拟程序的结果一致。
2023-01-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Neutron lifetime measurement with pulsed cold neutrons
通过将来自日本质子加速器研究中心（J-PARC）散裂中子源的脉冲中子束的衰变率与$^3$ He核的反应速率进行比较，测量了中子寿命。衰变速率和反应速率是通过同时检测来自中子衰变的电子和来自$^3$ He（n，p）$^3$ H反应的质子来确定的，该反应使用工作气体包含稀释的$^3$ He的气室。测得的中子寿命为$898\,\pm\,10\,_{\rm stat}\,^{+15}_{-18}\,_{\rm sys}\,$ s。
2020-11-25 hep-ex nucl-ex
A Very Intense Neutrino Super Beam Experiment for Leptonic CP Violation Discovery based on the European Spallation Source Linac: A Snowmass 2013 White Paper
为了发现轻子区的CP破坏，需要非常强的中微子束和大型中微子探测器。我们建议使用的质子直线加速器的欧洲spiritus源目前正在建设中的瑞典隆德提供，在平行的spiritus中子生产，一个非常强烈的，具有成本效益和高性能的中微子束。欧洲质子源直线加速器的基线计划是，到2022年，它将以5兆瓦的平均功率全面运行，以14赫兹的速率产生2 GeV 2.86 ms长的质子脉冲。我们的建议是将直线加速器升级到10兆瓦的平均功率和28赫兹，产生14脉冲/秒的中子生产和14脉冲/秒的中微子生产。此外，由于在脉冲中微子喇叭中需要高电流，用于中微子产生的脉冲的长度需要借助于蓄能器环被压缩到几个$μ$ s。一个长基线实验，使用这个超级光束和一个百万吨级地下水切伦科夫探测器位于现有的矿井300-600公里，从隆德将有可能发现轻子CP破坏在5 $σ$显着性水平高达50%的轻子狄拉克CP破坏相位范围。如果这个问题到那时还没有被其他实验解决的话，这个实验也可以确定中微子质量等级的显著性水平超过3 $σ$。将中微子束流结果与同一大体积探测器探测大气中微子的结果相结合，可以提高质量分级性能。该探测器还将用于测量质子寿命，探测宇宙中微子和超新星爆炸中微子。给出了对轻子CP破坏的敏感性和中微子质量等级的结果。
2013-11-12 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
First measurement of radioactive isotope production through cosmic-ray muon spallation in Super-Kamiokande IV
宇宙线μ介子散裂诱导的放射性同位素伴随$β$衰变是太阳中微子、反应堆中微子和超新星遗迹中微子实验的主要背景之一。与闪烁体不同，在水中宇宙背景的产生量以前没有专门测量过，但它们在旨在寻找稀有信号的下一代中微子实验中变得越来越重要。我们分析了在Super-Kamiokande-IV收集的低能触发数据，以确定$^{12}$ B、$^{12}$ N、$^{16}$ N、$^{11}$ Be、$^9$ Li、$^8$ He、$^9$ C、$^8$ Li、$^8$ B和$^{15}$ C的生成速率。通过固定已知的同位素寿命，从母μ子和后续子$β$之间的时间差拟合中提取这些速率。由于$^9$ Li可以通过$β+ n$级联衰变伪造逆β衰变反应链，产生检测到能量高达十几MeV的不可约背景，因此需要进行专门研究以评估其对未来测量的影响;发现使用相关触发器的中子标记技术的应用可以改善$^9$ Li测量。除了同位素$^8$ Li/ $^8$ B和$^9$ Li的情况外，通常发现测量的产率与理论计算相当。
2015-12-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The European Spallation Source neutrino Super Beam Conceptual Design Report
这份概念设计报告详细介绍了欧洲空间源中微子超级束（ESS $ν$ SB）可行性研究。该设施是在2012年报告的中微子混合角$θ_{13}$相对较大的测量值之后提出的，这提高了用常规中微子束在轻子扇区观察潜在的CP破坏的可能性。$θ_{13}$的测量值还允许$2^{nd}$振荡最大值而不是更典型地研究的$1^{st}$最大值用于发现CP破坏。在该$2^{nd}$振荡最大值处的灵敏度比在$1^{st}$处的灵敏度高约三倍，这意味着系统误差的影响减小。在$2^{nd}$振荡最大值下工作需要具有适当能量的非常强的中微子束。欧洲脉冲中子源（ESS）是目前世界上最强的脉冲中子源，它的质子直线加速器工作在5，MW功率、2，GeV动能、14 Hz重复频率（脉宽3 ms，占空比4%）。在本设计研究中，提出了加倍的重复率和压缩束脉冲到微秒的水平，以提供额外的5~MW的质子束中微子的生产。对这种中微子超级束流的物理性能进行了评估，并与安装在距离ESS 360- 550 km处的百万吨级地下水切伦科夫中微子探测器进行了配合。ESS质子直线加速器的升级，质子脉冲压缩所需的储能环，目标站的设计和优化，近探测器和远探测器复合体，和该设施的物理潜力都在本报告中描述。ESS直线加速器将于2025年投入使用，届时中微子设施的升级工作可能会开始。
2022-06-02 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
New Spallation Background Rejection Techniques to Greatly Improve the Solar Neutrino Sensitivity of JUNO
Ohio State University（俄亥俄州立大学）
针对JUNO深度浅、无方向信息导致散裂本底强的问题，通过首次详细计算散裂本底并提出中子标记等新技术，可降低死时间、缩短运行时间，大幅提升JUNO对特定太阳中微子的灵敏度。
2026-08-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A new high sensitivity search for neutron-antineutron oscillations at the ESS
对中子-反中子振荡的敏感研究可以为粒子物理学和宇宙学中的一些核心问题提供独特的探索：重子数破坏的能量尺度和机制，宇宙的重子-反重子不对称性的起源，以及中微子质量产生的机制。一个显着的机会已经出现了寻找这样的振荡与欧洲SpectrossSource（ESS）的建设。已经形成了一个合作，提出了一个搜索在ESS，这将提供一个灵敏度的振荡概率是三个数量级以上的ILL实验，在该实验中获得了目前最好的限制自由中子反中子振荡。
2015-10-06 hep-ex hep-ph physics.ins-det
