Double Chooz: Latest results
本文介绍了中微子混合角$θ_{13}$的最新研究结果。一个探测器位于距Tiberz核电厂两个反应堆堆芯平均1050 m处,其累积寿命为467.90天,相当于66.5 GW-吨-年的辐照量(反应堆功率$\times$探测器质量$\times$寿命)。与以前的出版物相比,修订后的分析提高了信号效率,减少了背景和系统的不确定性,为两个检测器阶段铺平了道路。测量的$\sin^2 2θ_{13} = 0.090^{+0.032}_{-0.029}$是从对能谱的拟合中提取的。发现与4 MeV可见能量以上预测的偏差,与未考虑的反应堆通量效应一致,这不影响$θ_{13}$结果。$θ_{13}$的一致值是在仅速率拟合中测量的,该速率拟合是作为反应堆功率的函数的观察到的候选物的数量,从而证实了结果的稳健性。
2014-12-11 hep-ex physics.ins-det
PMT Test Facility at MPIK Heidelberg and Double Chooz Super Vertical Slice
会议论文集补充海报在中微子2010年,雅典,希腊。
2012-11-26 physics.ins-det
Qualification Tests of 474 Photomultiplier Tubes for the Inner Detector of the Double Chooz Experiment
半球形10”光电倍增管(PMT)R7081,来自Hamamatsu Photonics K.K. (HPK)被用于粒子和天体粒子物理学的各种实验中。本文介绍了反应堆双中微子实验中474台光电倍增管的测试和标定。海德堡Max-Planck-Institut für Kernphysik Heidelberg(MPIK)的独特测试装置允许同时校准30个PMT,并表征单个光电子响应、渡越时间扩展、线性行为和饱和效应、光子探测效率和高压校准。
2011-05-28 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The Trigger and Timing System of the Double Chooz Experiment
现代精密的中微子实验,如双中微子实验,需要一个高效的触发系统,以减少系统的不确定性。根据这一目标设计了双稳实验的触发和定时系统。根据总的可见光能量触发多个阈值,并且另外触发探测器中的有源光电倍增管(PMT)的数量,这一基本思想驱动了双脉冲触发系统。为此,触发系统持续监控来自探测器中所有PMT的模拟信号。这些PMT信号的幅度分别针对某些PMT的组(组信号)和针对所有PMT(和信号)被求和。通过每个输入通道的两个阈值和和信号的四个阈值来区分组信号。产生的信号由在FPGA中实现的触发逻辑单元处理。除了适当的触发器外,触发系统还为所有后续数据采集系统提供公共时钟信号,以确保双双稳探测器的同步读出。本系统的设计为应用逻辑和设置提供了高度灵活性,使其适用于除双稳态外的其他实验。2011年安装并调试了双触发器和定时系统。本文介绍了触发和定时系统的硬件组成。此外,还介绍了双稳脉冲实验的触发和定时系统的设置、实现的触发逻辑和性能。
2012-10-24 physics.ins-det
First Double Chooz $\mathbf{θ_{13}}$ Measurement via Total Neutron Capture Detection
中微子振荡现象作为太阳和大气中微子异常的解决方案的建立有两个结果:一个新的振荡模式,标记为$\mathbf{θ_{13}}$,以及如果$\mathbf{θ_{13}}$相当大,观察CP破坏的可能性。CP破坏意味着中微子和反中微子的中微子振荡表现不同--这是一种罕见的基本现象,对我们理解宇宙至关重要。$\mathbf{θ_{13}}$的实验演示帮助完成了持续半个世纪的探索。目前最好的$\mathbf{θ_{13}}$知识是从高精度的反应堆中微子消失中推断出来的。Double Chooz(DC)实验在该渠道中发挥了开创性作用,于2011年结合T2 K实验外观数据提供了第一个积极证据。$\mathbf{θ_{13}}$的建立等待2012年大亚湾实验的观测;不久后由RENO实验证实。今天从反应堆实验中获得的关于$\mathbf{θ_{13}}$的最佳知识是许多中微子实验的关键输入。在这里,DC报告了其第一个多探测器$\mathbf{θ_{13}}$测量,利用几种前所未有的技术来提高精度。
2019-11-09 hep-ex physics.ins-det
Afterpulse Measurements of R7081 Photomultipliers for the Double Chooz Experiment
本文给出了双光子实验中473内探测器光电倍增管的后脉冲测量结果。测量包括确定总的后脉冲发生概率以及这些脉冲的平均时间分布。此外,使用不同光源进行更详细的测量,并使用几个光电倍增管进行同步电荷和定时测量,以更详细地了解效果。所有测量的结果,并进行了讨论。
2013-01-11 physics.ins-det
Monte Carlo aided design of the inner muon veto detectors for the Double Chooz experiment
双中微子实验的目的是测量最后一个未知的中微子混合角θ_13,使用两个相同的探测器,分别位于靠近和远离核电站反应堆堆芯的位置。为了抑制宇宙μ子在探测器中引起的相关背景,它们被否决探测器系统保护。这些系统之一是内部μ子否决。它是一种基于活性液体闪烁体的探测器,并装有封装的光电倍增管。在本文中,我们描述的Monte Carlo辅助设计过程中的内部μ子否决,导致在一个探测器配置与78 PMT产生的效率为99.978 +- 0.004%的排斥μ子事件和效率>98.98%的排斥相关事件的μ子诱导。这种设计的否决探测器目前在远探测器站点使用,并将在近站点建造和纳入作为双π介子实验的μ介子识别系统。
2012-07-06 physics.ins-det
The Waveform Digitiser of the Double Chooz Experiment: Performance and Quantisation Effects on PhotoMultiplier Tube Signals
本文介绍了用于双稳实验的波形数字化器。我们描述的硬件和定制的固件专门为实验开发。该设备的性能进行了测试,从光电倍增管和测量脉冲电荷的数字化低光电平信号。这突出了量化效果的作用,并导致波形数字化器的设计和使用的一些一般性建议。
2013-07-18 physics.ins-det
Status of theta13 measurement in reactor experiments
本文评述了大亚湾、RENO和双波列兹实验中θ 13测量的现状。
2013-08-01 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Search for Signatures of Sterile Neutrinos with Double Chooz
我们提出了一个搜索的签名中微子混合的电子反中微子与额外的假设无菌中微子的味道使用的双中微子实验。该检索基于Double Doppler 5年的运行数据,包括2年的双检测器配置。该分析基于配置文件可能性,即\在两个相应检测器的数据-数据比较中将数据与消失的模型预测进行比较。该分析是优化的三个活跃和一个无菌中微子的模型。对于低至$\sin^2 2θ_{14} \gtrsim 0.02$的混合角,其在典型质量范围$5 \cdot 10^{-3} $ eV $^2 \lesssim Δm^2_{41} \lesssim 3\cdot 10^{-1} $ eV $^2$内是敏感的。除了与$θ_{13} $相关的常规消失之外,没有观察到显著的消失,并且获得了作为$ Δm^2_{41} $的函数的无菌混合参数$θ_{14} $的相应排除界限。
2021-07-19 hep-ex physics.ins-det
Precision Muon Reconstruction in Double Chooz
本文描述了一种用于反应堆反中微子实验的μ子径迹重建算法。双闪烁体探测器由两个光电倍增管(PMT)观察到的光学隔离的液体闪烁体体积和一个由交叉闪烁体条带制成的外部否决器组成。通过它们的外否决命中位置以及来自其他两个探测器体积的定时信息来重建μ子。所有的μ子都符合贯穿性和超相对论性的假设。如果能量沉积表明μ子可能已经停止,重建也适合这个假设,并通过相对拟合优度在两者之间进行选择。在理想情况下,一个贯穿的μ介子与探测器的中心相交,在每个横向维度上的分辨率为~40 mm。高质量的μ子重建是降低双中微子宇宙成因同位素背景影响的重要手段。
2014-08-15 hep-ex physics.ins-det
Novel event classification based on spectral analysis of scintillation waveforms in Double Chooz
液体闪烁器是中微子物理实验的常见选择,但它们通过闪烁脉冲形状鉴别来执行背景抑制的能力通常在大型探测器中受到限制。本文介绍了一种新的方法,脉冲形状为基础的事件分类的背景下开发的双Duplex反应堆反中微子实验。与以前的实施方式不同,该方法使用闪烁脉冲形状的傅立叶功率谱来获得事件信息。尽管在探测器设计层面缺乏优化,但从光谱信息构建的分类变量能够实现前所未有的性能。事件分类的几个例子提供,从检测器的体积和有效的拒绝仪器的光噪声之间的差异,一些敏感性的粒子类型,如停止μ子,正电子偶素形成,α粒子以及电子和正电子。与其他技术相结合,该方法预计将允许在未来的多功能和更有效的背景抑制,特别是如果检测器的优化考虑在设计层面。
2018-01-18 hep-ex physics.ins-det
Cosmic-muon characterization and annual modulation measurement with Double Chooz detectors
在双中微子实验的两个相同的近、远中微子探测器上进行了宇宙μ子的研究,探测器分别位于$\sim$ 120和$\sim$ 300 m.w.e.。地下分别,包括相应的模拟使用MUSIC仿真包。这个特性使得测量到到达两个探测器的μ子通量,对于近探测器为(3.64 $\pm$ 0.04)$\times$ 10 $^{-4}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,对于远探测器为(7.00 $\pm$ 0.05)$\times$ 10 $^{-5}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。还研究了信号的季节性调制,观察与大气温度的正相关性,导致近端和远端探测器的有效温度系数分别为$α_{T}$ = 0.212 $\pm$ 0.024和0.355 $\pm$ 0.019。这些测量结果与基于理论模型的预期非常一致,代表了在浅深度装置中该系数的首次测量结果之一。
2017-02-13 hep-ex physics.ins-det
Reactor electron antineutrino disappearance in the Double Chooz experiment
双中微子实验在227.93个活日内观测到了8,249个候选电子反中微子事件,暴露量为33.71千兆瓦-吨-年(反应堆功率x探测器质量x活时间),使用的是一个10.3立方米的基准体积探测器,该探测器位于距离法国的双中微子核电站反应堆芯1050米处。在theta 13 = 0的情况下,期望值为8,937个事件。赤字被解释为电子反中微子消失的证据。通过速率加频谱形状分析,我们发现sin ^2 2θ13 = 0.109 \pm 0.030(统计)\pm 0.025(系统)。在99.8% CL(2.9σ)下,数据排除无振荡假设。
2012-08-30 hep-ex physics.ins-det
Reactor Rate Modulation oscillation analysis with two detectors in Double Chooz
本文根据在不同反应堆功率条件下,双π z远、近探测器上观测到的反中微子率,对$θ_{13}$振荡进行了分析。这种方法提供了一种迄今为止唯一的同时测定$θ_{13}$和总背景速率的方法,而不依赖于对特定背景贡献的任何假设。分析包括在两个探测器中收集的865天的数据,其中至少有一个反应堆在运行中。在远(近)探测器中使用24.06天(12.74天)的停堆数据增强了振荡结果。分析认为\nue相互作用高达8.5 MeV的可见能量,使用更高能量的事件来建立考虑快中子相互作用和$^{9}$ Li衰变的宇宙成因背景模型。背景模型无关的混合角的确定产生sin $^2(2θ_{13})=0.094\pm0.017$,是与宇宙成因背景模型完全一致的最佳拟合总背景速率。第二个振荡分析也进行约束的总背景率的宇宙成因背景估计。虽然由于停堆数据和背景估计值之间的一致性,中心值没有显著修改,但增加背景模型将$θ_{13}$的不确定性降低至0.015。与振荡结果一起,反中微子率的归一化测量精度为0.86%,降低了与预期相关的1.43%的不确定度。
2020-12-03 hep-ex physics.ins-det
Improved measurements of the neutrino mixing angle $θ_{13}$ with the Double Chooz detector
双中微子实验提出了改进的中微子混合角$θ_{13}$的测量,使用的数据收集在467.90活天从一个探测器定位在平均距离1050米的两个反应堆堆芯在双中微子核电站。已经开发了几种新的技术来实现相对于先前出版物的背景和系统不确定性的显著降低,而$\barν_{e}$信号的效率已经增加。$θ_{13}$的值根据与观察到的能谱的拟合测量为$\sin^{2}2θ_{13} = 0.090 ^{+0.032}_{-0.029}$。偏离反应堆$\barν_{e}$预测观察到以上的提示信号能量为4兆电子伏和可能的解释也报告。一致的值的$θ_{13}$是从一个适合的反应堆功率的函数独立的频谱形状和背景估计,证明了稳健的$θ_{13}$测量,尽管观察到的失真。
2015-01-21 hep-ex physics.ins-det
Yields and production rates of cosmogenic $^9$Li and $^8$He measured with the Double Chooz near and far detectors
用双玻色子实验的两个探测器测量了宇宙μ介子在$^{12}$ C上产生的放射性同位素$^9$ Li和$^8$ He的产额和产率。相同的探测器位于不同的地点和深度,这意味着它们受到不同的μ子光谱的影响。近(远)探测器的过载为$\sim$ 120 m.w.e.。($\sim$ 300 m.w.e.)对应于平均μ子能量$32.1\pm2.0\,\mathrm{GeV}$($63.7\pm5.5\,\mathrm{GeV}$)。比较数据的$^9$李和$^8$他衰变的详细模拟,在两个探测器的$^8$他放射性同位素的贡献被发现是兼容的零。在近和远探测器中观测到的$^9$ Li产额分别为$5.51\pm0.51$和$7.90\pm0.51$,单位为$10^{-8}μ^{-1} \mathrm{g^{-1} cm^{2} }$。浅overburden的近,远探测器给出了一个独特的见解时,结合测量Kamland和Borexino给出第一个多实验,数据驱动的关系$^9$锂产量和平均μ子能量根据幂律$Y = Y_0( <E_μ >/ 1\,\mathrm{GeV})^{\overlineα}$,给出$\overlineα=0.72\pm0.06$和$Y_0=(0.43\pm0.11)\times 10^{-8}μ^{-1} \mathrm{g^{-1} cm^{2}}$。这种关系使未来的基于液体闪烁体的实…
2018-10-10 hep-ex physics.ins-det
Ortho-positronium observation in the Double Chooz Experiment
双中微子实验通过探测反应堆$\barν_e$通过逆β衰变测量中微子混合角$θ_{13}$。正电子-中子空间和时间重合允许相当大的背景抑制,尽管如此,如果在大型探测器中可行,液体闪烁体探测器将受益于正电子/电子鉴别,以抑制剩余的背景。基于液体闪烁体中光子发射的粒子相关时间曲线的标准粒子识别不能用于给定两个粒子的相同质量。然而,正电子湮没有时会被正电子偶素(o-Ps)亚稳态的形成所延迟,这会导致脉冲形状失真,从而可以用于正电子识别。在本文中,我们报告的第一次观察到的正电子素形成的大型液体闪烁体探测器的脉冲形状分析的基础上的单事件。测量了o-Ps形成分数及其寿命,发现44 $\%$ $\pm$ 12 $\%$(sys.)$\pm$ 5 $\%$(统计)和$3.68$ ns $\pm$ 0.17ns(sys.)$\pm$ 0.15 ns(静态)分别与专用的正电子湮没寿命谱装置获得的结果一致。
2014-10-07 hep-ex physics.ins-det
Characterization of the Spontaneous Light Emission of the PMTs used in the Double Chooz Experiment
在调试的第一个的两个探测器的双双光子探测器的实验,一个意想不到的和占主导地位的背景所造成的光的发射内的光学体积已被观察到。在现场和外部实验室对称为“光噪声”的现象集合进行了具体研究,以确定信号的特征并确定影响的可能过程。一些机制的仪器噪声来自光电倍增管被确定,它已被发现,领先的一个来自光发射本地化的光电倍增管基地和产生的热和高电压的综合效应的透明环氧树脂覆盖的电子元件。观察到信号的速率和幅度与温度的相关性。对于操作中的第一检测器,已经使用基于信号的定时和光图案的在线和离线分析选择来减轻诱导的背景,而对于第二检测器已经实施了光电倍增管组件的修改,以便使PMT基底变黑。
2016-08-17 hep-ex physics.ins-det
Measurement of $θ_{13}$ in Double Chooz using neutron captures on hydrogen with novel background rejection techniques
Double Bazz合作提出了一种测量中微子混合角$θ_{13}$的方法,该方法使用反应堆$\overlineν_{e}$,通过逆β衰变反应观察到,在该反应中,中子被捕获在氢上。该测量基于462.72个存活日的数据,大约是之前此类分析中的数据的两倍,该数据是用位于距离两个反应堆堆芯平均距离1050 m处的探测器收集的。已经开发了几种新的技术,以实现显着减少的背景和系统的不确定性。偶然的巧合,占主导地位的背景下,在这项分析中,被抑制了一个以上的数量级相对于我们以前的出版物,通过多变量分析。这些改进证明了在没有钆负载的情况下精确测量反应堆$\overlineν_{e}$的能力。从$\overlineν_{e}$反应堆通量的预测与钆事件的中子捕获的光谱失真得到证实,在这里提出的独立的数据样本。$\sin^{2}2θ_{13} = 0.095^{+0.038}_{-0.039}$(stat+syst)的值是通过拟合作为反应堆功率函数的观测事件率获得的,这是一种对能谱形状不敏感的方法。氢捕获事件和钆捕获事件的同时拟合产生$\sin^{2}2θ_{13} = 0.088\pm0.033$(stat+ syste)的测量。
2015-12-28 hep-ex physics.ins-det
The Double Chooz antineutrino detectors
本文介绍了双光子实验中近、远探测器的设置和性能。在两个设计完全相同的探测器上测量了位于两个反应堆堆芯400 m和1050 m的电子反中微子。多年来,中微子信号的数据是从探测器中的相互作用中提取的,目的是测量中微子振荡中的一个基本参数,即混合角θ13。双双折射检测器的中心部分是主检测器,其包括四个填充有有机液体的圆柱形体积。从内到外,有体积包含钆负载闪烁体,无钆闪烁体,缓冲油和光学分离,另一种液体闪烁体作为否决系统。在这个主探测器上方,安装了一个使用塑料闪烁体条的附加外部否决系统。在双中微子中开发的技术是该领域其他几个反中微子探测器的灵感来源。检测器设计允许实施有效的背景抑制技术,包括使用由数据采集系统提供的脉冲形状信息。双光子探测器具有显著的稳定性,特别是对于探测到的光子,以及探测器组件的高放射性纯度。
2022-09-13 physics.ins-det
Large scale Gd-beta-diketonate based organic liquid scintillator production for antineutrino detection
在过去的几十年里,有机液体扩散器已经成为成功的中微子探测器的基础。在核反应堆中,钆液体稀释剂为电子反中微子探测提供了有效的背景抑制。首次在双氘代反应堆反中微子实验中使用了一种新研制的β-二酮钆闪烁体。描述了其大规模生产和表征。介绍了一种新的光产额匹配的无金属伴闪烁体。这两种有机液体都包括目标和“伽马捕捉器”的双金属探测器。
2012-06-25 physics.ins-det
Muon capture on light isotopes in Double Chooz
利用设计用于测量中微子混合角$θ_{13}$的双双光子探测器,测量了$μ^-$在$^{12}$ C、$^{13}$ C、$^{14}$ N和$^{16}$ O上的俘获产物。在489.5天的时间内,已经收集了阻止宇宙PDMATHAMN的$2.3\times10^6$,其中$1.8\times10^5$被捕获在内部探测器闪烁体或丙烯酸容器中的碳、氮或氧核上。使用瞬发中子发射(适用时),随后的β衰变,以及在某些情况下,$β$ -延迟中子标记产生的同位素。迄今为止,对$^{12}\mathrm C(μ^-,ν)^{12}\mathrm B$率的最精确测量报告为:核捕获的$6.57^{+0.11}_{-0.21}\times10^{3}\,\mathrm s^{-1}$或$(17.35^{+0.35}_{-0.59})\%$。通过标记发射γ的激发态,已确定基态到$^{12}$ B的跃迁速率为$5.68^{+0.14}_{-0.23}\times10^3\,\mathrm s^{-1}$。测量迄今未观察到的反应$^{12}\mathrm C(μ^-,να)^{8}\mathrm{Li}$、$^{13}\mathrm C(μ^-,ν\mathrm nα)^{8}\mathrm{Li}$和$^{13}\mathrm C(μ^-,ν\mathrm n)^{12}\mathrm B$。此外,人口$β$…
2016-05-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Status and prospects of the NEXT experiment for neutrinoless double beta decay searches
NEXT(Neutrino Experiment with a Xenon TPC)是一个实验计划,其目标是在高压氙TPC中使用$^{136}$探测器,通过电致发光读出,发现无中微子双β衰变。在本文中,将报告NEXT-White探测器的结果,该探测器目前正在Canfranc Subterráneo(LSC)采集数据。还将简要讨论计划于2020年开始运行的NEXT-100装置的前景,以及将该技术扩展到充分探索中微子质量逆层次所需的大型和超低背景探测器的计划。
2019-06-04 hep-ex physics.ins-det
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。
2017-05-17 hep-ex physics.ins-det
Reactor Neutrino Flux Uncertainty Suppression on Multiple Detector Experiments
这份出版物提供了一个相干的治疗反应堆中微子通量的不确定性抑制,特别是集中在最新的$θ_{13}$测量。处理从单个反应堆现场的单个检测器开始,与$θ_{13}$以外的所有反应堆实验最相关。我们证明了没有微不足道的误差抵消,因此通量系统误差可以保持主导地位,即使在采用多检测器配置。然而,三种机制的通量误差抑制已被确定和计算的背景下,双Dualz,大亚湾和RENO网站。我们的分析计算的误差{ \it抑制分数}使用简化的情况下,以最大限度地提高实验之间的相对比较。我们已经验证了唯一的机制,利用到目前为止的实验,以提高出版的$θ_{13}$的精度。另外两个新确定的机制可能会导致在特定条件下的总误差通量取消,预计将有重大影响的全球$θ_{13}$知识今天。第一,双锥,在其最终的配置,是唯一的实验受益于一个可忽略的反应堆通量误差,由于$\sim$ 90\%的几何抑制。第二,大亚湾和雷诺可以从它们的部分几何抵消中受益,产生潜在的$\sim$ 50%误差抑制,从而显著提高当今全球$θ_{13}$的精度。第三,我们说明了进一步的误差抑制后,利用反应堆间的误差相关性,到目前为止被忽视的基本原理。因此,我们的出版物是在高精度中微子反应堆实验的背景下向前迈出的关键一步,为抑制其固有通量误差不确定性提供了见解,从而影响了过去和当前的实验结果,以及未来实验的设计。
2015-01-02 hep-ex physics.ins-det
Neutrinoless Double Beta Decay Search with $^{76}$Ge: Status and Prospect with LEGEND
寻找无中微子双β衰变($0νββ$)是检验中微子轻子数破坏和Majorana性质的最好方法。发现$0νββ$衰变的最有希望的技术之一是通过操作富含$^{76}$ Ge的高纯Ge探测器。当前一代的$^{76}$ Ge实验,GERDA和MAJORANA,在实现能量分辨率和超低背景方面处于领先地位。这是对这种未被发现的衰变进行灵敏搜索的两个最重要的特征。下一代的$0νββ$衰变实验需要更多的质量和进一步减少背景,以最大限度地提高发现潜力。在GERDA和MAJORANA成功的基础上,成立了LEGEND合作组织,以进行吨级$^{76}$ Ge实验,预计发现潜力超过10^{28}年的半衰期。该合作旨在开发一个分阶段的实验计划,通过重新利用现有的Gerda基础设施,从200公斤的测量开始。
2019-05-16 hep-ex physics.ins-det
Status and Prospects of the Search for Neutrinoless Double Beta Decay of $^{76}$Ge
本文综述了$^{76}$ Ge的无中微子双β衰变的研究进展,重点介绍了GERDA实验的最新结果。它包括对这一主题五十年研究的评价以及展望。
2018-01-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Present status of neutrinoless double beta decay searches
在过去的五年中,几个寻找无中微子双β衰变(0 vbb)的新一代实验已经投入运行。本报告总结了实验研究的现状,并讨论了这些实验的特点、挑战和达到的半衰期限值/灵敏度。本文从目前的情况出发,讨论了单凭实验能否明确地证明0 vbb衰变,以及成功的关键条件。
2017-04-27 physics.ins-det
The search for 0nbb decay with the GERDA experiment: status and prospects
GERDA实验的目的是利用直接浸入液氩中的HPGe探测器探测76 Ge的无中微子双β衰变。在第一阶段,GERDA实验已经得出了这种衰变的半衰期极限,即T_1/2 > 2.1*10^25年。背景模型已经建立。它很好地解释了测量的光谱,只考虑到与探测器的距离小于2厘米的组件。导出了Majoron伴随双β衰变的竞争极限。实验的第二阶段,现在安装了额外的液态氩否决器,目前正在开始调试阶段。第一次调试光谱校准测量显示,证明液氩否决导致显着减少的背景事件。
2015-06-01 hep-ex physics.ins-det
Status and performance of the AMoRE-I experiment on neutrinoless double beta decay
AMoRE是一个国际项目,使用由磁微量热计(MMC)和基于氘的闪烁晶体组成的探测技术,寻找$^{100}$ Mo的无中微子双β衰变。该项目目前的AMORE-I阶段的数据收集工作已经开始,这是前一个试验阶段的升级。AMoRE-I采用13个$^\mathrm{48depl.}$ Ca $^{100}$ MoO $_4$晶体和5个Li $_2$ $^{100}$ MoO $_4$晶体,总晶体质量为6.2 kg。每个探测器模块都包含一个带两个MMC通道的闪烁晶体,用于热和光探测。我们报告的实验和检测器模块的性能的现状。
2022-11-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Status of double beta decay experiments using isotopes other than Xe-136
无中子双β衰变是一种轻子数破坏过程,它被标准模型的许多扩展所预言。它在许多实验项目中的几个候选同位素中被积极寻找。本文综述了在非氘-136同位素中寻找无中微子双β衰变的实验计划的现状,特别强调了已通过研发阶段的项目。最后,对实验结果进行了总结和讨论. GERDA的数据没有给出Ge-76的无中微子双β衰变的确切指示,并且以一种与模型无关的方式不利于长期以来对同一同位素的观测声明。GERDA报告的Ge-76无中微子双β衰变半衰期的下限为T1/2 > 2.1e ~(25)yr(90% C.L.),或T_(1/2)> 3.0e25年。
2014-03-13 nucl-ex physics.ins-det
Status of the NEXT experiment for neutrinoless double beta decay searches
NEXT(Neutrino Experiment with a Xenon TPC)是一个无中微子双β衰变实验,位于西班牙坎夫兰克的Subterráneo实验室。其目的是通过检测富含$^{136}$氙同位素的氙气中的无中微子双β衰变过程来证明中微子是马约拉纳粒子。在NEXT中使用的检测器技术是具有电致发光放大的放射纯高压时间投影室,其在感兴趣的能量区域中提供优于1 $\%$ FWHM的优异能量分辨率,允许拒绝单电子背景事件的拓扑重构和用于钡子离子的“原位”标记的强潜力。这项试验是分阶段进行的。NEXT-White探测器最近在LSC完成了操作,包含约5 kg的有效质量。其目的是展示优良的能量分辨率,验证重建算法和背景模型,并进行测量的$^{136}$的双中微子双β衰变。100公斤的NEXT-100探测器正在建造中,计划于2022年上半年安装和组装。对于约400 kg $\cdot$年的暴露量,预测的90 $\%$ CL对无中微子双β衰变半衰期的灵敏度将达到$10^{26}$年。一项旨在开发吨级探测器的有力计划也正在进行中,包括广泛的R $\&$ D,旨在实现现场Ba $^{2+}$标记,作为实现几乎零背景探测的手段。质量至少为500 kg的第一模块最早可于2026年在LSC运行。本文将介绍NEXT-White探测器的最新成果,以及NEXT-100的建设状况和未来NEXT探测器的前景。
2022-01-26 physics.ins-det
Phenomenology of neutrinoless double beta decay
本文综述了无中微子双β衰变研究的现状和前景,试图回答中微子是Dirac粒子还是Majorana粒子的基本问题。
2015-02-25 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Status Update of the MAJORANA DEMONSTRATOR Neutrinoless Double Beta Decay Experiment
无中微子双β衰变搜索在确定中微子性质,特别是中微子的马约拉纳或狄拉克性质和中微子质量的绝对标度方面发挥着重要作用。这些研究的结果超出了中微子物理学的范围,涉及到大统一和leptogenesis。\textsc{Majorana}协作组正在组装一个低背景阵列的高纯度锗(HPGe)探测器,以寻找$^{76}$ Ge中的无中微子双β衰变。\textsc{Majorana Demonstrator}目前正在南达科他州Lead的Sanford地下研究设施建造和投入使用,将装有44公斤(30公斤富含$^{76}$ Ge)HPGe探测器。其主要目标是展示吨级Ge实验所需的可扩展性和背景。这是通过模块化设计和在感兴趣的区域中小于3 cnt/吨-年的投影背景来实现的。该实验目前正在使用其第一个浓缩探测器获取数据。
2015-11-02 nucl-ex physics.ins-det