Running axial mass of the nucleon as a phenomenological tool for calculating QE neutrino-nucleus cross sections
本文提出了一个计算中微子和反中微子与原子核的荷电准弹性(CCQE)和类CCQE相互作用的截面的经验经验法则。该方法是基于标准的相对论费米气体模型和中微子能量依赖的核子轴向矢量质量的概念,由一对夫妇的可调参数,其中之一是传统的带电电流轴向矢量质量。用GENIE 3中微子事件发生器模拟了非弹性背景贡献和末态相互作用。我们的计算与早期和当前的加速器CCQE和CCQE类数据的不同的核目标的广泛比较显示出良好的或至少是定性的整体协议在很宽的能量范围。我们还讨论了一些常见的CCQE(反)中微子核散射的竞争当代模型和当前的中微子相互作用发生器的问题。
2021-12-27 hep-ex hep-ph
CCQE, 2p2h excitations and ν-energy reconstruction
我们使用一个理论模型分析了MiniBooNE μ子中微子CCQE类dσ/dT μ/dcosθ μ数据,该模型包括RPA关联和2 p2 h(多核子)机制。这些修正对数据的描述是必不可少的。我们发现MiniBooNE CCQE类数据与以前对核子轴向质量M_A ~ 1.05 GeV的测定完全一致。这与以前的几个分析形成鲜明对比,其中M_A ~ 1.4 GeV的值非常大。我们还表明,由于多核子机制的影响,用于重建中微子能量的算法是不够的,当处理准弹性类事件。最后,我们分析了MiniBooNE展开截面,并表明它表现出低(高)能中微子的过量(赤字),这是忽略2 p2 h机制的展开过程的人为产物。
2013-04-03 hep-ex hep-ph nucl-th
Measurement of electron neutrino CCQE-like cross-section in MINERvA
核上电子-中微子荷电准弹性(CCQE)截面是出现型中微子振荡实验的重要输入参数。目前的实验通常从μ子中微子截面工作,并从理论参数中应用校正来获得电子中微子截面的预测,但迄今为止,还没有实验验证在适合于这种实验的能量尺度上对该通道的估计。我们提出了一个初步的结果,从MINERvA实验上的第一次测量的排他性反应在几个GeV的电子中微子相互作用,即,截面的CCQE类过程。结果以微分截面与电子能量、电子角和$Q^{2}$的关系以及总截面与中微子能量的关系给出。
2015-01-21 hep-ex
Measurement of Muon Neutrino Quasi-Elastic Scattering on Carbon
对中微子振荡的观测是物理学超越标准模型的明确证据。为了精确测量这种现象,包括MiniBooNE在内的中微子振荡实验需要精确描述中微子带电电流准弹性(CCQE)截面,以预测信号样本。MiniBooNE使用μ子中微子CCQE事件的高统计样本,发现一个简单的费米气体模型,经过适当的调整,准确地描述了在碳基探测器中观察到的CCQE事件。提取的参数包括一个有效轴向质量M_A^eff = 1.23+/-0.20 GeV,它描述了核子轴向矢量形状因子与四动量的依赖关系;以及一个保利抑制参数kappa = 1.019+/-0.011。这样一个修正的费米气体模型也可以用于未来的基于加速器的实验,测量核目标上的中微子振荡。
2008-01-25 hep-ex nucl-ex
Model-independent determination of the axial mass parameter in quasielastic antineutrino-nucleon scattering
了解荷电流准弹性(CCQE)中微子-核相互作用对精确研究中微子振荡具有重要意义。相互作用的理论描述依赖于核模型与形状因子知识的结合。虽然前者已经得到了相当大的关注,后者,特别是轴向形状因子,是使用历史偶极子模型实现的。相反,我们使用一个模型独立的方法,在以前的研究中,分析μ子反中微子CCQE矿物油数据发表的MiniBooNE合作。我们结合反中微子散射的截面质子在碳和氢,使用相同的轴向形状因子。轴向质量参数$m_A = 0.84^{+0.12}_{-0.04} \pm {0.11} \, {\rm GeV}$的提取值与从MiniBooNE的中微子数据中提取的模型无关值非常一致。超越一个参数的轴向形状因子的描述,我们提取的轴向形状因子的值在$Q^2=0.1...1.0$ GeV $^2$的范围内,找到一个非常好的协议与类似的提取中微子数据。我们讨论了这些结果的影响。
2015-10-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Multi-Differential Cross Section Measurements of Muon-Neutrino-Argon Quasielastic-like Reactions with the MicroBooNE Detector
利用MicroBooNE探测器测量了末态含一个缪子和质子的带电流缪子中微子-氩散射多重微分截面,发现不同相空间截面对核效应敏感,为改进中微子-核相互作用模型及高精度振荡分析提供了精确数据。
2023-07-07 hep-ex
First Measurement of the Muon Neutrino Charged Current Quasielastic Double Differential Cross Section
分析了MiniBooNE实验收集的带电μ子中微子散射事件的高统计样本,以提取碳上带电准弹性(CCQE)散射的双微分截面($\frac{d^2σ}{dT_μd\cosθ_μ}$)的第一个测量值。该结果具有极小模型依赖性,并提供了迄今为止关于该过程的最完整信息。在CCQE散射的假设下,提取了作为中微子能量函数的绝对截面($σ[E_ν]$)和单微分截面($\frac{dσ}{dQ^2}$),以便与以前的测量结果进行比较.这些量可以用来表征核子的有效轴向矢量形状因子,并改进低能中微子与核靶相互作用的模拟。这一结果对寻找中微子振荡的实验有一定的参考价值。
2010-07-29 hep-ex
Detecting tau-neutrino appearance in the spectra of quasielastic CC events
本文提出了一种在长基线加速器实验中探测numu → nutau跃迁的方法,即通过比较高能和低能μ中微子束产生的准弹性CC事件谱的远近比来探测。该测试可能适用于像MINOS这样的具有μ子谱仪的大型量热计,并且受到统计学而不是系统学的限制。
2001-08-09 hep-ex
Relativistic models for quasielastic electron and neutrino-nucleus scattering
相对论模型开发的准弹性(QE)电子散射的脉冲近似的框架内,并成功地测试与电子散射数据的比较已扩展到中微子核散射。比较了包含散射中末态相互作用的不同描述。在相对论格林函数(RGF)模型中,FSI与使用复光学势的排他性散射一致地描述。在相对论平均场(RMF)模型中,FSI由给出束缚态的相同RMF势描述。模型的结果进行比较,电子和中微子散射,中微子散射,与最近测得的充电电流QE(CCQE)MiniBooNE截面。
2012-12-12 hep-ex hep-ph nucl-ex
Charged-Current Interaction Measurements in MiniBooNE
中微子振荡是物理学中唯一已知的超越标准模型的现象。为了研究这一现象,对低能中微子散射(200<E<2000 MeV)的理解是高能物理学家的关键任务。在这个能量区域,带电电流准弹性(CCQE)中微子相互作用是主导过程,实验需要一个精确的模型来预测信号样本。MiniBooNE使用μ子中微子CCQE事件的高统计样本,发现一个简单的费米气体模型,经过适当的调整,准确地描述了碳上的CCQE事件。提取的参数包括有效轴向质量,MA=1.23 +- 0.20 GeV,和保利阻塞参数,kappa = 1.019 +- 0.011。
2007-09-27 hep-ex
Ab initio study of $\boldsymbol{(ν_\ell,\ell^-)}$ and $\boldsymbol{(\overlineν_\ell,\ell^+)}$ inclusive scattering in $^{12}$C: confronting the MiniBooNE and T2K CCQE data
利用MiniBooNE和T2K合作在$^{12}$ C上测量的荷电准弹性(CCQE)体系的中微子通量折叠包容截面进行了从头计算.该计算是基于现实的两个和三个核子的相互作用,并在一个现实的核电弱电流与一个和两个核子的条款,这些相互作用和复制低能量的电弱跃迁一致。数值精确的量子Monte Carlo方法被用来计算核弱响应函数,通过充分保留多体关联的初始和最终状态和干扰效应之间的一个和两个体电流的贡献。我们采用一个核子轴向形状因子的偶极形式与$Λ_A = 1.0$或$1.15$ GeV,后者更符合最近的晶格QCD测定。计算得到的截面与MiniBooNE和T2 K的中微子数据以及反中微子MiniBooNE数据吻合得很好,在很宽的能量和动量范围内得到了一致的核及其电弱性质的图像.
2020-03-17 hep-ex hep-ph nucl-th
Simultaneous measurement of muon neutrino quasielastic-like cross sections on CH, C, water, Fe, and Pb as a function of muon kinematics at MINERvA
本研究在MINERvA上首次同时测量多种靶材的μ中微子类准弹性截面随μ子动量的变化,发现核效应相关特征无法被现有中微子事件产生器重现,为长基线中微子振荡研究的核效应检验提供直接数据。
2023-01-05 hep-ex
Testing CCQE and 2p2h models in the NEUT neutrino interaction generator with published datasets from the MiniBooNE and MINERvA experiments
MiniBooNE大轴向质量异常引起了近年来关于复杂的荷电准弹性中微子相互作用模型的大量理论研究。作为T2K能量下的主要相互作用模式,以及振荡分析中的信号过程,T2K实验在T2K分析中包括现实的CCQE截面不确定性是重要的。为此,T2K的中微子相互作用工作组已经在NEUT(T2K的主要中微子相互作用事件发生器)中实现了一些最新的模型。在本文中,我们给出了实施的模型的概述,并提出适合发表的μ子中微子和μ子反中微子CCQE截面测量MiniBooNE和MINERvA实验。拟合的结果用于为未来的T2K分析选择默认截面模型,并约束模型的截面不确定性。我们发现一个模型组成的修改后的相对论性费米气体模型和多核子相互作用最一致地描述了现有的数据。
2016-01-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measurement of the A dependence of the muon neutrino charged-current quasielastic-like cross section as a function of muon and proton kinematics at $<$E$_ν>\sim$6 GeV
本文首次同时测量了不同核靶上中微子准弹性类截面的A依赖性,利用运动学不平衡变量揭示核效应,并与多种蒙特卡洛生成器预测比较,发现高A靶上模型一致性较差。
2025-10-17 hep-ex
Charged-current quasielastic scattering of muon antineutrino and neutrino in the MINERvA experiment
在中微子振荡测量中,系统不确定性的最大来源之一是对核效应的描述。由于在MINERvA实验中对(反)中微子-核相互作用的专门研究,预计其将大大减少。在这篇文章中,内的谱函数方法的计算进行了比较,充电电流准弹性截面从MINERvA报告。结果表明,末态相互作用对(反)μ子运动学的影响对实验数据的再现起着关键作用。
2015-07-14 hep-ex hep-ph nucl-th
Accuracy of the lepton-nucleus scattering models in the quasielastic region
本文讨论了几种描述准弹性峰区电子-核包容散射的核效应模型,并对它们进行了比较,得出了它们在中微子-核相互作用中应用的可靠性结论。一个基本的动机是减少中微子振荡实验中的系统误差。我们专注于中微子的能量分布的T2 K实验,这为我们提供了一个区域的最重要的最高贡献的电荷电流准弹性(CCQE)截面。我们只选择与该区域重叠的电子核数据。为了使分析更加清晰,我们将数据集分为三组,并分别从每一组中得出结论。我们选择了六个模型进行比较:Benhar的光谱函数与和没有最终状态的相互作用(Benhar的SF+FSI),瓦伦西亚光谱函数(瓦伦西亚SF),更高的能量转移,只有与空穴光谱函数; GiBUU和本地和全球的费米气体模型。后两者被列为量化各种核效应影响的基准。这六种模型都是中微子散射研究中常用的模型。每个模型的一个简短的理论描述。虽然在选定的数据集的QE机制占主导地位,我们也简要讨论了可能的影响,$2p2h$和$Δ$的贡献。
2017-06-21 hep-ex hep-ph nucl-th
Investigating the differences between electron and muon neutrino interactions using the T2K near detector
T2 K中微子束主要由μ子中微子和1个$\%$电子中微子组成。为了最大限度地发挥T2K和其他未来中微子实验的物理潜力,重要的是要了解这些电子和μ子中微子如何相互作用。为此,使用来自T2 K近探测器ND 280的数据以及来自NEUT和GENIE Monte Carlo发生器的模拟数据,对$ν_{e}$和$ν_μ$两者取带电电流准弹性(CCQE)横截面与总带电电流(CC)横截面的比率。这样做的优点是,许多系统不确定性将在分析中消除,包括光束中的$ν_{e}$和$ν_μ$的通量。这两个比例的两倍,然后作为一种手段,直接比较两个中微子的相互作用的味道。
2015-04-27 hep-ex
Charged Current Quasi-Elastic Cross Section Measurements in MiniBooNE
中微子诱导的荷电准弹性(CCQE,$ν_l+n\to l^-+p$或$\barν_l+p\to l^++n$)相互作用是1 GeV附近最丰富的相互作用,是研究中微子振荡最基本的通道。最近,MiniBooNE发表了碳原子上的μ子中微子和μ子反中微子双微分截面。在这篇评论中,我们描述了这些分析的细节,并包括一些历史性的评论。
2014-04-25 hep-ex
Neutrino energy reconstruction from one muon and one proton events
本文提出了一种新的选择高纯度荷流准弹性中微子事例的方法,这种方法能很好地重建相互作用中微子的能量。使用GENIE,NEUT和NuWro Monte Carlo事件发生器与碳和氩靶的几个测试的方法的性能进行了验证。该方法可用于用几GeV能量束流研究中微子振荡。
2016-09-12 hep-ex
First Measurement of the Muon Anti-Neutrino Double-Differential Charged Current Quasi-Elastic Cross Section
有史以来最大的样本记录的$\numub$充电电流准弹性(CCQE,$\numub + p \to \mup + n$)候选事件被用来产生最小模型相关的,通量积分双微分截面$\frac{d^{2}σ}{dT_μd\uz}$的$\numub$事件在矿物油。这项测量利用了MiniBooNE反中微子模式样本的前所未有的统计数据,并提供了迄今为止这一过程的最完整信息。为了便于历史比较,还给出了矿物油和碳上的通量展开总截面$σ(E_ν)$和单差截面$\frac{dσ}{d\qsq}$,其中减去了氢上的$\numub$ CCQE事件。观察到的截面略高于预测的截面从一个模型假设独立作用的核子在碳与典型的形状因子值。数据的形状也与该模型不一致。这些结果对核内过程有影响,并有助于约束未来中微子振荡测量的信号和背景过程。
2013-08-04 hep-ex
Consistent analysis of neutral- and charged-current neutrino scattering off carbon
背景资料:正确理解几GeV能区的中微子(反)散射截面是正确解释正在进行的和计划中的振荡实验结果的前提。目的:澄清最近对碳的截面测量之间可能存在的分歧。方法:用谱函数方法描述了(反)中微子与碳核散射的核效应。两个和多个核子的最终状态的影响占通过施加轴向质量的有效值,固定为1.23 GeV。中性流弹性(NCE)过程和带电流准弹性(CCQE)过程受到同等对待。结果如下:从几百MeV到100 GeV的能量范围内的微分和总截面的获得和比较,从BNL E734,MiniBooNE,和NOMAD实验的可用数据。结论:NCE和CCQE散射中的核效应似乎非常相似。在谱函数方法中,MiniBooNE数据形状分析的轴向质量与BNL E734和NOMAD合作报告的结果吻合良好。然而,NCE和CCQE数据的综合分析似乎并不支持多核子末态的贡献大到足以解释MiniBooNE报告的截面的归一化。
2012-09-11 hep-ex hep-ph nucl-th
Kinematic reconstruction of atmospheric neutrino events in a large water Cherenkov detector with proton identification
我们报告的超级神冈探测器的质子识别方法的发展。这个新的工具被应用到搜索事件与一个单一的质子轨道,一个高纯度的中性电流样品的兴趣无菌中微子搜索。在使用神经网络进行选择后,我们在SK-1和SK-II组合数据中观察到38个事件,对应于2285.1天的暴露,估计信号与背景比为1.6比1。质子识别也适用于直接搜索的荷电准弹性(CCQE)事件,获得高精度的样品完全运动学重建的大气中微子,这是以前没有报道的水切伦科夫探测器。该样本的CCQE分数为55%,其中微子(与反中微子相反)分数为91.7+/-3%。我们在SK-1和SK-II数据集中选择了78个mu样事件和47个e样事件。有了这些数据,一个明确的天顶角扭曲的中微子方向本身的亚GeV的μ子中微子的样品中的轻子角相关入射中微子是弱的。我们使用CCQE样品的中微子L/E分布单独拟合nu_mu->nu_tau振荡,产生了与我们以前的结果相容的宽接受区域,并且排除了3 σ处的无振荡假设。
2009-06-09 hep-ex
New Anti-Neutrino Cross-Section Results from MiniBooNE
首次测量了反中微子荷电电流准弹性($\numub$ CCQE,$\numu + N \to \mup + N'$)和中性电流弹性($\numub$ NCE,$\numu + N \to \numu + N$)截面与$< E_{\barν} >$ $<$ 1 GeV。为了最大限度地提高这些测量的精度,执行了许多数据驱动的背景测量,包括使用非磁化检测器进行电荷分离的首次演示。除了通过探测新的能量范围来扩展我们对反中微子相互作用的知识之外,这些测量还约束了当前和未来中微子振荡实验的信号和背景过程,并且还对核内相互作用产生了影响。
2013-05-06 hep-ex hep-ph
Measurement of muon plus proton final states in $ν_μ$ Interactions on Hydrocarbon at $\langle$$E_ν$$\rangle$ = 4.2 GeV
本文研究了带电μ子中微子与烃的散射,其中末态包括一个μ子和一个质子,而没有π子。虽然这个签名具有中微子从中子的准弹性散射的拓扑结构,但事件样本包含来自准弹性和非弹性过程的贡献,其中π介子被吸收在核中。分析接受事件的μ介子生产角高达70 $^{\circ}$和质子动能大于110兆电子伏。提取的截面,完全基于强子运动学,是很好地描述了一个简单的相对论性费米气体核模型,包括中微子事件发生器建模的非弹性过程和粒子通过核的运输。这与基于μ子运动学的准弹性截面相反,μ子运动学的准弹性截面最好由包含多核子相关性的扩展模型来描述。这种测量指导制定一个完整的描述中微子核相互作用,包括强子以及轻子方面的这一过程。
2015-04-06 hep-ex
Phase space of electron- and muon-neutrino and antineutrino scattering off nuclei
该研究通过截面在两个运动学平面上的投影及峰位与展宽分析,解释了特定条件下μ子中微子与反中微子碳核散射截面占优的相空间机制。
2024-09-10 hep-ex hep-ph nucl-th
Measurement of the $ν_μ$ flux and inclusive charged current cross section at T2K's near detector
利用日本东海JPARC加速器装置收集的数据,我们首次在T2 K近场探测器ND 280上测量了μ介子中微子谱。ND 280位于目标下游280米处,离波束方向2.5 $^\circ$。ND 280处测得的光谱限制了T2 K振荡分析中的通量和截面不确定性。我们选择了ND 280中μ子/中微子的包容性带电电流事件。这些被分为一个充电电流准弹性(CCQE)增强的样品和CC非QE样品。然后,我们拟合两个样品的μ子谱,以提取通量和截面参数,这些参数用作T2 K振荡分析的输入。我们分别在μ子动量和角的二维平面上产生了一个通量平均的微分包含CC交叉谱。对于横截面测量,流量由MC给出,并根据NA 61实验的数据进行调整。我们提出的事件选择,检测器的不确定性,和最终的测量结果的光谱和横截面。
2013-11-19 hep-ex
Effect of the charged-lepton's mass on the quasielastic neutrino cross sections
Martini等人[Phys. Rev. C 94,015501(2016)]最近观察到,当产生的轻子的质量起重要作用时,μ中微子的带电电流准弹性截面可以高于电子中微子。在这里,我认为,这种效果似乎只是在理论描述的核效应,其中核子敲除需要的能量和动量转移位于一个狭窄的范围内的运动学允许的值。
2017-09-07 hep-ex hep-ph nucl-th
Measurement of Quasielastic-Like Neutrino Scattering at $\left< E_ν\right> \sim 3.5$~ GeV on a Hydrocarbon Target
MINERvA提出了一个新的分析中微子诱导类准弹性相互作用的碳氢化合物跟踪目标。我们利用μ子的横动量和纵动量给出了双微分截面。此外,微分截面作为转移的四个动量的平方和中微子能量的函数计算使用准弹性假设。最后,分析了相互作用顶点附近的能量沉积。这些结果进行了比较,修改GENIE预测以及NuWro预测。所有结果都使用了由靶上的$3.34\times10^{20}$质子产生的数据集,产生了峰值能量约为3.5 GeV的中微子束
2018-11-07 hep-ex
Simultaneous measurement of proton and lepton kinematics in quasielastic-like $ν_μ$-hydrocarbon interactions from 2 to 20 GeV
中微子带电电流类准弹性散射是一种广泛应用于中微子振荡测量的反应类别,它探测了控制中微子-核相互作用的核效应。这封信报告的三重微分截面的$ν_μ$准弹性反应使用烃介质的MINERvA探测器暴露于宽频带光束跨越2 $\leq$ E $_ν\leq$ 20 GeV的第一次测量。测量映射横向和纵向μ介子动量和总质子动能之间的相关性,并将其与最先进的模拟预测进行比较。观察到的不确定性,可能反映短缺与模型的π介子和核子核内散射和/或观众核子喷射从打击核。轻子变量和强子变量的分别确定可以为中微子能量估计的实验方法提供信息。
2022-05-25 hep-ex
Axial masses in quasielastic neutrino scattering and single-pion neutrinoproduction on nucleons and nuclei
本文分析了准弹性散射和单π中微子产生的总荷电中微子-核子和反中微子-核子截面的实验数据。从ANL,BNL,FNAL,CERN和IHEP的相关实验中发表的结果包括从60年代末到今天,涵盖了各种核目标上的μ子中微子和反中微子束,能量从阈值到大约350 GeV。这些数据用于调整轴向质量的已知值。
2006-06-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
Comparisons of triple-differential cross sections for quasielastic-like $ν_μ$-hydrocarbon interactions using $\langle E_ν\rangle \sim$ 3~GeV versus $\sim$ 6~GeV beams in MINERvA
University of Rochester(罗切斯特大学);AMU Campus, Aligarh(阿利格尔AMU校区);William & Mary(威廉与玛丽学院);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);University of Warwick(华威大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);University of Notre Dame(圣母大学);Pontificia Universidad Católica del Perú(秘鲁天主教宗座大学)
通过比较MINERvA实验中两种不同能量中微子束流下的准弹性类散射三重微分截面,研究核介质效应并检验中微子相互作用模型。
2026-05-30 hep-ex
First study of neutrino angle reconstruction using quasielastic-like interactions in MicroBooNE
本研究利用 MicroBooNE 液氩时间投影室,通过 νμ-氩准弹性样事件拓扑首次研究中微子方向重建精度,验证了其对 DUNE 亚 GeV 大气振荡研究的重要性,并报告了相关的微分截面测量及对核效应的敏感性。
2025-05-30 hep-ex
Measurement of muon (anti-)neutrino charged-current quasielastic-like cross section using off-axis NuMI beam at ICARUS
University of Houston(休斯顿大学);Tufts University(塔夫茨大学);Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del IPN (Cinvestav)(墨西哥国家高级研究中心);University of Rochester(罗切斯特大学);University of Texas at Arlington(阿灵顿得克萨斯大学);INFN Sezione di Padova and University(帕多瓦大学意大利核物理研究所分部);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Indian Institute of Science(印度科学学院);INFN Sezione di Catania and University(卡塔尼亚大学意大利核物理研究所分部);INFN Sezione di Milano Bicocca and University(米兰比可卡大学意大利核物理研究所分部);Colorado State University(科罗拉多州立大学);INFN Sezione di Bologna and University(博洛尼亚大学意大利核物理研究所分部)
本文首次利用ICARUS探测器在费米实验室测量中微子截面,通过NuMI束流数据测量了2.5×10^20质子靶上的中微子截面,采用无π子产生事件的拓扑结构,分析了电荷电流准弹性信号,与多种中微子事件生成器预测进行比较。
2026-07-23 hep-ex
Axial and pseudoscalar form factors from charged current quasielastic neutrino-nucleon scattering
本文研究了中微子在极化和非极化自由核子上的散射,以及在这些散射中反冲粒子的极化。与电磁过程相反,宇称破坏的弱相互作用导致了大的自旋不对称性。未来的极化测量可以提供对质子轴向结构的独立访问,并允许从中微子数据中首次提取赝标量形状因子,而无需传统的部分守恒轴向电流(PCAC)的假设和假设。赝标形状因子可以通过精确测量几百个$\mathrm{MeV}$能量的μ子(反)中微子或τ(反)中微子来获得。轴向形状因子可以从使用所有能量的加速器中微子的散射测量中提取。
2021-01-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
High-statistics measurement of neutrino quasielastic-like scattering at <E_nu>=~6 GeV on a hydrocarbon target
利用中微子能量峰值为6 GeV的宽谱带NuMI束测量了高统计量下中微子在碳氢化合物上的带电电流类准弹性散射。双微分截面的μ子纵向和横向动量的报告。横截面轮廓与轻子动量分量的近似描述了一个传统的发电机为基础的模拟,然而,观察到的差异为横向动量超过0.5 GeV/c的纵向动量范围为3至5 GeV/c和9至20 GeV/c。单微分截面与动量传递平方($dσ/dQ_{QE}^2$)是在$Q^2$的四十个十年范围内测量的,该范围延伸到$10~GeV^2$。在$Q^2$范围0.3至$10~GeV^2$内的横截面翻转和下降不能完全由依赖于偶极子形状因子的发电机预测再现。我们的测量探测强子电流的轴向矢量内容,并补充了使用电子-核子弹性散射获得的电磁形状因子数据。这些结果有助于振荡实验,因为它们探测了原子核内各种相关性和终态相互作用效应的重要性,这些效应对探测器中的可见能量有不同的影响。
2020-08-07 hep-ex
First Measurement of Differential Charged Current Quasielastic-like $ν_μ$-Argon Scattering Cross Sections with the MicroBooNE Detector
报道了荷电μ子中微子($ν_μ$)与末态氩原子$^{40}$ Ar($ν_μ$,$μ$ p)X散射的通量积分单微分截面测量结果.测量是使用费米国家加速器实验室的助推中微子束和MicroBooNE液氩时间投影室探测器进行的,目标上的曝光量为4.59 $\times$ × 10 $^{19}$质子。事件的选择,以提高CC准弹性(CCQE)相互作用的贡献。数据报告的总截面以及单差截面在最终状态μ子和质子运动学方面。我们测量了(4.93 $\pm$ 0.76 stat $\pm$ 1.29 sys)$\times$ 10 $^{-38}$ cm $^2$的积分核CCQE样截面(即导致μ子,一个质子和没有π子的相互作用高于检测阈值),与理论计算吻合得很好。除了对应于低动量转移事件的非常向前的μ子散射角之外,单微分截面也与理论预测总体上非常一致。
2020-10-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Modeling quasielastic interactions of monoenergetic kaon decay-at-rest neutrinos
在强流中能质子装置($\gtrsim$ 2-3~GeV)中,当正K介子在静止状态下衰变(KDAR; $K^+ \rightarrow μ^+ ν_μ$)时,很容易产生236 MeV的单能μ介子中微子。这些中微子提供了一个独特的机会,既研究中微子相互作用和探测核与单能弱相互作用的工具。本文计算了这些236 MeV中微子在$^{12}$ C和$^{40}$ Ar上的准弹性散射截面,特别注意散射过程的低能方面。我们的模型以平均场(MF)方法对原子核的描述为出发点,采用Skyrme型核子-核子相互作用求解Hartree-Fock(HF)方程。因此,我们引入长程核关联的连续随机相位近似(CRPA)的框架,我们使用格林函数方法求解CRPA方程。该模型成功地描述了在与KDAR $ν_μ$相空间重叠的运动学区域中的$^{12}$ C和$^{40}$ Ca上的($e,e'$)数据。除了这些结果,我们提出了未来的前景,精密KDAR截面测量和应用我们的计算在当前和未来的实验,将利用这些中微子。
2021-11-12 hep-ex hep-ph nucl-th
Pion production in neutrino interactions with nuclei
中微子在核靶上产生π介子是目前中微子振荡实验的主要非弹性通道。为了能够在MiniBooNE或K2 K和T2 K等实验中重建中微子能量,必须定量地理解它。我们在这里报告的截面计算结果,这个通道和准弹性散射的半经典GiBUU方法。这种方法包含散射,弹性和非弹性,吸收和侧馈的渠道都在一个单一的,共同的理论框架和代码。我们发现,在实际实验中,由于散射核子的终态相互作用以及$Δ$共振和π介子的终态相互作用,荷电准弹性散射(CCQE)和$1 π$的产生是紧密纠缠的.本文讨论了由ANL和BNL得到的基本π介子产生截面的不确定性。我们发现令人惊讶的结果,最近的$1 π$生产截面数据从MiniBooNE很好地描述了计算没有任何FSI。对于更高的能量,我们研究了电子和中微子诱导反应的布卢姆吉尔曼夸克强子对偶性的有效性。虽然这种对偶性对于核子靶很好地保持,但是对于核靶,结构函数$F_2$的平均共振贡献总是低于DIS值。这一结果表明核效应对可观测量的显著影响,使截面和结构函数至少减少30-40%,并改变了各种分布的形式。
2009-10-21 hep-ex hep-ph nucl-th
Measurement of the neutrino component of an anti-neutrino beam observed by a non-magnetized detector
采用两种独立的方法测量MiniBooNE探测器观测到的反中微子模束流的中微子通量。第一种方法比较数据模拟事件率在一个高纯度的$\numu$诱导的充电电流单$\pip$(CC 1 $\pip$)样品,而第二个利用的角分布之间的差异,在$\numu$和$\numub$充电电流准弹性(CCQE)相互作用创建的μ子。这两种分析的结果都表明,对主要反中微子束的中微子通量分量的预测被高估了-CC 1 $\pip$分析表明,预测的$\numu$通量应按$0.76 \pm 0.11$缩放,而CCQE角拟合产生$0.65 \pm 0.23$。通过对重构中微子能箱的重复分析,对通量预测的能谱进行了检验,结果表明能谱形状很好地模拟了通量预测。这些分析是测量未来非磁化探测器观测到的反中微子束的中微子污染的技术的示范。
2013-01-29 hep-ex
Electron-neutrino scattering off nuclei from two different theoretical perspectives
我们分析了带电电子-中微子在碳原子上的截面。我们考虑两种不同的理论方法,一方面的连续随机相位近似(CRPA),它允许巨共振和准弹性激发的描述,另一方面的RPA为基础的计算,能够描述多核子发射和相干和非相干π生产以及准弹性激发。我们比较了这两种方法在真正的准弹性通道,并找到一个令人满意的协议,在大的能量,而在低能量的集体巨共振只出现在CRPA方法。我们还比较了电子-中微子截面与相应的μ子-中微子截面,以研究不同的带电轻子质量的影响。最后,限制到RPA为基础的方法,我们比较的总和准弹性,多核子发射,相干和非相干的一π生产截面(折叠与电子中微子T2 K通量)与带电电流包括电子中微子微分截面T2 K测量的碳。我们发现与数据吻合得很好。为了再现T2 K电子-中微子包含的截面,需要多核子分量。
2016-07-28 hep-ex hep-ph nucl-th
High-Statistics Measurement of Antineutrino Quasielastic-like scattering at $E_ν\sim$ 6~GeV on a Hydrocarbon Target
本文利用中等能量NuMI束流测量了6 GeV下氢碳靶反中微子准弹性类散射截面,发现MINERvA调优模拟在中等能束下吻合度不佳,而GENIE 3模型能更好模拟高四动量转移区域。
2023-06-26 hep-ex
Discrimination of parametrizations for nuclear effects in neutrino scattering through comparisons of low (~ 700 MeV) and medium (~ 3 GeV) energy cross-section data
高质量的带电电流准弹性散射数据最近已被报道的μ中微子和反中微子从几个基于加速器的中微子实验。MiniBooNE的测量首次表明,更复杂的核效应,现在被认为是核子对相关的结果,可能有助于中微子准弹性样品在一个更高的意义比以前假设的。这些发现现在正在由MINER $ν$ A和其他当代中微子实验进行测试。本文将MiniBooNE和MINER $ν$ A的数据与这些核效应的几个示例参数进行了比较。已经证明,这种效应可能会影响未来对中微子振荡参数的测量,因此这个问题继续困扰着中微子界。在一个大范围的中微子能量的数据比较是一种方法来探索这种核子相关性可能会影响我们的理解和随后的中微子准弹性散射建模的程度。
2014-04-23 hep-ex hep-ph nucl-th
Measurement of the $ν_μ$ CCQE cross section on carbon with the ND280 detector at T2K
电荷流准弹性(CCQE)相互作用,$ν_{l} + n \rightarrow l^{-} + p$,是占主导地位的CC过程在$E_ν\sim 1$ GeV和有助于在基于加速器的长基线中微子振荡实验中的信号在中等中微子能量。本文报道了在T2 K实验上,利用离轴探测器,根据观测到的μ子动量分布($p_μ$)和μ子与入射中微子束的夹角($θ_μ$),测量了碳靶上的$ν_μ$ CCQE截面。通量积分的CCQE截面测量为$(0.83 \pm 0.12) \times 10^{-38}\textrm{ cm}^{2}$,与${0.88 \times 10^{-38}} \textrm{ cm}^{2}$的NEUT MC值非常一致。还报道了CCQE截面的能量依赖性。假设Smith-Moniz CCQE模型和相对论费米气体核模型,提取偶极轴向形状因子的轴向质量$M_A^{QE}$。使用绝对(仅形状)$p_μcosθ_μ$分布,测量的有效$M_A^{QE}$参数为${1.26^{+0.21}_{-0.18} \textrm{ GeV}/c^{2}}$(${1.43^{+0.28}_{-0.22} \textrm{ GeV}/c^{2}}$)。
2015-12-11 hep-ex nucl-ex
Neutrino energy reconstruction problems and neutrino oscillations
本文讨论了基于准弹性运动学的中微子能量重建的一般方法的精度。我们的结果描述在一个真正的中微子能量值的概率分布。有几个因素导致了与重建值的偏差。主要的一个是中微子相互作用的多核子分量,在切伦科夫探测器的情况下,作为准弹性截面进入,增加了平均中微子能量,这可能与重建值略有不同。作为一个应用,我们推导出,多余的电子事件归因于转换的μ子中微子,真正的中微子能量分布的基础上给出的重建值的实验之一。其结果是一种重塑效应。对于MiniBooNE,低能量峰被抑制并在较高能量处移位,这可能影响振荡方面的解释。对于超级神冈远探测器的T2K,整形转化为能量分布的缩小。
2012-05-14 hep-ex hep-ph nucl-th
Impact of low-energy nuclear excitations on neutrino-nucleus scattering at MiniBooNE and T2K kinematics
[背景]中微子-核相互作用的数值模拟是实现当前和未来基于加速器的中微子振荡实验前所未有的精度目标的关键。[目的]将我们的荷电准弹性截面计算结果与MiniBooNE和T2 K测量结果进行对比,定量研究核结构效应,特别是低能核激发在前向μ子散射中的作用。[方法]该模型以平均场(MF)方法为出发点,采用Skyrme(SkE 2)核子-核子相互作用求解Hartree-Fock(HF)方程。长程核关联考虑通过连续随机相位近似(CRPA)框架。【结果】计算了$^{12}$ C的通量折叠双微分和通量展开总截面,并与MiniBooNE和(离轴)T2 K的测量结果进行了比较。我们讨论了低能核激发前仓的重要性。[结论] CRPA预测值较好地描述了测量截面的总体特征。他们低估了数据(中微子比反中微子情况下更多),因为在我们的模型中没有超出纯准弹性散射的过程。在非常向前的μ子散射,低能量的核激发($ω< $ 50 MeV)占近50%的通量折叠截面。
2016-11-10 hep-ex hep-ph nucl-th
First Measurement of Inclusive Muon Neutrino Charged Current Differential Cross Sections on Argon at $E_ν\sim 0.8$ GeV with the MicroBooNE Detector
首次测量了平均中微子能量为0.8 GeV的氩原子上的双微分和总μ介子中微子带电流截面(包括截面)。数据收集使用MicroBooNE液氩时间投影室位于费米实验室助推器中微子束,并对应于$1.6 \times 10^{20}$质子的目标曝光。测量的微分截面作为μ子动量的函数,使用多库仑散射作为动量测量技术,和μ子相对于光束方向的角度。我们比较多个中微子事件发生器的测量截面,并找到更好的协议,在低$Q^2$的准弹性散射过程中包含更完整的治疗。总通量积分截面测量为$0.693 \pm 0.010 \, (\text{stat}) \pm 0.165 \, (\text{syst}) \times 10^{-38} \, \text{cm}^{2}$。
2019-09-30 hep-ex
First Measurement of the Superscaling Variable as a Function of Visible Kinematics in Charged-Current Quasi-Elastic Neutrino--Nucleus Scattering
Johannes Gutenberg-Universität Mainz(约翰内斯·古腾堡美因茨大学);University of Geneva(日内瓦大学);Aligarh Muslim University(阿里格尔穆斯林大学);William & Mary(威廉玛丽学院);University of Rochester(罗切斯特大学);Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);University of Notre Dame(圣母大学);University of Minnesota – Duluth(明尼苏达大学德卢斯分校);York University(约克大学)
本文首次测量了中微子-原子核散射中的超标度变量,发现相对论平均场模型预测最准,揭示了现有模型在低动量区域的不足。
2026-10-23 hep-ex
Measurement of charged-current muon neutrino-argon interactions without pions in the final state using the MicroBooNE detector
Tufts University(塔夫茨大学);Illinois Institute of Technology (IIT)(伊利诺伊理工学院);The University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Texas, Arlington(德克萨斯大学阿灵顿分校);Tel Aviv University(特拉维夫大学);Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL)(费米国家加速器实验室);University of Oxford(牛津大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);Imperial College London(伦敦帝国学院);South Dakota School of Mines and Technology (SDSMT)(南达科他矿业和理工学院);Michigan State University(密歇根州立大学);University of Chicago(芝加哥大学)
利用MicroBooNE探测器测量无最终态π子的μ子中微子与氩核的电荷电流相互作用,研究其作为准弹性相互作用主导的拓扑信号的重要性,通过单重和双重微分截面分析,并与常用中微子事件生成器对比。
2026-04-09 hep-ex
Generative adversarial neural networks for simulating neutrino interactions
Institute for Theoretical Physics, University of Wroc aw, plac Maxa Borna 9, 50-204, Wroc aw, Poland
本文提出利用生成对抗神经网络(GAN)替代标准蒙特卡罗方法模拟中微子散射事件,开发了适用于300 MeV至10 GeV能量范围的模型,成功再现了缪子运动学分布。
2025-06-27 cs.LG hep-ex hep-ph
Neutrino energy reconstruction from semi-inclusive samples
我们研究了中微子-核荷电反应在有限核上的情况,其中一个出射μ子和一个质子被同时探测到,即,我们重点关注半包容性的截面。我们限制我们的注意力到单体电流相互作用(准弹性散射)和评估的影响,不同的核效应在确定中微子能量。我们确定了相空间中中微子能量可以相对较好地重建的区域,并研究了这些区域中的截面是否有意义。我们的研究结果表明,它是可能的过滤超过50%的所有事件根据μ子和质子的运动学,使DUNE和T2 K通量的中微子能量可以确定的不确定性小于1%和3%,分别。此外,我们发现,重建的中微子能量并不强烈依赖于如何处理的末态相互作用,并没有太大的影响,由初始状态的描述。另一方面,中微子能量的不确定度的估计对初始态的建模表现出重要的敏感性。
2021-04-04 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measurement of nuclear effects in neutrino-argon interactions using generalized kinematic imbalance variables with the MicroBooNE detector
本研究提出新型广义运动学不平衡变量,借助MicroBooNE探测器首次测量氩靶中微子散射相关微分分布,验证了GENIE v2模型的不足并揭示现代生成器的相空间矛盾。
2024-05-16 hep-ex nucl-ex