Combining IceCube Muon Tracks and Cascades to measure the Galactic Diffuse Neutrino Flux
本文提出结合冰立方缪子径迹与级联事件，利用前向折叠分箱似然拟合测量银河系弥散中微子通量，以提升灵敏度并区分模型。
2025-07-08 astro-ph.HE
Seasonal variation of atmospheric muons in IceCube
经过七年多的数据采集，完整的IceCube探测器以2.15 kHz的平均速率触发，有50亿μ子事件的样本可供分析。平流层的极端温度变化加上高数据率，以前所未有的精确度揭示了长时间和短时间尺度上的特征。在本文中，我们报告的分析，在大气剖面的带电π介子和K介子衰变产生的μ子。我们评论的影响，季节性变化的中微子，这是在一个单独的文件在这次会议上。
2019-09-03 astro-ph.HE
Analysis of the Diffuse Astrophysical Flux from the Galactic Plane with 12.1 Years of IceCube Starting Tracks, Throughgoing Tracks and Cascades
本文结合IceCube探测器12.1年的贯穿径迹、起始径迹和级联三种探测通道数据，以模型无关方式测量了银道面TeV到PeV能区的中微子能谱，并同步测量各向同性宇宙中微子通量。
2025-07-10 astro-ph.HE
Direct Measurement of the Atmospheric Muon Energy Spectrum with IceCube
冰立方探测器的22弦配置（IC22）的数据被用来直接测量地平线附近的大气μ子能谱。在穿过超过10公里的冰之后，来自空气簇射的μ子束被减少为单个μ子，其能量可以从探测器中记录的光子总数来估计。以这种方式获得的能量分布是敏感的膝盖周围的宇宙射线成分，是补充测量的空气簇射阵列。所描述的方法扩展了中微子望远镜的物理潜力，并且可以容易地应用于类似的探测器。提供的是一个月IC22数据的分析结果。
2009-09-03 astro-ph.HE
Detection of Cascades induced by Atmospheric Neutrinos in the 79-string IceCube Detector
利用IceCube观测到的高通量大气中微子，可以研究中微子的产生和振荡物理。在冰这样的切伦科夫介质中，大气中的μ介子中微子相互作用会产生径迹，而大气中的电子中微子和各种中性流相互作用会产生级联（簇射）。我们提出了第一次探测大气中微子诱导级联能量在30 GeV和10 TeV之间使用冰立方探测器的DeepCore阵列。使用281天的数据，观察到1029个事件，其中59%预测为级联。
2012-09-04 astro-ph.HE hep-ex
Measurement of All Flavor PeV Neutrino Flux using Combined Datasets from IceCube
本研究利用 IceCube 基于神经网络的包含与未包含级联事件筛选（有效面积提升约3倍）及更新的大气背景建模，阐明 1 TeV 至 100 PeV 天体物理中微子能谱特征。
2025-08-07 astro-ph.HE
Search for Quantum Decoherence with 10.7 years of atmospheric $ν_μ$ events in IceCube
本研究利用IceCube探测器10.7年的大气中微子数据（0.5-100 TeV）搜寻量子退相干，通过改进重建和扩大样本显著提升了灵敏度，为探索普朗克尺度时空量子涨落提供了更精确的干涉手段。
2025-07-16 astro-ph.HE
First search for extraterrestrial neutrino-induced cascades with IceCube
我们报告的第一次寻找外星中微子引起的级联冰立方。所分析的数据是在2007年安装和运行22个探测器串时收集的。我们将讨论用于重建叶栅和抑制背景的分析方法。在~20 TeV到几PeV的能量范围内，重建了符合背景抑制标准的E-2能谱的模拟中微子信号事件，分辨率dlogE~0.27。我们提出了冰立方级联通道中的地外中微子扩散通量的范围，在此范围内，我们希望能够提出一个限制。
2009-09-05 astro-ph.HE hep-ex
12-Years Observation of Seasonal Variation of Atmospheric Neutrino Flux with IceCube
利用冰立方12年数据，更新大气中微子通量季节变化分析，确认南半球斜率参数与理论预测的张力（>3σ），并首次观测北半球季节变化，发现相关性弱于预期且偏离线性关系。
2025-07-08 astro-ph.HE
A Search for Neutrino Sources with Cascade Events in IceCube
冰立方发现了天体物理学中微子流，最近又使用μ子中微子数据集来提供一个来源的证据;一个被称为TXS 0506+056的耀斑。然而，负责大部分天体物理中微子通量的来源仍然难以捉摸。开辟新的检测渠道可以提高灵敏度，增加发现潜力。在这项工作中，我们提出了一个新的中微子数据集严重依赖于深度神经网络（DNN）选择级联事件产生的中性电流相互作用的所有口味和带电电流相互作用的口味以外的μ子中微子。DNN处理的速度使得使用单个GPU近实时地选择事件成为可能。与μ子中微子事件相比，级联事件的角分辨率降低了，但是由此产生的数据集在南部天空中具有较低的能量阈值和较低的背景速率。与μ子中微子数据集相比，这些好处导致对南天来源的灵敏度提高了2-3倍。这个数据集是特别有前途的确定瞬态中微子源在南天和中微子生产从银河平面。
2021-07-19 astro-ph.HE
First Double Cascade Tau Neutrino Candidates in IceCube and a New Measurement of the Flavor Composition
南极的冰立方中微子观测站探测到中微子相互作用产生的带电粒子的切伦科夫光，确定了天体物理高能中微子成分的存在。地球上预期的中微子味成分是$ν_e:ν_μ:ν_τ$约1：1：1的天体物理源通过π衰变产生的中微子。对地球上的风味成分的测量可以提供对标准模型内的来源和生产机制的重要约束，并且还可以约束各种超越标准模型的过程。在这里，对IceCube的高能量启动事件样本进行的风味成分的测量，寿命约为7.5年。IceCube通过单级联、轨道和双级联事件拓扑结构直接对每种中微子味道敏感。在IceCube中，高于$\sim$ 100 TeV的$ν_τ$ -CC相互作用可以产生可分辨的双级联，打破了在较低能量下存在的$ν_e$和$ν_τ$之间的简并性。IceCube的前两个确定的双级联和两个$ν_τ$候选人的属性进行了讨论。
2019-08-15 astro-ph.HE hep-ex
The IceCube Neutrino Observatory II: All Sky Searches: Atmospheric, Diffuse and EHE
所有天空中微子搜索：大气中微子天体物理学中微子美容中微子; 2011年在北京举行的第32届国际宇宙线会议上提交了论文。
2011-11-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
A view of prompt atmospheric neutrinos with IceCube
大气中微子是在大气簇射中产生的，当宇宙射线初级撞击地球大气层并发生强子相互作用时。传统的中微子流是由带电π介子和K介子衰变产生的，它在中微子望远镜测量的GeV到TeV范围内的中微子数据中占主导地位。瞬发大气中微子是由通常含有粲夸克的较重介子衰变产生的。它们的产生受到强烈抑制，但预计它们将表现出更硬的能谱。因此，它们可以在能量超过~ 100 TeV的大气中微子通量中占主导地位。目前还没有观测到这种瞬发大气通量成分。因此，这是一个有趣的信号，在一个弥漫的中微子搜索，但也在一个弥漫的天体物理中微子通量搜索的背景。扩散中微子搜索与冰立方中微子天文台的灵敏度已达到理论预期的水平，提示中微子通量，并提出了最近的结果。
2013-06-14 astro-ph.HE
Search for the Prompt Atmospheric Neutrino Flux in IceCube
本研究探讨了 IceCube 中瞬发大气中微子通量的测量难题，分析了其与天体物理中微子通量假设的强依赖关系，提出了一种计算稳健上限的方法，并规划了多通道专门搜索方案。
2023-09-14 astro-ph.HE
Angular dependence of the atmospheric neutrino flux with IceCube data
本研究利用 IceCube 数据，通过去折叠方法分析大气中微子通量随角度的变化，重建了 μ 子中微子的能量和天顶角能谱，并与模型及以往测量进行了对比。
2023-07-27 astro-ph.HE
Seasonal Variations of the Unfolded Atmospheric Neutrino Spectrum with IceCube
冰立方中微子天文台是南极的一个探测器阵列，主要目的是研究天体物理学中微子。然而，大多数被探测到的中微子来自大气中的宇宙射线相互作用。这些大气中微子的速率显示出季节性变化，表明速率随平流层温度的变化而变化。这些大气中微子能谱的季节性变化将使用多特蒙德谱估计算法（DSEA）进行研究。根据2011年至2018年期间IceCube的10%大气μ子中微子数据获得的结果，将讨论南极夏季和冬季测量通量的差异。
2021-07-20 astro-ph.HE hep-ex
Invisible Neutrino Decay Resolves IceCube's Track and Cascade Tension
IceCube中微子天文台在两种事件拓扑中探测高能天体物理中微子：轨道和级联。由于每个事件拓扑结构的味道组成不同，轨道和级联可以用来测试中微子的性质和天体物理源中中微子产生背后的机制。假设中微子产生的传统模型，与两个通道相关的冰立方数据集彼此处于$>3σ$张力中。寿命为$τ/m=10^2$ s/eV的不可见中微子衰变解决了这种张力。值得注意的是，它导致超过$3σ$的标准非衰变情景的改进，同时与所有其他多信使观测保持一致。此外，我们的不可见中微子衰变模型预测，减少$59\%$在观察到的$ν_τ$事件的数量，这是与目前的观测赤字。
2018-08-29 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on light meson production in air-showers with atmospheric neutrinos below 1~TeV interacting in IceCube's DeepCore
IceCube中微子探测器每年利用其低能扩展DeepCore观测数万个大气中微子，覆盖从GeV到TeV的中微子能量范围。这些中微子可以用来研究粒子相互作用的条件下，无法达到目前的基于加速器的实验。在这里，我们提出了关于生产的光和奇怪的介子在大气粒子级联使用一个专门的分析的基础上的形状的中微子光谱在天顶和能量的限制。我们报告的第一个测量大气中的K/Pi比在一个约束的能量范围内完全从中微子观测。
2019-09-24 astro-ph.HE hep-ex
Development of a Machine Learning Based Analysis Chain for the Measurement of Atmospheric Muon Spectra with IceCube
使用最先进的机器学习算法选择来自IceCube中检测到的空气簇射事件的高能μ子。使用mRMR算法选择用于区分低能量μ子束背景的HE μ子事件的属性，并通过随机森林模型对事件进行分类。在随后的分析步骤中，使用展开软件TRUEE将获得的样品用于重建大气μ子能谱。重建的光谱覆盖从$10^4\,$ GeV到$10^6\,$ GeV的能量范围。一般的分析方案，包括使用的第一年的数据与冰立方在其完整的配置与$86$仪表字符串。
2017-01-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Seasonal Variations of the Atmospheric Neutrino Flux measured in IceCube
IceCube利用机器学习解谱算法DSEA+分析125 GeV至10 TeV大气μ中微子数据，获取季节性能谱，揭示了平流层温度变化导致的中微子通量季节性差异。
2023-07-27 astro-ph.HE hep-ex
Cascade Events at IceCube+DeepCore as a Definitive Constraint on the Dark Matter Interpretation of the PAMELA and Fermi Anomalies
暗物质衰变或湮灭为μ + μ-或τ + τ-被认为是PAMELA和Fermi报告的e+e-异常的解释。最近的分析表明，在DeepCore的补充下，IceCube将能够在不到五年的运行时间内将衰变的参数空间限制在mu+mu-，并排除衰变到tau+tau-和湮灭到mu+mu-。这些分析依赖于从下行nu_mu测量IceCube+DeepCore中的类轨道事件。在本文中，我们表明，通过测量所有中微子味道引起的级联事件，IceCube+DeepCore可以在仅运行三年的时间内排除衰变到mu+mu-，并在仅运行一年的时间内排除衰变到tau+tau-和湮灭到mu+mu-。这些约束对暗物质晕轮廓的选择具有很强的鲁棒性，并且与暗物质-核子截面无关。
2010-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Measurement of the Diffuse Muon Neutrino Flux using Starting Track Events in IceCube
IceCube测量了几种中微子口味和能量范围内的散射中微子通量。ESTES的重点是使用能量超过1 TeV的高纯度天体物理学μ中微子测量扩散中微子通量。我们使用增强的起始轨迹事件选择数据集，该数据集选择在IceCube基准体积内开始的轨迹。我们采用机器学习算法来帮助区分大气和天体物理中微子的轨迹。这产生了一个高纯度的扩散中微子样品，可以提供有价值的洞察大气和天体物理扩散中微子光谱的属性。使用模拟中微子，我们显示了这种测量的扩散中微子通量与ESTES的灵敏度。
2019-08-19 astro-ph.HE
Searches for and Characterization of Astrophysical Neutrinos using Starting Track Events in IceCube
冰立方中微子天文台是一个立方体探测器，设计用于探测天体物理学起源的中微子。然而，由宇宙射线在大气中相互作用产生的μ子构成了这些天体物理中微子的重要背景，特别是在南赤道天空。识别在探测器中开始的中微子事件使我们能够减少大气μ子分量，同时保持高的中微子事件开始率。今天提出的方法也拒绝了大气中微子，如果它们伴随着来自同一宇宙射线簇射的μ子，将天体物理学到大气中微子的50 $\%$纯度阈值从100 TeV降低到10 TeV，在磁偏角小于-25°。我们使用10个$\%$（燃烧样本）的9.5年IceCube数据来证明这个数据集的状态。我们概述了一个计划测量的扩散中微子通量包括理论和检测器系统的不确定性。此外，我们还讨论了在南部天空中寻找中微子点源和弥漫的银河系平面中微子发射，并计划向多信使社区发布高天体物理纯度的实时警报。
2021-07-20 astro-ph.HE
Characterizing the Astrophysical Neutrino Flux Using Contained and Uncontained Cascade Events
本研究基于神经网络筛选IceCube的包含型与非包含型级联事件，有效面积较原有方法提升约3倍，结合系统误差改进与更新的大气中微子本底模型，以厘清1 TeV到100 PeV能段天体物理中微子能谱偏离单一幂律的特征。
2025-07-29 astro-ph.HE
Measurement of Atmospheric Neutrino Oscillations with IceCube
我们提出了第一个统计上显着的检测中微子振荡的高能量制度（$>$ 20 GeV）从冰立方中微子天文台在2010-2011年收集的数据分析。这种测量是通过DeepCore探测器的低能量阈值（$\sim 20$ GeV）实现的，并受益于使用IceCube探测器作为对宇宙射线诱导的μ子背景的否决权。振荡信号是在从DeepCore收集的数据中提取的低能μ子中微子样本（20 - 100 GeV）中检测到的。从IceCube数据中提取了一个高能μ子中微子样本（100 GeV - 10 TeV），以限制系统的不确定性。观察到低能上行μ介子中微子的消失，非振荡假设被拒绝，具有超过$5σ$的意义。在一个双中微子味的形式主义，我们的数据是最好的描述大气中微子振荡参数$Δm^2_{23}= (2.3^{+0.6}_{-0.5})\cdot 10^{-3}$ eV $^2$和$\sin^2(2 θ_{23})>0.93$，最大的混合是有利的。
2013-05-16 astro-ph.HE hep-ex
Unfolding the True Atmospheric Neutrino Event Rate in the 1Gev -- 1Tev Range Using IceCube/DeepCore
使用IceCube/DeepCore探测器对南极的大气中微子通量进行了展开测量。给出的主要结果是单位体积冰的真实中微子相互作用率，作为能量或天顶角的函数。使用的方法是D 'Agostini迭代展开。虽然检测器响应估计是基于蒙特卡罗模拟，但迭代方法将补偿这种固有偏差，并使展开结果更接近无偏估计器，因为迭代次数得到了优化。这是使用具有盲重涂抹方法的集合测试来完成的。因此，这种测量是最低限度地偏离大气通量，振荡和中微子相互作用模型，允许模型构建者测试他们的预测对这种测量。另外，使用相同的数据集和方法，我们还提出了一个直接对大气中微子通量的展开测量。
2019-09-16 astro-ph.HE hep-ex
Constraining the Violation of Equivalence Principle with IceCube Atmospheric Neutrino Data
IceCube最近收集的高统计高能大气中微子数据为探索在低能中微子实验中被抑制的新物理场景打开了一扇新的窗口。本文分析了IceCube大气中微子观测数据，在三个中微子非万有引力耦合的框架下对等效原理的违反进行了约束。在这种情况下，VEP对中微子振荡几率的影响可以用两个参数$Δγ_{21}\equiv γ_2-γ_1$和$Δγ_{31}\equiv γ_3-γ_1$来表示，其中$γ_i$表示中微子质量本征态与引力场的耦合。通过对IceCube-40和IceCube-79最新μ子径迹数据的分析，除了给出$(ϕΔγ_{21},ϕΔγ_{31})$平面上的二维允许区域外，还得到了$|ϕΔγ_{21}| < 9.1\times 10^{-27}$的上限（90% C. L.）这改进了以前的极限，通过$\sim4$数量级和$|ϕΔγ_{31}| \lesssim 6\times 10^{-27}$（在90\%C. L.）这将电流限制提高了$\sim1$数量级。并详细分析了VEP对中微子振荡几率的影响。
2014-08-21 astro-ph.HE hep-ph
IceCube PeV Cascade Events Initiated by Electron-Antineutrinos at Glashow Resonance
我们提出了一个解释的两个中微子引发的级联事件与PeV能量观察冰立方：超高能宇宙射线质子（或铁核）散射CMB光子通过德尔塔共振（Berezinsky-Zatsepin过程）产生带电π介子和中子。中子衰变产生电子-反中微子，它们经历中微子振荡以填充所有的反中微子味，但电子-反中微子通量仍然占主导地位。在6.3 PeV的电子-反中微子能量下，它们在IceCube探测器中对电子的湮灭会被W-boson共振增强，W-boson共振的衰变可以在IceCube探测器中观察到PeV簇射。两个观测到的具有~1 PeV能量的簇射需要从W轻子衰变到电子和τ。一个数量级更高的事件率的阵雨在6.3 PeV的预测从W强子衰变。这种解释可以在短期内得到检验。它对最高能量宇宙射线的起源具有重要的物理意义，因为中微子事件和宇宙射线事件可能具有共同的起源。
2013-02-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Characterization of the PeV astrophysical neutrino energy spectrum with IceCube using down-going tracks
冰立方中微子天文台观测到了天体物理学中微子的扩散通量，能量从TeV到几PeV。最近的冰立方分析对PeV中微子的灵敏度有限，因为向上的中微子通量被地球衰减，而极高能量（EHE）的结果仅针对10 PeV以上的宇宙成因中微子。在这项工作中，我们提出了一个新的事件选择，填补了1 PeV和10 PeV之间的差距。该样本是从8年的数据中选取高能下行贯通轨道得到的。为了降低大气μ子背景，实现高的信号背景比，我们结合两种技术。第一种技术选择具有高随机性的事件，因为由中微子产生的单个μ子比大气μ子束损失更多的随机性，大气μ子束的能量损失由于大μ子多重性而变得平滑。第二种技术使用IceTop表面阵列作为大气背景事件的否决。为了表征天体物理学中微子通量并测试中微子能谱在几个PeV处是否存在截止点，将通过将该样本与7年高能起始事件（HESE）分析的结果相结合来进行全局拟合。
2021-07-29 astro-ph.HE
Atmospheric Neutrino Oscillations in IceCube
我们介绍了对IceCube/DeepCore在2010-2011年收集的数据进行分析的结果，这些数据导致在高能中微子望远镜中首次显著检测到中微子振荡。从DeepCore收集的数据中提取了包含振荡信号的低能μ子中微子样本（20-100 GeV）。从IceCube数据中提取了一个高能μ中微子样本（100 GeV-10 TeV），以抑制系统的不确定性。当大于$5σ$时，非振荡假设被拒绝。我们将振荡参数$Δm^2_{23}$和$\sin^22 θ_{23}$拟合到这些数据样本。在一个2-味形式主义，我们发现$Δm^2_{23}= (2.5\pm0.6)\cdot10^{-3}$ eV $^2$和$\sin^22 θ_{23}>0.92$，而最大的混合是有利的。这些结果与世界平均值相当一致。
2013-01-18 astro-ph.HE hep-ex
Restricting the LSND and MiniBooNE sterile neutrinos with the IceCube atmospheric neutrino data
本文研究了高能大气中微子在地球中振荡成eV尺度质量的无菌中微子。MSW共振和$\barν_μ\to\barν_s$振荡的参量增强导致了μ子径迹事件天顶角分布的畸变，而IceCube可以观测到μ子径迹事件。由于物质效应，IceCube信号不仅取决于与LSND和MiniBooNE相关的混合元件$U_{μ4}$，而且还取决于$U_{τ4}$和CP破坏相位$δ_{24}$。我们表明，与$U_{τ4} = δ_{24} = 0$的情况下，导致最弱的IceCube信号，因此应用于绑定$U_{μ4}$。我们计算的天顶角分布的$ν_μ-$事件为不同的能量间隔的范围内（0.1 - 10）TeV，并发现，包括的能量信息（分仓的能量）大大提高了灵敏度$ν_s$。我们估计，与已经收集（在3 - 4年）冰立方统计的约束$|U_{μ4}|^2 < 0.01$（$99\%$ C.L.）并且可以在$(4 - 6) σ$置信水平下排除LSND和MiniBooNE所需的混合。
2013-12-05 astro-ph.HE hep-ph
IceCube Neutrino Events from Fermi Bubbles
冰立方中微子天文台公布了37个候选事件，其沉积能量超过$\sim$ 30 TeV，三年的数据集，比大气背景的预期要多。我们讨论了费米泡（FB）的可探测性的冰立方和显示，多达6 - 7的37个事件可能起源于FB。如果观测到的来自FB的伽马射线是由于重子机制产生的，那么高能（$>$ GeV）中微子应该作为对应物发射。这些中微子应该可以在千米的$^3$中微子探测器上以簇射或径迹的形式被探测到。对于硬初级宇宙射线质子谱，$E^{-2.1}$，和截止能量在10 PeV或以上，FB通量大大超过大气背景。对于更陡的光谱、$E^{-2.3}$和/或更低的截止能量，具有高显著性的检测将需要更长的运行时间。
2014-12-19 astro-ph.HE
Demystifying the PeV Cascades in IceCube: Less (Energy) is More (Events)
冰立方中微子天文台探测到两个能量接近1 PeV的级联事件。在不引用新物理学的情况下，我们分析了这些中微子的来源。我们表明，大气中的常规中微子和宇宙成因中微子（超高能宇宙射线传播中产生的中微子）是强烈不利的。对于大气瞬发中微子或天体物理物体中产生的中微子扩散背景，情况就不那么清楚了。我们发现，有紧张局势与观测数据，但细节取决于最不为人所知的方面的冰立方分析。很可能，瞬发中微子是不受欢迎的，而天体物理中微子是可信的。我们表明，最快的方法来揭示所观察到的PeV中微子的起源是寻找中微子级联在低于1 PeV的范围内，专门的分析与高灵敏度尚未出现，并在那里可以找到更多的事件。
2013-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Cosmic Ray Physics with the IceCube Observatory
冰立方中微子天文台的1立方公里冰内探测器和1平方公里冰面探测器（IceTop）构成了一个三维宇宙线探测器，非常适合一般宇宙线物理学。通过分析冰表面的空气簇射和/或冰中的大气μ介子，已经获得了宇宙射线特性的各种测量结果，如能谱、质量组成和各向异性。
2012-09-25 astro-ph.HE
Approximating new ice models with B-splines for improved IceCube event reconstruction: application to cascades and tracks
本文通过B样条改进IceCube冰模型，显著提升簇射角分辨率两倍，并优化高能缪子径迹的方向似然空间。
2023-07-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints on atmospheric charmed-meson production from IceCube
在很高的能量（100 TeV - 1 PeV）下，计算部分子分布函数的Bjorken-x（$\le10^{-3}-10^{-7}$）很小，这使得计算粲夸克产生非常困难。魅夸克的质量（$\sim$ 1.5 $\pm$ 0.2 GeV）明显高于$Λ$ $_{QCD}$标度（$\sim$ 200 MeV），因此它的产生是可以微扰计算的。然而，数据和计算中的不确定性不能排除一些较小的非微扰贡献。为了评估瞬发中微子通量，需要知道pN -> c $\bar{c}$ X中的粲产生截面，以及粲粒子的强子化。本文简要讨论了瞬发中微子通量的计算，并给出了冰立方对瞬发中微子通量的最强极限。
2016-11-02 astro-ph.HE hep-ph
Summary of IceCube Tau Neutrino Searches and Flavor Composition Measurements of the Diffuse Astrophysical Neutrino Flux
本文总结了IceCube对弥散天体物理中微子通量味组成的测量，通过两种方法（双级联识别和机器学习选择）识别τ中微子候选体，并在联合拟合和排除零τ假设方面取得更严格约束和最高显著性。
2023-08-29 astro-ph.HE
Extending the search for neutrino point sources with IceCube above the horizon
冰立方中微子望远镜的点源搜索仅限于一个半球，这是由于专门选择向上的事件作为拒绝大气μ子背景的一种方式。我们表明，地平线以上的区域可以包括通过能量敏感削减抑制背景。这种方法提高了PeV能量以上的灵敏度，以前由于地球对中微子的吸收，在视界以下几度以上的赤纬是无法获得的。我们目前的结果的基础上收集的数据与22串冰立方，扩展其视野和能源范围的点源搜索。在天空扫描和对包括活动星系核半人马座A和3C279在内的候选源的测试中，没有观察到大气背景以上的显著过量。上限的报告，这是第一次覆盖点源在南部天空高达EeV的能量。
2009-11-20 astro-ph.HE
Unfolding the Atmospheric Muon Flux with IceCube: Investigating Stopping Muons and High-Energy Prompt Contributions
本文利用 IceCube 数据展开停止 μ 子与高能 μ 子能谱，结合机器学习改进重建与筛选，以研究常规和瞬发大气 μ 子成分。
2025-07-19 astro-ph.HE hep-ex
WavePID: Studies of DOM-level waveform timing for track vs. cascade discrimination in IceCube at 5-100 GeV
WavePID通过利用波形时间信息，提高了IceCube在5-100 GeV能区中轨迹与簇状结构区分的精度和纯度。
2025-11-21 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
First Neutrino Point-Source Results From the 22-String IceCube Detector
我们提出了在北方天空中的中微子点源搜索的新结果，使用2007-08年记录的数据与22串冰立方探测器（约四分之一的计划总数）和275.7天的寿命。最终的5114个中微子候选事件的样本与预期的大气μ子中微子和大气μ子的一小部分的背景相一致。没有发现点源的证据，在考虑所有试验后，天空中2.2 σ的事件最显着过量。在北半球天空中，具有E^-2谱的μ介子-中微子点源的平均上限为E^2 Phi_nu_mu < 1.4x10^-11 TeV cm^-2 s^-1，能量范围为3 TeV ~ 3 PeV，比之前AMANDA-II探测器的最佳平均上限提高了两倍。
2009-07-27 astro-ph.HE
IceCube: physics, status, and future
冰立方天文台是高能中微子天文学和宇宙射线领域的第一个立方公里级仪器。2009年，在五个成功的部署季节之后，冰立方由南极冰层中的59个光学模块串组成，以及IceTop表面阵列中的118个空气簇射探测器。物理主题的范围包括来自天体物理源的中微子信号、暗物质、奇异粒子物理、宇宙射线和大气中微子。描述了当前IceCube状态和选定结果。预计未来的发展也进行了讨论，特别是最近部署的深核低能量子阵列。
2010-03-11 astro-ph.HE
Resolution Limiting Factors in Low-Energy Cascade Zenith Angle Reconstruction with the IceCube Upgrade
该研究探讨IceCube Upgrade中低能级联天顶角重建的分辨率限制因素，包括簇射横向扩散、光子散射、模块分辨率和噪声，旨在逼近纯强子事件的固有分辨率极限。
2025-06-23 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
Extended search for point sources of neutrinos below and above the horizon: Covering energies from TeV to EeV with IceCube
像冰立方这样的中微子望远镜的点源搜索通常局限于一个半球，因为选择向上的事件作为拒绝大气μ子背景的一种方式。在这项工作中，我们表明，在地平线以上的下行区域可以包括在搜索中通过抑制通过能量敏感的选择程序的背景。这种方法增加了信号光谱的EeV区域的范围，这是以前由于地球内部能量高于PeV的中微子的吸收而无法访问的。我们提出了初步的分析结果，这是第一次包括上行以及下行μ子事件的组合方法。我们使用IceCube收集的数据，配置为22个字符串。未观察到明显超出大气背景的过量。虽然其他分析提供了北半球的结果，但这种新方法将视野扩展到了南半球的大部分天空，这是以前没有被IceCube覆盖的。
2009-03-31 astro-ph.HE
Atmospheric Variations as observed by IceCube
我们已经测量了冰立方中的速率与南极大气的长期和短期变化的相关性。平流层中部（30-60 hPa）的年平均温度变化与冰深处观测到的高能μ子率有很好的相关性，并引起μ子率的+/-10%的季节调制。表面探测器的计数率是由能量相对较低的次级粒子（μ子、电子和光子）引起的，与平流层较低层（40-80 hPa）的温度呈负相关，并在+/-5%的水平上进行调制。在20-120百帕压力之间的大气层区域是南极臭氧层，在那里发生第一次宇宙射线相互作用，产生的π介子/K介子相互作用或衰变为μ介子。表层和深层冰触发率之间的关系反映了平流层臭氧层密度变化时π/K介子衰变和相互作用的性质。因此，冰立方密切探测臭氧洞动态和平流层温度的时间行为。
2010-01-07 astro-ph.HE physics.ao-ph
IceCube High Energy Starting Events at 7.5 Years -- New Measurements of Flux and Flavor
南极的冰立方中微子观测站探测到中微子相互作用产生的带电粒子的切伦科夫光，确定了天体物理高能中微子成分的存在。在这里，我介绍了IceCube的高能量启动事件样本以及在大约7.5年的生存时间内获得的新结果。我将重点介绍使用该样品进行的风味成分的新测量。冰立方通过单级联、径迹和双级联事件拓扑直接对每种中微子味道敏感，后者是在能量阈值超过~100 TeV的τ中微子相互作用中产生的拓扑。对地球上的风味比的测量可以提供对标准模型内的来源和生产机制的重要约束，并且还约束各种超越标准模型的过程。
2019-05-10 astro-ph.HE hep-ex
On the interpretation of IceCube cascade events in terms of the Glashow resonance
IceCube实验（IC）最近观察到2个能量在1到10 PeV之间的级联事件。这种能量与没有观测到μ子径迹事件的事实相结合，可以解释为宇宙成因的$\bar ν_e$通过强子共振（GR）$\bar ν_e e \to W^-\to$（强子或$\bar ν_e e$）在IC中相互作用。我们指出了一个独特的，背景免费签名的GR，一个单独的孤立μ子不伴随任何淋浴活动的相互作用$\bar ν_e e \to W^-\to \bar ν_μμ^-$，并提出它作为一个测试这种解释。我们计算了事件的数量，发现一个单一的这样的事件预计在约三年的时间内IC。我们还表明，如果事件发生率保持在目前的水平，那么，即使与GR，标准的宇宙成因通量不能很容易地解释的意见。此外，如果μ子轨道仍然因其缺失而引人注目，那么就需要调用新的物理学。作为符合观测的例子，我们计算了中微子衰变和洛伦兹不变性破坏的事件率。
2012-09-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The IceCube Neutrino Observatory VI: Neutrino Oscillations, Supernova Searches, Ice Properties
使用DeepCore进行大气中微子振荡;使用IceCube及更远的地方进行超新星探测;使用IceCube闪光器研究南极冰的透明度;向2011年北京第32届国际宇宙射线会议提交论文。
2011-11-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Atmospheric muons from electromagnetic cascades
大气μ子是目前用于探测天体物理中微子的水-和冰-切伦科夫中微子望远镜的主要背景之一。利用蒙特卡罗方法和级联方程方法（如CORSIKA和MCEq）对宇宙射线强子相互作用产生的大气μ子和中微子的包容通量进行了广泛的研究。然而，在高能光子的电磁相互作用中成对产生的μ子在数量上还没有得到很好的理解。我们提出了新的模拟结果和评估模型的依赖关系的高能大气μ介子通量，包括那些从电磁相互作用，使用一个新的数值电磁级联方程求解器EmCa，可以很容易地耦合到强子求解器MCEq。这两个代码都在积极开发中，特别是为了成为下一代CORSIKA 8空气淋浴模拟包的一部分。EmCa和MCEq的组合解释了以前未包括在大多数可用代码中的材料效应。因此，也将简要讨论这些效应对空气簇射的影响。
2019-10-14 astro-ph.HE
IceCube at the Threshold
冰立方观测到的中微子能量超过100 TeV，其水平明显高于急剧下降的大气中微子背景。天体物理信号既可以在来自整个天空的高能起始事件分析中看到，也可以在来自下面的中微子诱导的μ子信号中看到高能过剩。目前还没有发现单独的中微子源，无论是稳定的还是瞬态的。目前正在开展若干后续工作，以努力找到与光学、X射线和伽马射线探测器观测到的源的一致性。本文介绍了在HAWC的就职典礼上，回顾了IceCube的主要成果，并介绍了IceCube计划转向近实时发布高能事件的现状。
2015-07-28 astro-ph.HE
Neutrino source searches and a realtime neutrino alert stream in the southern sky with IceCube starting tracks
冰立方分析在南部天空寻找天体物理中微子信号，面临着宇宙射线空气簇射产生的大气μ子和中微子的大背景。通过选择南方天空中的起始事件，大气μ子和伴随μ子的中微子被拒绝，产生比北方天空样品能量低的具有高天体物理中微子纯度的样品。我们的新的选择方法寻找μ子轨道从中微子相互作用的一个顶点内包含的检测器体积通过使用良好的指向分辨率的轨道形态创建一个事件特定的否决区域中的检测器拒绝进入轨道。这个起始轨道事件选择具有在小于-30 $^{\circ}$的磁偏角处超过10 TeV的高天体物理中微子纯度，这使得它非常适合用作南天实时中微子警报流。我们将讨论中微子点源搜索使用这个事件的选择，看看多信使天体物理学的起始轨道警报流的优点。
2019-08-13 astro-ph.HE
Muons in IceCube
IceCube探测器首次允许测量从几十GeV到PeV范围的大气μ子和中微子能谱。最高能量区域的轻子通量取决于“膝”周围的初级宇宙线成分和空气簇射中产生的大多数粲强子的瞬发衰变的贡献。它在这里表明，直接测量的大气μ介子光谱在该地区以上100 TeV是可行的，使用的数据已经可用。
2009-01-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
High-energy atmospheric muon flux calculations in comparison with recent measurements
最近，基于IceCube探测器收集的事件，在两个天顶角范围内重建了高能大气μ介子谱。这些测量达到高能量的贡献，大气μ介子通量从短寿命强子衰变的预期。最新的IceCube测量的高能大气μ子谱表明，在500 TeV以上的能量的瞬发μ子分量的存在。在这项工作中，在能量范围为10 GeV - 10 PeV的大气常规μ介子通量的计算使用一组强子模型结合已知的参数化的宇宙线谱由Zatsepin $\&$ Sokolskaya和Hillas $\&$ Gaisser。利用夸克-胶子弦模型（QGSM）计算瞬发μ子，重现了冰立方实验的μ子数据。然而，如果粲产生模型预测的瞬时轻子通量明显低于QGSM，则需要对瞬时μ子分量的额外贡献来描述IceCube μ子谱。这种增加，显然是源于短寿命的无味介子$η, η^\prime, ρ, ω, ϕ$的罕见衰变模式，可能会确保对高能大气μ子通量的竞争贡献。
2019-07-01 astro-ph.HE hep-ph
IceCube3--a new window on the Universe
本文概述了IceCube的科学目标，强调了大气中微子的重要性。介绍了完成探测器的状态和时间表。
2009-01-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
