Transverse Enhancement Model and MiniBooNE Charge Current Quasi-Elastic Neutrino Scattering Data
最近提出的电荷流准弹性中微子散射中核效应的横向增强模型[A. Bodek,H. S. Budd和M. E. Christy,Eur. J. C{ \bf 71}(2011)1726]面对MiniBooNE高统计实验数据。结果表明,{ \it有效}大轴向质量模型导致更好的协议与数据。
2011-09-06 hep-ex hep-ph nucl-th
Charged Current Single Pion Cross Section Measurement at MiniBooNE
我们提出了MiniBooNE的初步numu带电电流单π(CC1pi)截面测量,计算使用的比率充电电流准弹性(CCQE)事件。我们发现包含的CC1 π截面低于NUANCE和NEUGEN Monte Carlos的预测。
2006-02-28 hep-ex
MiniBooNE Status
MiniBooNE,费米实验室的迷你助推器中微子实验,将证实或反驳洛斯阿拉莫斯国家实验室的液体闪烁中微子探测器(LSND)实验所看到的中微子振荡信号的存在。该实验将在μ子中微子束中寻找电子中微子的出现。这项工作提出了初步的结果,从第一轮的分析带电电流准弹性事件,中性电流的事件,中性电流弹性事件。中微子振荡分析没有在这项工作中提出,这是一个盲目的分析,将不会提出,直到完整的数据集已经收集。
2004-08-04 hep-ex
Measuring Charged-Current Muon Neutrino Interactions in MiniBooNE
MiniBooNE试图证实或反驳LSND μ子-反中微子到电子-反中微子振荡信号具有高统计意义和不同的系统学。MiniBooNE积累了世界上最大的GeV中微子数据集。MiniBooNE采用宇宙μ子校准系统来研究探测器中μ子能量和方向的重建。本文介绍了μ介子中微子荷电准弹性截面和单π介子产生截面的测量进展。
2004-12-01 hep-ex
Extraction of Axial Mass and Strangeness Values from the MiniBooNE Neutral Current Elastic Cross Section Measurement
本文介绍了用NuWro蒙特卡罗发生器对中性流弹性中微子在$CH_{2}$靶上散射的MiniBooNE实验数据进行分析的结果。包含在NuWro的两个体电流的贡献导致轴向质量值$M_A = 1.10^{+0.13}_{-0.15}$ GeV的中微子-氘散射数据的基础上与旧的评估一致。用$g_A^s = -0.4^{+0.5}_{-0.3}$估计了奇异夸克对核子自旋的贡献。
2013-08-26 hep-ex hep-ph nucl-th
Using MiniBooNE neutral current elastic cross section results to constrain 3+1 sterile neutrino models
MiniBooNE中性电流弹性(NCEL)的截面的结果被用来提取限制在$Δm^{2}-\sin^{2}\vartheta_{μs}$平面的3+1无菌中微子模型的质量分裂$0.1 \leq Δm^{2} \leq 10.0$ eV $^{2}$。GENIE与MiniBooNE采用的截面模型一起使用,通过对MiniBooNE靶材料CH $_{2}$进行模拟来预测事件发生率。轴向质量在所有拟合中都是自由参数。无菌修改的通量和变化的截面在模拟中将两者联系起来,并允许使用截面结果对无菌中微子混合设置限制。大轴向质量问题使得实验必须执行其自身的轴向质量拟合,但是如果无菌和截面模型参数不独立,则对相同数据集的先前拟合可能掩盖无菌振荡信号。我们发现,对于NCEL数据集有显着的无菌和截面模型参数之间的相关性,使适合两个模型同时获得强大的结果是必要的。如果不这样做,则会导致无菌参数的限值超出保证限值。本文讨论了MiniBooNE能区带电准弹性截面(CCQE)和NCEL截面的不确定性对中性中微子测量所带来的一般性问题。
2014-01-10 hep-ex hep-ph
On extraction of value of axial mass from MiniBooNE neutrino quasi-elastic double differential cross section data
对MiniBooNE电荷流准弹性双微分截面数据进行了分析,并与两种理论核模型:费米气体和谱函数的预言进行了比较。拟合过程包括总通量不确定性乘法因子。为了获得可靠的轴向质量值,从分析中排除了小动量传递贡献大的仓。结果表明,最佳拟合的轴向质量值变得更小的动量传递削减是更严格的。对于$q_{cut}=500$ ~MeV/c,费米气体的轴向质量为$M_A=1350\pm 66$ ~MeV,谱函数的轴向质量为$M_A=1343\pm 60$ ~MeV。在远远超过$5σ$的水平上排除了值$M_A=1030$ ~MeV。
2010-07-13 hep-ex hep-ph nucl-th
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
Dipole-Coupled Neutrissimo Explanations of the MiniBooNE Excess Including Constraints from MINERvA Data
我们重新审视模型的重中性轻子(neutrissimos)过渡磁矩的$4.8σ$过剩的电子类事件在MiniBooNE的解释。我们进行了详细的基于蒙特卡罗的分析,以重新检查模型参数空间中的首选区域来解释MiniBooNE,同时考虑到由于eV级无菌中微子引起的振荡的潜在贡献。然后,我们推导出强大的约束模型使用中微子电子弹性散射数据从MINERvA。我们发现,MINERvA排除了一个大区域的参数空间,但允许的解决方案存在于$2σ$的置信水平。专门的MINERvA分析可能能够探测该模型中MiniBooNE的整个偏好区域。
2023-03-02 hep-ex hep-ph
Light dark matter in neutrino beams: production modelling and scattering signatures at MiniBooNE, T2K and SHiP
分析了MiniBooNE、T2 K、SHiP、DUNE等中微子实验中产生的亚GeV轻暗物质的探测前景,提出了一个改进的产生模型,当暗物质通过暗光子或重子矢量介质耦合到强子态时,引入暗矢量的韧致辐射。除了弹性散射,我们还研究签名的光暗物质经历深非弹性或准弹性NC $π^0$ -类散射的检测器产生中性π介子,这对于某些实验可能提供最佳的灵敏度。一个广泛的附录提供了一个公开可用的模拟工具{ \tt BdNMC}的文档,可以应用于确定隐藏的部门暗物质的生产和散射率在一系列质子固定目标实验。
2017-01-30 hep-ex hep-ph
Final-state interactions effects in neutral-current neutrino and antineutrino cross sections at MiniBooNE kinematics
最近的中性流弹性中微子和反中微子核散射截面的分析测量的MiniBooNE合作需要相对论的理论描述,也占的作用,最终状态的相互作用。在这项工作中,我们调查的灵敏度,最终状态的相互作用和比较的MiniBooNE数据与在相对论格林函数模型中得到的结果与不同的参数化的唯象相对论光学势。
2014-03-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Using Deep Learning Techniques to Search for the MiniBooNE Low Energy Excess in MicroBooNE with > 3$σ$ Sensitivity
本论文描述了一个分析开发的MicroBooNE实验研究的MiniBooNE探测器中观察到的异常过量的电子类事件。这里研究的假设是,MiniBooNE异常代表了电子中微子的出现。使用新型深度学习和标准算法技术的混合,该分析重建并识别了带电电流准弹性μ子中微子和电子中微子相互作用的高纯样本。本文描述了分析链中的步骤,并为每个步骤提供了数据与模拟的比较,以建立最终预测的信心。当在$νe$外观类似模型的背景下进行解释时,该分析预测了3.2 $σ$灵敏度,以排除标准模型波动,该标准模型波动将显示为MicroBooNE数据目标上的$7\times10^{20}$质子的MiniBooNE类似异常。
2020-10-26 hep-ex physics.data-an
MiniBooNE-DM: a dark matter search in a proton beam dump
在一次专门的运行中,费米实验室助推器的质子被直接输送到助推器中微子束线(BNB)的钢梁堆,MiniBooNE探测器被用来寻找通过矢量玻色子介质产生的亚GeV暗物质粒子。所寻找的信号是暗物质粒子从探测器矿物油中的核子上弹性散射出来的,中微子是不可约的背景。本文综述了该实验的研究进展、分析方法、结果和展望,指出束流收集实验为暗物质的研究提供了一种新的、有前途的方法。这篇文章是为TAUP 2017程序撰写的。
2019-07-10 hep-ex hep-ph
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 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
Measurement of the $ν_μ$ Charged Current $π^+$ Production to Quasi-elastic Scattering Cross Section
MiniBooNE使用带电电流相互作用的高统计样本,报告了矿物油上的单电荷π介子产生与准弹性截面比的模型独立测量,而无需对靶核中的π介子再相互作用进行校正。结果是在0.4 GeV < E < 2.4 GeV的范围内作为中微子能量的函数提供的,在最高统计区域的精度为11%。
2009-09-16 hep-ex
Beyond Standard Model Searches in the MiniBooNE Experiment
MiniBooNE实验对中微子领域的标准模型以外的研究做出了重大贡献。该实验最初的设计是通过观测$ν_μ$($\barν_μ$)束流中的$ν_e$($\barν_e$)带电电流准弹性信号来验证无菌中微子假说中的$Δm^2$ ~1 eV $^2$区域。MiniBooNE分别在中微子和反中微子模式下观测到$ν_e$和$\barν_e$ -候选事件的过量。到目前为止,中微子标准模型($ν$ SM)还没有解释这些过度现象,该标准模型扩展了三个大质量中微子。需要通过未来的实验(如MicroBooNE)进行确认。MiniBooNE还为精确研究洛伦兹破坏提供了机会。这些结果第一次对标准模型-扩展的几个参数设置了严格的限制,这是考虑洛伦兹破坏的通用形式主义。最近,正在进行MiniBooNE运行的扩展,在束流收集模式下调整光束,以搜索暗扇区粒子。本文介绍了这些研究,表明短基线中微子实验是新物理研究的丰富环境。
2014-04-30 hep-ex hep-ph
The extended-track reconstruction for MiniBooNE
助推器中微子实验(MiniBooNE)利用FNAL助推器同步加速器产生的~1 GeV中微子束来研究μ子中微子到电子的中微子振荡。排列在MiniBooNE探测器上的光电倍增管(PMT)阵列记录了中微子相互作用中产生的带电粒子的切伦科夫和闪烁光子。我们描述了一个极大似然拟合算法用于重建这些粒子的基本属性(位置,方向,能量)的电荷和时间测量的光电倍增管。从拟合事件返回到不同的粒子假设的可能性被用来将其归类为信号电子中微子事件或作为背景μ子中微子过程之一,特别是带电电流准弹性散射和中性电流$π^0$生产。这里描述的重建和事件选择技术可以应用于当前和未来的中微子实验,使用类似的切伦科夫为基础的检测。
2009-08-15 hep-ex physics.ins-det
Experimental and Phenomenological Investigations of the MiniBooNE Anomaly
本论文通过MicroBooNE实验分析、3+1模型联合拟合、重中性轻子唯象解释及Coherent CAPTAIN-Mills实验展望,多维度探究MiniBooNE低能超出的起源与新物理解释。
2023-08-23 hep-ex hep-ph
A new investigation of electron neutrino appearance oscillations with improved sensitivity in the MiniBooNE+ experiment
我们建议在现有的MiniBooNE探测器中添加闪烁体,以测试MiniBooNE低能量过剩的中性电流/充电电流(NC/CC)性质。闪烁体将使2.2 MeV的$γ$的重建中子捕获质子中微子相互作用。在观察到振荡过剩的低能CC相互作用中,关联中子的概率应小于10%。这与NC背景相反,NC背景在大约50%的事件中应该有相关的中子。我们将用$ν_μ$ CC和NC事件测量这些中子分数,以消除系统的不确定性。该中子分数测量需要将靶上的$6.5\times10^{20}$质子输送至MiniBooNE,并添加闪烁体,以将振荡过量的显著性增加至超过$5σ$。MiniBooNE的这一新阶段还将使其他重要的研究成为可能,例如通过NC弹性散射的核子自旋结构($Δs$),通过$\numu ^{12}C \rightarrow μ^{-} ^{12}N_\textrm{g.s.}$散射的中微子通量的低能测量,以及中微子能量重建中准弹性假设的测试。这些主题将在未来5年内以适度的成本产生重要的、高引用率的结果,并将有助于训练博士。学生和博士后。该企业提供补充信息,从即将到来的液体氩为基础的MicroBooNE实验。此外,MicroBooNE计划在2014年初接收中微子,并且向MiniBooNE提供光束的额外成本很小。
2013-10-02 hep-ex
An Altarelli Cocktail for the MiniBooNE Anomaly?
我们批判性地研究了一些影响MiniBooNE短基线中微子振荡实验的理论不确定性,试图更好地理解所观察到的过量的类电子事件。我们重新检查假带电电流准弹性(CCQE)事件的影响,由于中性电流$π^0$生产的背景,和单光子背景。对于所有的过程,我们比较了不同的事件发生器(GENIE,GiBUU,NUANCE和NuWro)的预测,并为GENIE,不同的曲调。MiniBooNE使用数据驱动的背景预测,我们讨论的不确定性影响信号样本和控制样本之间的关系。在单光子背景下,我们强调了重强子共振辐射分支比的不确定性。我们发现,即使在不同的渠道不确定性的组合加起来不利(一个“Altarelli鸡尾酒”)似乎是不够的,以解决MiniBooNE异常。最后,我们调查如何修改的背景预测影响适合的$3+1$无菌中微子的情况。我们仔细考虑充分四味振荡不仅在信号中,而且在背景和对照样品。我们强调,由于MiniBooNE的$ν_e$和$ν_μ$样品之间的强相关性,一个无菌中微子混合仅与$ν_μ$是足够的解释异常,即使众所周知的张力与外部约束$ν_μ$消失持续存在。
2022-06-17 hep-ex hep-ph
Pion production in the MiniBooNE experiment
背景:荷电π介子的产生提供了关于核子共振轴向形状因子的信息。它还介绍了一个值得注意的背景,准弹性测量的核目标。目的:了解核子与中微子相互作用中π介子的产生以及核子中的反应机制.方法:采用Giessen Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck(GiBUU)模型研究中微子-核反应。结果:积分和微分截面的MiniBooNE中微子通量的理论结果进行了比较的数据。两套基本目标上的π介子生产数据被用来获得中微子核反应的限制。结论:MiniBooNE介子生产数据是一致的BNL基本数据,如果进行小通量重整化,而ANL输入数据导致显着过低的截面。最终确定介质内效应需要关于基本(p,D)目标的新数据。
2013-07-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dark Matter Search in Nucleon, Pion, and Electron Channels from a Proton Beam Dump with MiniBooNE
MiniBooNE-DM协作组利用专门运行的靶上$1.86 \times 10^{20}$质子的数据,对费米实验室8 GeV助推器质子与钢制束流收集器碰撞产生的亚GeV暗物质进行了搜索。MiniBooNE探测器由818吨矿物油组成,位于束流收集器下游490米处,对各种暗物质引发的散射反应敏感。三个暗物质相互作用被认为是这种分析:弹性散射的核子,非弹性中性π介子的生产,和弹性散射的电子。多个数据集被用来限制通量和系统误差,飞行时间信息被用来增加对更高质量暗物质的灵敏度。没有多余的背景预测进行了观察,90 $\%$置信水平的限制被设置在矢量门户和疏轻暗物质模型。新的参数空间被排除在矢量门户暗物质模型与暗物质质量之间的5和50 $\,\mathrm{MeV}\,c^{-2}$。减少的中微子通量允许测试MiniBooNE中微子过量是否与中微子的产生成比例。没有多余的中微子振荡事件被测量排除模型,仅由质子数的目标独立的光束配置在4.6 $σ$。
2019-03-29 hep-ex hep-ph
Heavy neutrino decays at MiniBooNE
有人提出,一个m_h \approx为50 MeV的无菌中微子ν_h可能是LSND观测到的实验异常的起源。我们定义了一个特定的模型,也可以解释MiniBooNE过剩与其他中微子实验的数据一致(在TRIUMF,T2 K的辐射μ子捕获,或在NOMAD的单光子)。关键成分是(i)其长寿命(τ_h \approx 3- 7 x10 ^{-9} s),这引入了与事件能量的1/E依赖性,以及(ii)其狄拉克性质,这意味着光子最好与光束方向相反地发射,并进一步降低MiniBooNE的事件能量。结果表明,这些中微子主要是通过与原子核的电磁相互作用产生的,T2 K观测迫使BR(ν_h -> ν_τγ)\le = 0.01 \approx BR(ν_h -> ν_μγ).这种情况意味着第二个无菌中微子ν_{h '}的存在,它比ν_h更轻,寿命更长,与标准味道的混合更少。由于这种粒子在空气簇射中通过(ν_h -> ν_{h '} γ)衰变大量产生,我们评论了它的光子介导的与物质的弹性相互作用可能在暗物质实验中引入的污染。
2014-02-03 hep-ex hep-ph
Measurement of the Neutrino Neutral-Current Elastic Differential Cross Section
我们测量了中微子在矿物油(CH $_2$)上散射的通量平均中性流弹性微分截面,它是四动量转移平方的函数。它是通过测量具有大于50 MeV的动能的反冲核子的运动学而获得的,这些核子在MiniBooNE中很容易被检测到。这种微分截面分布与除了轴向质量$M_{A}$之外的固定核子形状因子相拟合,该轴向质量$M_{A}$为$M_A= 1.39\pm0.11$ ~GeV提供了最佳拟合。此外,动能高于350 MeV的单个质子可以与中子和多核子事件区分开来。利用这个标记,发现奇异夸克对中性流轴向矢量形状因子的贡献为$Q^2 = 0$。
2010-07-27 hep-ex
Recent Measurements of Neutrino-Nucleus Quasi-Elastic Scattering
本文介绍了中微子荷电准弹性散射(CC QE)的最新测量结果:nu_mu + p -> mu- + n. MiniBooNE和SciBooNE在1 GeV附近对碳的CC QE测量,以及MINOS在3 GeV对铁的测量,与当前的相互作用模型不一致,而NOMAD在更高能量下对碳的测量显示出与这些相同模型的良好一致性。
2011-07-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
The MiniBooNE anomaly and heavy neutrino decay
讨论了MiniBooNE合作组报道的准弹性中微子事件低能分布的异常。我们发现,所观察到的过量的类电子事件可能源于在MiniBooNE探测器中的重中微子($ν_h$)的产生和衰变。$ν_h$是通过在$ν_μ$中性流相互作用中混合而产生的,并且由于$ν_h$和轻中微子$ν$之间的跃迁磁矩而辐射衰变为$ νγ$。在探测器中测量的能量来自于随后在探测器体积内将衰变光子转换成$\pair$对。过剩事件的能量和角分布的分析表明,$ν_h$的质量约为500 MeV和寿命$τ_{ν_h} \lesssim 10^{-9}$ s。现有的实验数据被发现是一致的$ν_h$和$ν_μ$的$|U_{μh}|^2 \simeq (1-4)\times 10^{-3}$和一个$ν_h$过渡磁矩的$ μ_{tr} \simeq (1- 6)\times 10^{-9} μ_B$之间的混合强度。最后,我们讨论了为什么没有显着过剩的低能量事件已被观察到在最近的反中微子数据。
2009-11-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Measurement of the Antineutrino Neutral-Current Elastic Differential Cross Section
利用MiniBooNE实验测量了CH $_{2}$上的通量平均反中微子中性流弹性散射截面($dσ_{\bar νN \rightarrow \bar νN}/dQ^{2}$),该实验使用了迄今为止收集到的最大的反中微子中性流弹性散射候选事例.还给出了反中微子与中微子中性流弹性散射截面之比和反中微子中性流弹性与反中微子带电流准弹性截面之比。
2013-09-27 hep-ex
Low Mass WIMP Searches with a Neutrino Experiment: A Proposal for Further MiniBooNE Running
一项提交给FNAL PAC的建议描述了在MiniBooNE寻找轻亚GeV WIMP暗物质。引导光束通过目标并进入吸收体的可能性导致中微子背景的显着减少,从而允许在检测器中灵敏地搜索WIMP从核子或电子的弹性散射。涉及矢量介质的暗物质模型可以在与所需的热遗迹密度一致的参数区域中进行探测,并且该参数区域与这些模型可以解决μ子g-2差异的区域重叠。估计信号的显着性提出了各种操作模式和参数点。将MiniBooNE应用于轻WIMP搜索的实验方法也可能适用于其他中微子设施。
2012-11-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
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
A Simulation-Based Inference Evaluation of Tension Between MicroBooNE and MiniBooNE Results in a 3+1 Sterile Neutrino Global Fit
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
本文通过模拟推理框架评估微 Booster 和 MiniBooNE 数据集之间的张力,发现3+1中性子模型在解释数据时存在显著矛盾,但通过修正归一化差异后张力有所缓解,提示模型局限性和系统误差的影响。
2026-03-16 hep-ex
Measurements of Neutrino Cross Sections Near 1 GeV
我们总结了最近的中微子和反中微子测量近1 GeV的K2 K,MiniBooNE和SciBooNE合作。我们专注于实验方法,并注意到最常用的中微子-核相互作用模型和最近的高统计观测带电电流准弹性散射以及带电和中性电流π介子生产碳和氧之间的差异。我们讨论了未来测量的可能方向。
2009-08-13 hep-ex
NEUT development for T2K and relevance of updated 2p2h models
近年来,MiniBooNE大轴向质量异常激发了新的理论荷电准弹性(CCQE)截面模型的发展。这些会议回顾了中微子模拟发生器NEUT的发展,以纳入这些更复杂的CCQE模型,包括多核子相互作用(2p2h)的影响。MINER $ν$ A和MiniBoone数据的拟合结果被用来调整NEUT中的中微子相互作用模型,并开发了T2 K的默认截面模型。
2015-05-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
Search for an anomalous excess of charged-current quasi-elastic $ν_e$ interactions with the MicroBooNE experiment using Deep-Learning-based reconstruction
我们提出了一个测量的$ν_e$的相互作用率的MicroBooNE探测器,解决所观察到的MiniBooNE异常低能量过剩(LEE)。所采取的方法隔离中微子相互作用与带电电流准弹性(CCQE)事件的运动学一致。这种信号事件的拓扑具有1个电子、1个质子和0个介子的终态($1e1p$)。采用多种新颖技术来识别$1e1p$最终状态,包括使用基于深度学习的图像识别的两种方法的粒子识别,以及使用经训练以识别两体散射运动学的提升决策树系综的事件隔离。在200- 1200 MeV的中微子能量范围内,选取了25个$ν_e$ -候选事例,并以$ν_μ$ CCQE相互作用为约束条件,预测了$29.0 \pm 1.9_\text{(sys)} \pm 5.4_\text{(stat)}$.我们使用一个简化的模型,将MiniBooNE LEE观测转化为MicroBooNE中$ν_e$信号的预测。一个$Δχ^2$测试统计量,结合奈曼-皮尔逊$χ^2$形式主义的基础上,被用来定义频率置信区间的LEE信号强度。使用这种技术,在没有LEE信号的情况下,我们期望该分析排除在90\%($2σ$)置信水平下的中值MiniBooNE LEE信号强度的0.75(0.98)倍的归一化因子,而MicroBooNE数据产生在90\%($2σ$)置信水平下的中值MiniBooNE LEE信号强度的0.25(0.38)倍的排除
2022-06-20 hep-ex
A study of quasi-elastic muon neutrino and antineutrino scattering in the NOMAD experiment
利用NOMAD合作组收集的实验数据,研究了μ子中微子和反中微子准弹性散射反应($ν_μn\to μ^- p$和$\barν_μp\to μ^+ n$).我们已经进行了测量的核目标(主要是碳)的这些过程的横截面归一化到总$ν_μ$($\barν_μ$)充电电流截面。在(反)中微子能量区间3-100 GeV,通量平均QEL截面的结果分别为中微子的$σ^{qel}_{ν_μ} = (0.92 \pm 0.02 (stat) \pm 0.06 (syst))\times 10^{-38} \cm^2$和反中微子的$σ{qel}_{\barν_μ} = (0.81 \pm 0.05 (stat) \pm 0.08 (syst))\times 10^{-38} \cm^2$。轴向质量参数$M_A$是从测量的准弹性中微子截面中提取的。相应的结果是$M_A = 1.05 \pm 0.02 (stat) \pm 0.06 (syst) GeV$。它与由反中微子截面重新计算的轴向质量值和由$ν_μ$准弹性双径迹事例的高纯样品的纯$Q^2$形状分析提取的轴向质量值是一致的,但系统误差较小,应作为本工作的主要结果引用。我们测得的$M_A$被发现是在良好的协议与世界平均值在以前的氘填充气泡室实验中获得。$M_A$的NOMAD测量值低于最近由K2 K和MiniBooNE合作发表的测量值。然而,在$M_A$上的…
2009-01-20 hep-ex
Radiative corrections in neutral-current (anti)neutrino elastic scattering at $\text{GeV}$ energies I: Nucleon targets
Tsinghua University(清华大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院)
研究 GeV 能量下中性流(反)中微子弹性散射的辐射修正,通过有效场论框架将截面分解,明确味依赖性并改进 QCD 贡献,单核子水平修正与奇异夸克贡献相当,结果与实验数据高度吻合。
2026-07-17 hep-ex hep-lat hep-ph
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
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
Measurement of the ν_μcharged current π^+ to quasi-elastic cross section ratio on mineral oil in a 0.8 GeV neutrino beam
使用带电电流$ν_μ$相互作用的高统计样本,MiniBooNE报告了矿物油(CH $_2$)上单电荷π介子产生与准弹性截面比的测量结果,包括对靶核中强子再相互作用的校正和不校正。结果是作为中微子能量的函数,在0.4 GeV $< E_ν<$-2.4 GeV的范围内,在最高统计区域的精度为11%。结果与以前的测量和历史中微子计算的预测是一致的。
2009-04-21 hep-ex
A unified approach for nucleon knock-out, coherent and incoherent pion production in neutrino interactions with nuclei
我们提出了一个中微子与原子核相互作用的理论,旨在描述部分截面,即准弹性和多核子发射,相干和非相干单π介子的产生。为了这个目的,我们使用的理论,在随机相位近似处理的核响应,它允许一个统一的描述这些通道。它特别适合于集体效应很重要的相干π介子产生,而在其他通道中它们是温和的。我们还研究了从碳到钙的中微子截面随质量数的演化。我们将我们的方法与碳的中微子实验数据进行比较。我们把一个特别的重点放在多核子通道,目前是不容易区分的准弹性事件。这个组成部分被证明是非常相关的实验(K2K,MiniBooNE,SciBooNE)的解释。它特别能解释准弹性截面的意外行为。
2009-10-14 hep-ex hep-ph nucl-th
Neutral-Current Atmospheric Neutrino Flux Measurement Using Neutrino-Proton Elastic Scattering in Super-Kamiokande
最近的研究结果表明,大气$ν_μ$振荡与$δm^2 \simeq 3 \times 10^{-3}$ eV $^2$和$\sin^2{2θ_{atm}} \simeq 1$,并转化为$ν_e$是非常不利的。Super-Kamiokande(SK)合作,使用三种技术的组合,报告说,他们的数据有利于$ν_μ\to ν_τ$超过$ν_μ\to ν_{sterile}$。这种区别对于四中微子模型和宇宙学都是极其重要的。我们建议,中微子-质子弹性散射($ν+ p \to ν+ p$)在水的Čerenkov探测器也可以区分活跃和无菌振荡。这在以前并没有被认为是一个有用的通道,因为只有大约2%的撞击质子高于切伦科夫阈值。然而,在目前的SK数据中,应该有大约40个可识别的事件。我们表明,这些事件具有独特的粒子识别特性,在传入中微子的方向点,并对应于一个狭窄的中微子能量范围(1-3 GeV,在视界附近振荡)。该通道在Hyper-Kamiokande中尤其重要,其中$\sim 40$的速率要高出一倍。我们的研究结果还有其他重要的应用。首先,对于一小部分类似的大气中微子准弹性事件,质子是相对论性的。这唯一地选择了$ν_μ$(而不是$\barν_μ$)事件,有助于理解物质效应,并允许确定中微子能量和方向,有助于振荡的$L/E$依赖性。其次,使用加速器中微子,弹性和准弹性事件与相对论质子可以看到在K2 K …
2003-01-09 hep-ex hep-ph
First Measurement of $ν_μ$ and $ν_e$ Events in an Off-Axis Horn-Focused Neutrino Beam
我们报告的第一个观察离轴中微子相互作用的MiniBooNE探测器从NuMI光束线在费米实验室。MiniBooNE探测器位于距离NuMI生产目标745 m处,相对于NuMI射束轴成110 mrad角($6.3^{\circ}$)。对带电电流准弹性$ν_μ$和$ν_e$相互作用的样品进行了分析,发现与预期一致。这提供了一个预期的介子和K介子贡献的中微子通量的直接验证,并验证了NuMI离轴光束的建模。
2009-07-21 hep-ex
Strangeness Vector and Axial-Vector Form Factors of the Nucleon
本文对$ep$和$νp$弹性散射数据进行了修正的整体拟合,目的是确定动量转移范围为$0<Q^2<1$-$^2$ GeV的奇异夸克对核子矢量和轴矢量形状因子的贡献。两个矢量(电和磁)形状因子$G_E^s(Q^2)$和$G_M^s(Q^2)$受$ep$弹性散射数据的强烈约束,而轴向矢量形状因子$G_A^s(Q^2)$的主要信息来源是$νp$散射数据。将这两种数据结合到一个单一的整体拟合中,使得在确定这些形状因子时有可能增加精度,并提供了一种独特的方法来确定奇异夸克对核子自旋的贡献,$ΔS$,而不依赖于轻子深度非弹性散射。拟合利用了BNL-E734、SAMPLE、HAPPEx、G 0和PVA 4实验的数据;我们还将拟合结果与MiniBooNE的最新数据进行比较,并预测当MicroBooNE的新数据可用时,如何改进这种拟合。
2013-08-26 hep-ex hep-ph
Incoherent Neutrinoproduction of Photons and Pions in a Chiral Effective Field Theory for Nuclei
研究了中微子能量E_v $\leqslant$为0.5 GeV的光子和π介子的非相干中微子产生.这些过程与中微子振荡实验中的背景分析有关,例如MiniBooNE [A. A. Aquilar-Arevalo \textit{et al.}(MiniBooNE协作),物理学评论快报。100,032301(2008)]。计算采用洛伦兹协变有效场论(EFT),该理论包含核子、π介子、Delta(1232)场($Δ$ s)、等差标量场($σ$)和矢量场($ω$)以及等差矢量场($ρ$),并具有SU(2)_{L} $\otimes$ SU(2)_{R}手征对称性非线性实现.在局域费米气体近似下研究了单体电流的贡献。当前的形状因子是由EFT拉格朗日量中的介子优势产生的。矢量流守恒和轴向流部分守恒自动满足,这对光子产生至关重要。作为研究的关键部分,探讨了核中的$Δ$动力学。引入$Δ$ -介子耦合解释了原子核中的$Δ$自旋-轨道(S-L)耦合,这导致了理论上有趣的限制。同时,一种唯象的方法被应用到参数化的$Δ$宽度。基准我们的近似,我们计算的微分截面的准弹性散射和非相干电生的π介子没有最终状态的相互作用(FSI)。对于光子产生,FSI可以被忽略。
2012-09-27 hep-ex nucl-ex nucl-th
Global Fit of Electron and Neutrino Elastic Scattering Data to Determine the Strange Quark Contribution to the Vector and Axial Form Factors of the Nucleon
本研究通过全局拟合PVES与MiniBooNE中微子、反中微子NCE数据,并采用三种核模型,显著改善了低Q²下质子轴矢形状因子奇异夸克贡献的约束。
2024-04-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Extracting nuclear form factors with coherent neutrino scattering
相干弹性中微子-核散射(CEvNS)可以用来确定核形状因子的中子部分,从而揭示原子核结构的内在性质。与其他方法相比,CEvNS既不受强相互作用的影响,也不受库仑畸变的影响。我们提出了精确的测量CEvNS与即将到来的加速器设施,并确定相应的要求,这样的中微子探测器。我们发现,最显着的背景来自快中子,诱导宇宙成因μ子或π介子衰变在休息的目标站。利用吨级液态惰性气体探测器,我们不仅可以实现中子半径测量的百分之一级精度,而且还可以阐明高阶矩对核形状因子的贡献。
2018-08-17 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Cross sections for coherent elastic and inelastic neutrino-nucleus scattering
本研究基于HF-SkE2与CRPA框架计算多种核的CEνNS及非弹性中微子散射截面,并评估⁴⁰Ar核形状因子的理论不确定性。
2023-04-26 hep-ex hep-ph nucl-th
Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering with directional detectors
我们研究了探测器的灵敏度与相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)的方向灵敏度,以及这些探测器如何补充测量的核反冲能。我们考虑停止π介子和反应堆中微子源,并使用气态氦和氟作为探测器材料的例子。我们生成标准模型预测,并与包括新的轻矢量或标量介质的方案进行比较。我们表明,定向探测器可以提供有价值的额外信息,在辨别新的物理,我们确定突出的光谱特征的角度和反冲能谱的光介质,即使是核反冲能量阈值高达$\sim 50$千电子伏。结合能量和时间信息,方向信息可以在从CE $ν$ NS实验中提取新物理中发挥重要作用。
2020-03-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Pion charge radius from pion+electron elastic scattering data
为了提取π介子电荷半径,我们利用统计抽样的连分式插值方法,分析了$Q^2 \in [0.015,0.144]\,$ GeV $^2$上精确的π介子+电子弹性散射数据.该方案避免了对用于表示数据和随后外推到$Q^2\simeq 0$上的函数形式的任何假设。结合从两个可用的数据集获得的结果,我们得到$r_π= 0.640(7)\,$ fm,一个低于今天通常引用的平均值的值$2.4\,σ$。通过收集和类似的分析新的精确数据,可以缓解紧张局势,这些数据密集地覆盖了一个远低于$Q^2 = 0.015\,$ GeV $^2$的区域。考虑到现有的K介子+电子弹性散射数据集,我们的分析表明,它们包含的信息不足,以提取一个客观的结果的带电K介子半径,$r_K$。在能够记录$r_K$的可靠结果之前,需要具有更高精度、低$Q^2$范围和覆盖率的新数据。
2021-08-10 hep-ex hep-lat hep-ph
Measuring the Neutron Distribution from Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering
去年,COHERENT合作首次测量了相干弹性中微子核散射(CE $ν$ NS)。正确能量范围内的中微子可以在加速器设施中通过π介子静止衰变($π$ DAR)大量产生,并用于测量CE $ν$ NS。这个新的通道开启了几个有趣的可能性:研究CE $ν$ NS光谱,例如,将有可能搜索标准模型之外的物理,寻找与电弱理论预测的偏差;它还可以为理解核心坍缩超新星提供重要的输入,其中中微子-核相互作用,更普遍地说,集体中微子行为起着至关重要的作用。使用CE $ν$ NS还可以精确测量大量不同原子核的电弱形状因子,同时提取原子核内中子分布的信息。在本报告中,我将集中在最后一个方面:我将计算的精度,可以在这样的实验中实现,特别是调查的影响,低能量阈值和系统误差的淬火因子。预期精度将使用Helm模型和模型独立方法计算。
2019-03-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
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
Fresh extraction of the proton charge radius from electron scattering
提出了一种从弹性电子-质子($ep$)散射数据中提取质子半径的新方法。该方法是基于内插通过连续的分数增加统计采样,并避免任何假设的函数用于表示数据和随后的外推到$Q^2\simeq 0$的形式。将该方法应用于现存的现代$e p$数据集,我们发现所有的结果是相互一致的,并将它们结合起来,得到$r_p=0.847(8)\,$ fm。这一结果相比,从当代测量的μ介子氢的兰姆位移,电子氢的转变,和μ介子氘光谱得到的值有利。
2021-07-18 hep-ex hep-lat hep-ph
Search for Quasi Bound $η$ Mesons
综述了在原子核中寻找准束缚$η$介子的研究进展。这种尝试性的状态进行了研究,以及从理论上和实验。该理论从弹性$η$核子散射开始,该散射是从某些模型中的生产数据导出的。从这种相互作用中导出了$η$核相互作用。模型计算预测的结合能和宽度的准束缚态。另一种方法是从$η$产生实验的激发函数导出$η$核相互作用。通过末态相互作用定理,从这些数据中提取了$s$波相互作用。给出了分波展开和螺旋度振幅下的$s$波振幅的推导及其与观测量的关系。不同的实验提取最终状态的相互作用进行了讨论,是生产实验。到目前为止,只有三个实验证明了准束缚态的存在:一个π双电荷交换实验,一个有效质量测量,并在反冲自由运动学的转移反应与观察的状态的衰减。
2014-10-22 hep-ex hep-ph nucl-ex
QED nuclear medium effects at EicC
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences, School of Physical Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
本研究针对EicC实验条件计算QED核介质效应,完成带电流深度非弹性散射等首项计算,发现该效应对提取核子与核的非微扰结构不可忽略。
2026-09-02 hep-ex hep-ph nucl-ex