Automatic track recognition for large-angle minimum ionizing particles in nuclear emulsions
我们以前开发了一个自动跟踪扫描系统，使大角度的核碎片在OPERA实验的核乳胶膜的检测。作为下一步，我们研究了该系统的大角度最小电离粒子$(1.0 \leq |tan θ| \leq 3.5)$的轨道识别能力。本文表明，对于这样的轨道，该系统具有95 $\%$或更高的检测效率，并报告自动识别的轨道的角度精度。这项技术具有通用性，不仅可能有助于OPERA实验中的各种分析，而且可能有助于今后的实验，例如关于低能中微子和强子相互作用的实验，或有助于今后利用气球携带的核乳胶对宇宙射线进行的研究。
2014-12-19 hep-ex physics.ins-det
The OPERA Experiment
OPERA（Oscillation Project with Emulsion-tracking Apparatus）是一种新的探测器概念，铁（铅）乳胶用于长基线中微子振荡实验。该实验将在大气中微子异常所指示的参数区域内对nu_mu-nu_tau振荡进行外观搜索。OPERA可以在欧洲核子研究中心提出的NGS（Neutrino to Gran Sasso）光束中在Gran Sasso实验室运行。
1998-12-18 hep-ex
Status of the OPERA neutrino experiment
OPERA长基线振荡实验位于意大利Gran Sasso地下实验室。OPERA的设计目的是观察CNGS nu-mu束中的nu-mu -> nu-tau现象，距离CERN的源730公里。该仪器由一套大型乳胶铅靶和电子探测器组成。2007年和2008年的首次运行帮助检查了探测器和相关乳胶设施是否充分运作，并成功地对收集到的数据进行了首次分析。在对OPERA设置进行简短描述后，该演讲将介绍用于中微子事件样本的数据重建和分析的最新状态报告。
2009-10-29 hep-ex
SHiP: a new facility with a dedicated detector for studying $ν_τ$ properties and nucleon structure functions
SHIP是一种新的通用固定目标设施，由CERN SPS加速器提出。在五年内，400 GeV/c动量的$2\times 10^{20}$质子将被倾倒在钼靶上。在靶的下游放置一个探测器，就可以对质量低于O（10）GeV/c $^2$的长寿命粒子进行探测，这在标准模型的几个扩展中已经有预见。另一个专用探测器将允许研究活动中微子截面和角分布。中微子探测器由一个乳胶靶组成，基于OPERA实验中卓有成效地采用的乳胶云室技术。乳胶云室将被放置在一个磁场中，与所谓的紧凑型乳胶光谱仪，几厘米厚的腔室的电荷和强子的动量测量。这将提供强子τ衰变通道中的轻子数测量。探测器将是混合型的，使用核乳胶和电子探测器来记录事件的时间戳和测量μ子动量。μ子系统也将基于OPERA实验中使用的设计。
2016-09-15 hep-ex physics.ins-det
R&D Status of Nuclear Emulsion For Directional Dark Matter Search
在本研究中，我们正在进行核乳胶定向暗物质搜索的研究与开发。首先，在名古屋大学的乳剂生产设施中开发了具有精细卤化银晶体的更高分辨率的核乳剂，我们确认它可以检测预期的核反冲径迹。新技术要求读出亚微米磁道。我们开发了扩展技术，并可以读出信号的形状分析与光学显微镜。在150 ~ 200 nm的原始轨道长度范围内，光学显微镜的二维角分辨率为36 °。最后，我们用14.8MeV中子产生的反冲核进行了验证，并研制了以SPring-8为最终检查的X射线显微镜系统，用光学显微镜对选定的候选径迹进行了更高分辨率的检查。在150 ~ 250 nm的径迹长度范围内，角分辨率由光学显微镜的31 °提高到X射线显微镜的17 °。我们正在开发实用的系统，并计划开始与原型探测器的测试运行。
2011-09-22 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Searching for neutrino oscillations with OPERA
OPERA实验将使用μ子中微子束和混合乳液闪烁体探测器搜索中微子振荡。讨论了该实验的基本原理、现状和预期性能。
2006-02-03 hep-ex
The OPERA Long Baseline Experiment: Status and First Results
OPERA（Oscillation Project with Emulsion tRacking Apparatus）是欧洲和亚洲之间的一个国际合作项目，旨在首次直接证明纯μ子中微子束中出现τ中微子，以验证大气中微子振荡的假设。欧洲第一个长基线中微子束（称为CNGS）是在CERN产生的，并被送往730公里外的格兰萨索地下实验室，OPERA探测器位于那里。自2006年以来，电子探测器部分已完全调试和运行。定期记录宇宙射线事件，在2007年秋季的最后一次运行中，在由非常精确的乳胶膜和铅板制成的目标元件中观察到了第一批中微子束事件。本文综述了该探测器的现状、束流性能、中微子事件分析的初步结果和展望。
2008-10-14 hep-ex
OPERA: waiting for the tau
OPERA实验的目的是直接观测CNGS高能中微子束中出现模式的nu_mu ~> nu_tau振荡，实验由一个高粒度的核乳胶模块靶--铅“砖”组成，配备了大量的电子探测器，用于中微子相互作用的定位和运动学分析。在2006年8月、2006年10月和2007年10月的第一次短期运行之后，该实验于今年夏初开始了第一次长期物理运行（约150天）。在1.35千吨的最终目标质量下运行，2008年的运行可以实际地提供第一次观察源自味道振荡的nu_mu的tau的机会。本文将讨论实验的不同方面，数据处理的挑战和最近的成就。它还将概述从“找砖”到顶点重建的核乳胶分析所需的各个步骤。
2008-10-15 hep-ex
Discovery of Tau Neutrino Appearance and Recent Results from OPERA
OPERA实验旨在通过在CNGS束中730 km基线处出现${ν_τ}$来观察${ν_μ}$ ${\rightarrow}$ ${ν_τ}$振荡。新开发的乳液分析技术允许使用有史以来最大的乳液检测器测量${ν_e}$、${ν_μ}$和${ν_τ}$的相互作用。OPERA已检测到五个${ν_τ}$候选，允许在5.1 $σ$拒绝仅背景假设。测量和约束标准和非标准振荡的参数。
2016-06-15 hep-ex physics.ins-det
Automatic scanning of nuclear emulsions with wide-angle acceptance for nuclear fragment detection
核乳胶是一种具有亚微米位置分辨率的跟踪探测器，在粒子物理学领域发挥了成功的作用，自动扫描系统的发展大大提高了分析速度。本文介绍了一种新研制的自动扫描系统及其在分析核蒸发中几乎各向同性发射的核碎片中的应用。该系统能够识别核碎片的轨迹，|正切θ| < 3.0（其中θ是相对于乳剂胶片垂线的轨迹角），而现有系统的角度接受度限于|正切θ| < 0.6。在核乳胶中实现大角度径迹的自动扫描尚属首次尝试。此外，轨迹识别算法是由一个强大的图形处理单元（GPU）的第一次。该GPU具有足够的计算能力来处理大面积扫描数据，具有广泛的角度接受度和足够的灵活性，以允许调整识别算法。这个新系统将特别应用于OPERA实验的框架中：由于强子相互作用，τ衰变候选者样本中的背景将通过更好地检测发射的核碎片而减少。
2013-01-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Prospects for measuring the gravitational free-fall of antihydrogen with emulsion detectors
欧洲核子研究中心的AEgIS实验的主要目标是测试反物质的弱等效原理。AEgIS将测量穿过莫尔偏折计的反氢束的自由降落。目标是通过使用乳胶探测器与硅微带探测器结合测量飞行时间来确定反氢的重力加速度g，初始相对精度为1%。核乳胶可以测量反氢原子的湮灭顶点，精度约为1 - 2微米r.m.s.。我们在这里提出的结果，乳胶探测器在真空中使用低能反质子从欧洲核子研究中心的反质子减速器。并与蒙特卡罗模拟进行了比较，讨论了其对AEgIS计划的影响。
2013-06-24 hep-ex physics.ins-det
OPERA first events from the CNGS neutrino beam
OPERA实验的目的是在CERN（CNGS）产生的准纯μ子中微子束中寻找τ中微子的出现。该探测器安装在距离CERN 730公里的Gran Sasso地下实验室，由铅/乳胶靶和电子探测器组成。一份报告给出了探测器的状态（建设，数据采集和分析）和第一次成功的2006年中微子运行。
2007-06-12 hep-ex
The OPERA experiment: Preliminary results from the 2008 run
中微子味道振荡假说已经被几个实验所证实，所有这些实验都是基于对给定中微子味道消失的观察。长基线中微子实验OPERA（Oscillation Project with Emulsion tRacking Apparatus）旨在首次直接证明τ中微子出现在纯μ中微子束（CERN中微子到Gran Sasso束）中。在2008年，OPERA实验已经开始使用CNGS光束进行完整的数据采集，并记录了大约1700次相互作用。实验状态和2008年运行的第一批结果。
2009-05-27 hep-ex
The OPERA experiment
OPERA是一个中微子振荡实验，旨在对未来从CERN到Gran Sasso的CNGS束流进行长距离的中微子外观搜索。它是基于核乳胶技术来区分中微子相互作用产物中的τ径迹和衰变径迹。OPERA探测器目前正在距离CERN 730公里的Gran Sasso地下实验室建造，并将于2006年接收第一批中微子。实验技术进行了审查和项目的发展描述。讨论了在测量nu-τ出现和寻找nu-e出现时的预见性能。
2005-04-18 hep-ex
First events from the CNGS neutrino beam detected in the OPERA experiment
位于格兰萨索地下实验室（LNGS）的OPERA中微子探测器旨在通过研究nu_mu到nu_tau的振荡，首次以出现模式探测中微子振荡。该仪器由铅/乳胶膜靶和电子探测器组成。它被放置在距离中微子源730公里的高能长基线CERN到LNGS束（CNGS）中。2006年8月，第一次使用CNGS中微子成功进行。中微子事件的第一个样本被收集，统计上与积分束强度一致。在对光束和各种子探测器进行简要描述之后，我们报告了这一里程碑的成就，介绍了第一批数据和一些分析结果。
2006-11-13 hep-ex
The OPERA experiment: on the way to the direct observation of $ν_μ\to ν_τ$ oscillation
OPERA（\emph{O} scillation \emph{P} roject with \emph{E} mulsion t \emph{R} acking \emph{A} peptide）是一项长基线中微子实验，旨在利用\emph{C} ERN \emph{N}中微子到\emph{G} ran \emph{S} asso（CNGS）$ν_μ$束流，首次直接证明大气中的$ν_μ\to ν_τ$振荡。该探测器由一个由铅核乳胶单元制成的模块化目标组成，并辅以电子跟踪器和μ子光谱仪，其目的是通过观察即将到来的τ轻子和随后的衰变，在所有中微子味事件中选择$\rm{ν_τ}$带电电流相互作用。在本文中，探测器，事件分析链和初步结果，从第一个OPERA物理运行的报告。
2009-10-02 hep-ex
Observation of a first $ν_τ$ candidate in the OPERA experiment in the CNGS beam
位于格兰萨索地下实验室（LNGS）的OPERA中微子探测器旨在通过对$ν_μ\rightarrowν_τ$通道的研究，首次以直接出现模式探测中微子振荡。该混合装置由一个乳胶/铅靶组成，辅以电子探测器，它被放置在高能长基线CERN到LNGS束（CNGS）730公里以外的中微子源。在2008年和2009年成功地进行了CNGS中微子探测。在简单描述了束流、实验装置和用于中微子事件分析的程序之后，我们描述了满足运动学选择标准的第一候选$ν_τ$带电电流事件的拓扑结构和运动学。详细解释了背景计算及其交叉检查，并评估了事件的重要性。
2010-06-08 hep-ex
The OPERA experiment: a direct search of the $ν_μ\longrightarrow ν_τ$ oscillations
OPERA实验的目的是在CERN（CNGS）产生的准纯μ子中微子束中寻找τ中微子的出现。该探测器安装在距离CERN 730公里的Gran Sasso地下实验室，由铅/乳胶靶和电子探测器组成。在2007年进行了短暂的试点运行之后，2008年6月至11月进行了第一次物理运行。第二次物理运行于2009年6月开始。目前，CNGS总共（2008+2009年）向目标输送了4.2 10个$^{19}$质子，在OPERA探测器中产生了25，000多个时间符合事件。其中在探测器的目标上发生了约4000个事件。本文介绍了检测器和分析策略，并讨论了2008年和2009年运行的分析状况。
2009-10-19 hep-ex
Study of neutrino interactions with the electronic detectors of the OPERA experiment
OPERA实验是基于一种结合了电子探测器和核乳胶的混合技术。OPERA在2008年和2009年CNGS中微子束的物理运行期间收集了μ子-中微子相互作用，该中微子束在CERN产生，能量范围约为5-35 GeV。用OPERA电子探测器分析了靶当量亮度上的总共$5.3 \times 10^{19}$质子：闪烁体条靶跟踪器和配备有电阻板气室和漂移管的磁μ子谱仪，从而可以详细重建μ子-中微子相互作用。使用电子检测器中的测量值识别充电电流（CC）和中性电流（NC）相互作用，并计算NC/CC比。分析了CC相互作用中产生的μ子径迹的动量分布和电荷。对CC和NC样品进行可见光能量的量热测量。计算了CC事例的Bjorken- $y$分布和强子簇射剖面。将结果与电子探测器响应的详细蒙特卡罗模拟进行比较。
2011-02-09 hep-ex
Search for ν_μ-> ν_τoscillations in appearance mode in the OPERA experiment
在地下格兰萨索实验室（LNGS）的OPERA实验的目的是执行直接出现模式的μ中微子到τ中微子通道中的中微子振荡的第一次检测。探测器是混合型的，由乳胶/铅靶和电子探测器组成。它被放置在距离中微子源730公里的CNGS中微子束中。2008年、2009年和2010年成功进行了CNGS中微子探测。在简要描述了束流和实验装置之后，我们报告了CERN CNGS ν_μ束中对应于1.89 \times 10^{19} p. o.t.的事件样本的事件分析，该事件产生了第一个候选ν_τ CC相互作用的观察。详细描述了该候选事件的拓扑结构和运动学。解释背景来源，并评估候选人的重要性。
2011-06-20 hep-ex
Updated constraints on sterile neutrino mixing in the OPERA experiment using a new $ν_e$ identification method
为了提高低能量（$< 30\,\mathrm{GeV}$）$ν_e$的识别效率，提出了一种新的$ν_e$识别方法。预计在$ν_e$低能区相对增加25-70%，从而改善OPERA在3 + 1模型框架内对中微子振荡的灵敏度。将该方法应用于检测效率增加预期更相关的数据子集，并发现一个额外的$ν_e$候选者。结合$ν_τ$外观结果的分析将$\sin^2 2θ_{μe}$的上限提高到90%C. L.时的0.016。在MiniBooNE允许的区域$Δm^2_{41} \sim 0.3\,\mathrm{eV}^2$中。
2023-01-18 hep-ex
Recent results of the OPERA experiment
OPERA实验旨在直接确认大气部门的主要振荡机制，寻找几乎纯$ν_μ$光束（欧洲核子研究中心CNGS光束）中出现的$ν_τ$。在五年的物理运行的实验收集$17.97 \times 10^{19}$ p.o.t.探测$τ$ s产生的$ν_τ$ CC相互作用和它们的衰变是利用高空间分辨率的核乳液。此外，OPERA在探测电子中微子相互作用方面具有良好的能力，为$ν_μ \rightarrow ν_{e}$振荡通道设置了限制。在这次演讲中，分析的状态将与两个振荡通道的更新结果一起呈现。
2014-01-27 hep-ex physics.ins-det
The OPERA global readout and GPS distribution system
OPERA是一个实验，专门用于观察$ν_μ$进入$ν_μ$振荡的外观模式，使用纯$ν_μ$光束（CNGS）在欧洲核子研究中心产生，并在格兰萨索检测。该实验采用了一种混合技术，使用乳剂和电子检测器\cite{opera}。OPERA读数通过无中断、连续运行、分布式和高可用性系统执行。其全球架构基于具有以太网功能的智能传感器，在前端阶段直接进行微处理和网络接口。一个独特的接口板用于完整的检测器读出ADC、TDC或控制器板。所有的读出通道是通过一个GPS锁定的共同双向时钟分配系统的PCI格式的目的开发同步。它提供第二条线路来处理所有通道，并与CNGS进行离线同步以选择事件。
2009-06-08 hep-ex physics.ins-det
Search for $ν_μ\rightarrowν_τ$ oscillation with the OPERA experiment in the CNGS beam
在格兰萨索地下实验室（LNGS）的OPERA中微子实验，是为了在$ν_μ\rightarrowν_τ$通道中以直接出现的方式进行中微子振荡的首次探测而设计的，其中$ν_τ$的特征是在其带电电流相互作用中产生的$τ$ -轻子的识别。混合装置由大量乳胶膜/铅靶和电子探测器组成。它被放置在距离中微子源730公里的高能长基线CERN到LNGS中微子束（CNGS）中。2010年报告了观察到的首例$ν_τ$候选事件。在本文中，我们提出的实验的基础上，在头两年的操作（2008-2009年）的数据分析的状态。然后评估迄今为止观察到的一个事件的统计学显著性。
2011-07-13 hep-ex hep-ph
Study of Neutrino Oscillations in the OPERA Experiment
OPERA实验的目的是在$ν_μ\toν_τ$通道中以直接出现的方式首次探测中微子振荡，通过逐个事件地探测带电电流相互作用中产生的τ轻子。探测器是混合型的，由乳胶/铅靶和电子探测器组成。它利用了从CERN到距离源730公里的Gran Sasso的CNGS μ子中微子束。从2008年到2012年，成功地进行了与CNGS中微子的碰撞。我们报告的大数据样本分析到目前为止，并给出我们的结果搜索$ν_μ\toν_τ$和$ν_μ\toν_{e}$振荡。
2013-05-11 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Science and Technology of BOREXINO: A Real Time Detector for Low Energy Solar Neutrinos SOLAR NEUTRINOS
BOREXINO是一种用于低能中微子光谱学的实时设备，在意大利Gran Sasso的地下实验室（LNGS）的建设即将完成。该实验的目标是通过超纯闪烁液体中的中微子-电子散射直接测量所有口味的7 Be太阳中微子的通量。在LNGS的4吨测试探测器的大规模运行所带来的一系列创新成果的基础上，为BOREXINO开发了一项新技术。它首次实现了亚MeV太阳中微子光谱学。本文介绍了BOREXINO的设计，各种设施必不可少的操作，它的光谱和背景抑制能力和预测的影响，其结果对解决太阳中微子问题。BOREXINO还将解决粒子物理学、天体物理学和天体物理学中的其他几个前沿问题。
2000-12-11 hep-ex
XSEN: a $ν$N Cross Section Measurement using High Energy Neutrinos from pp collisions at the LHC
高能中微子的截面（XSEN）是一个小型实验，旨在首次研究0.5-1 TeV中微子能量范围内的中微子-核子相互作用（包括τ味）。该探测器将安装在退役的TI 18隧道中，使用核乳胶。它的简单性允许在LHC运行3（2021-2023）之前建造和安装;运行3中的150/fb，实验可以记录多达2000个中微子相互作用，以及多达100个τ中微子事件。XSEN探测器拦截了IP 1中LHC光束碰撞产生的强烈中微子通量，中微子能量可以超过TeV。由于中微子-N相互作用的截面几乎随能量线性增长，探测器可以很轻，但仍然可以收集相当多的中微子相互作用样本。在我们的建议中，探测器的重量不到3吨。它位于LHC束从直线段的理想延长线的略上方;这种偏离束轴的配置，虽然非常接近它，但增强了c和b衰变的中微子的贡献，从而增强了τ中微子的贡献。探测器适合TI 18隧道，无需修改。我们计划在2021年进行演示实验，使用约0.5吨的小型探测器;使用25/fb，可以记录近100个约1 TeV的中微子相互作用。该试运行的目的是对机器生成的背景进行良好的原位表征，对系统的不确定性和效率进行实验验证，以及对乳液分析基础设施和效率进行调整。这封信提供了一个概述的实验动机，位置，设计限制，技术选择和操作。
2019-10-24 hep-ex physics.ins-det
ICARUS and Status of Liquid Argon Technology
ICARUS是有史以来建造的最大的液态氩TPC探测器（~600吨LAr质量）。它在Gran Sasso的LNGS实验室地下运行。自2010年夏天以来，它一直在顺利运行，收集CNGS光束和宇宙学数据。液氩TPC是真正的“电子泡室“，提供了一个完全均匀的成像和量热，具有前所未有的准确性，对大量的。ICARUS在国际上被认为是实现中微子和稀有事件物理学下一代大质量探测器（~数十ktons）的里程碑。将根据2010年期间在LNGS使用探测器收集的数据介绍结果。
2011-10-07 hep-ex
The Scattering and Neutrino Detector at the LHC
SND@LHC是LHC上探测重夸克产生高能中微子的紧凑混合实验，覆盖赝快度7.2<η<8.6，可区分三种中微子味道以研究极前向粲产生物理，计划在Run 3收集150 fb⁻¹数据。
2022-02-12 hep-ex physics.ins-det
Final results of the search for $ν_μ \to ν_{e}$ oscillations with the OPERA detector in the CNGS beam
OPERA实验在CNGS μ子中微子束中发现了τ中微子的出现，与3中微子味振荡假设一致。由乳胶云室制成的OPERA中微子相互作用靶在重建电磁簇射方面特别有效。此外，由于乳胶膜的非常高的粒度，由电子引起的簇射可以与由$π^0$引起的簇射区分开，从而允许检测电子中微子的带电电流相互作用。本文报道了利用全数据集搜索电子中微子事件的结果。提出了一种改进的电子中微子能量估算方法。数据是兼容的3中微子味混合模型的期望，并用于设置限制振荡参数的3+1中微子混合模型，其中一个额外的质量本征态$m_{4}$被引入。在高$Δm^{2}_{41}$ $( \gtrsim 0.1~\textrm{eV}^{2})$时，$\sin^2 2θ_{μe}$的上限设定为0.021（90% C. L）。并且$Δm^2_{41} \gtrsim 4 \times 10^{-3}~\textrm{eV}^{2}$被排除在外观模式中的最大混合之外。
2018-06-07 hep-ex physics.ins-det
Reliability studies of electronic components for the operation at cryogenic temperature
冷电子学是许多科学和技术领域的关键技术，包括空间探索计划和粒子物理学。下一代中微子实验是一个在低温下运行的具有大量模拟和数字电子信号处理通道的主要实验，即深地下中微子实验（DUNE）。DUNE探测器使用87 K的液态氩作为中微子的靶材料，并作为介质来跟踪探测器体积中相互作用产生的带电粒子。DUNE电子产品[1]由基于低功耗180 nm-CMOS技术定制设计的ASIC（专用集成电路）芯片组成。该技术的主要风险是电子元件将在液体氩气中浸泡多年（20-30年）而无法进入。ASIC的可靠性问题可能来自于热应力、封装和制造相关的缺陷：如果未被发现，这些可能会导致长期的可靠性和性能问题。本文的范围是探索非破坏性的评估技术，其潜在的使用在一个全面的质量控制过程中的原型，测试和调试的DUNE冷电子系统。具体来说，我们已经使用了扫描声学显微镜和X射线断层扫描来研究与室温和低温之间的热循环相关的ASIC芯片中的永久性结构变化。
2019-11-23 hep-ex physics.ins-det
Neutrino Up-scattering via the Dipole Portal at Forward LHC Detectors
大型强子对撞机在高快度下的显著中微子通量促使专用的前向探测器研究TeV能量下中微子的性质。我们研究磁偶极之间的相互作用，活跃的中微子和新的无菌状态在乳液和液氩实验，可以位于未来的正向物理设施（FPF）下游的ATLAS相互作用点。中微子从电子上散射产生电子反冲信号，可以探测高亮度LHC（HL-LHC）的参数空间的新区域，特别是由于低动量阈值的液氩探测器。我们还考虑了无菌中微子通过偶极算符的衰变，这导致了一个光子，可以从生产顶点位移。FPF探测器可以测试通过偶极门产生的重至1 GeV的无菌中微子状态，突出了高能LHC中微子作为新物理探测器的用途。
2022-03-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
