Monitoring temporal opacity fluctuations of large structures with muon tomography : a calibration experiment using a water tower tank
利用次级宇宙μ子对地质构造密度分布进行成像在过去十年中得到了显着发展。最近的应用表明，该方法对监测火山内部的岩浆上升和火山气体运动很有意义。μ子射线照相术可用于监测含水层和近地表临界区的密度变化。然而，μ子射线照相监测可达到的时间分辨率仍然研究不足。它受到目标外部波动源的影响，并受到实验期间检测到的粒子数量有限的统计影响。本研究记录这两个问题在一个简单的和良好的约束实验环境：水塔。我们使用的数据来讨论的影响，扰动信号的大气变率，并提出校正公式来提取μ子通量的变化与水位的变化。统计学的发展确立了μ子射线照相监测作为目标厚度（即不透明度）的函数的可行性域。厚度在$\simeq$ 50 $\pm$ 30米水当量之间的物体对应于最佳时间分辨率。较薄的物体有一个退化的时间分辨率，强烈依赖于天顶角，而较厚的物体（如火山）的时间分辨率则不会。
2016-03-19 hep-ex physics.geo-ph physics.ins-det
The laser-based gain monitoring system of the calorimeters in the Muon $g-2$ experiment at Fermilab
μ子$g-2$实验，E989，目前正在费米实验室获取数据，目的是将μ子异常的实验误差减少四倍，并可能澄清目前与理论预测的差异。这种四倍精度改进的核心组成部分是量热计的激光校准系统，该系统必须以0.04%的短期精度（$\sim 1\,$ ms）监测光电传感器的增益变化。这比粒子物理量热计的校准要好一个数量级。该系统设计用于监测长期增益变化，主要是由于温度影响，精度低于千分之一水平。本文综述了μ子$g-2$激光校准系统的设计、实现和性能，展示了如何满足实验要求。
2019-11-28 hep-ex physics.ins-det
First simulation study of trackless events in the INO-ICAL detector to probe the sensitivity to atmospheric neutrinos oscillation parameters
拟议中的印度中微子天文台将拥有一个50千吨磁化铁量能器（ICAL），其有源探测器元件是电阻板室。它的主要重点是通过在探测器中重建μ子来研究大气μ子中微子的带电相互作用。本文首次研究了ICAL上大气电子中微子荷电相互作用产生的末态轻子和强子的能量和方向重构，以及这些事件对中微子振荡参数$θ_{23}$和$Δm_{32}^2$的敏感性。然而，这些事件的签名是类似的中性电流相互作用和带电电流μ介子中微子事件中的μ介子轨道没有重建。在包括整个事件，不产生μ子轨道，我们发现，合理的$θ_{23}$获得良好的灵敏度，相对$1σ$精度为15%的混合参数$\sin^2θ_{23}$，降低到21%，当系统的不确定性被认为是。
2022-09-16 hep-ex physics.ins-det
Precise Photographic Monitoring of MEG II Thin-film Muon Stopping Target Position and Shape
我们描述和显示结果的摄影技术连续监测的位置，方向和形状的薄膜μ介子停止目标的MEG II实验。由于目标位于具有1.3 T磁场、显著辐射和具有有限访问的区域中，测量变得复杂。该技术实现了0.010毫米垂直和0.030毫米平行于薄膜表面的测量精度，明显优于MEG II实验所需的。
2019-05-27 physics.ins-det
Track Reconstruction in the NOvA Experiment
NuMI离轴现象（英语：NuMI Off-Axis v Appearance，缩写：NOvA）实验是一个长基线中微子振荡实验，使用的是费米实验室的NuMI光束线产生的中微子源。该实验将使用两个功能相同的塑料液体闪烁体填充探测器研究μ子中微子到电子中微子的振荡，该探测器放置在离轴14毫弧度的NuMI光束上。带电中微子相互作用将被用来观察中微子味从识别的最终状态轻子。μ子带电粒子径迹的重建在探测器对准和校准的短期目标以及通过识别μ子带电电流事件的长期振荡分析中起着重要作用。提出了一种基于卡尔曼滤波的μ子径迹识别和径迹拟合的初步方法。
2011-09-25 hep-ex physics.ins-det
Commissioning the SoLid Detector Using Cosmic Ray Muons
SoLid探测器于2017年建造，并于2017年12月开始采集数据。调试一个新的探测器意味着定义和理解一整套新的变量。一方面跟踪环境条件，另一方面监控与检测器稳定性相关的量。宇宙μ子是研究固体稳定性的理想材料，因为它们的丰度很小。μ子可以用来研究探测器在日常时间尺度上的时间同步和能量校准。它们可用于监测检测器的稳定性，并将其与环境条件相关联。μ子也会沿着它们的轨道产生次级粒子，这些粒子可以被检测到并用于调试。例如，在探测器中被热化并被捕获的散中子可以用于验证探测器的热化特性。停止μ子衰变允许检查μ子衰变时间。
2019-04-08 hep-ex physics.ins-det
Development of a SciFi-based beam monitor for COMET
本文介绍为 COMET 实验研制的基于闪烁光纤和硅光电倍增管的μ子束流监视器，用于测量束流空间轮廓与时间结构，该探测器已在 CSNS 测试及 COMET Phase-α 调试中成功运行。
2023-09-15 hep-ex physics.ins-det
Reduction of coherent betatron oscillations in a muon g-2 storage ring experiment using RF fields
这项工作表明，两个系统误差，相干电子感应加速器振荡（CBO）和μ子损失可以通过应用射频（RF）电场，这最终增加了灵敏度的μ子$g-2$实验减少。当极化μ子的集合体围绕弱聚焦储存环时，它们的自旋进动，当它们通过弱相互作用$μ^+ \rightarrow e^+ ν_e \bar{ν_μ}$衰变时，衰变的正电子被电磁量热计检测到。除了正电子时间谱中预期的指数衰减之外，弱衰减不对称性还导致在自旋和回旋频率之间的差频$ω_\text{a}$处的选定能量范围内的正电子数量的调制。该频率与磁异常$a_μ=(g-2)/2$成正比，其中$g$是μ子的g因子，略大于2。探测器的接受度取决于μ子衰变的径向位置，因此注入储存环后的μ子束团的CBO以频率$ω_\text{CBO}$调制测量的μ子信号。此外，光束边缘的μ介子在衰变前会撞击真空室的壁，这也会影响信号。因此，CBO和不需要的μ子损失的减少增加了$a_μ$测量灵敏度。与RF电场的数值和实验研究产生的CBO的幅度减少以上，μ子的损失与传统的方法。
2020-02-26 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Search for exotic transitions of muon neutrinos to electron neutrinos with MINOS
中微子味跃迁的三味中微子振荡现象被认为是味跃迁的主要机制。LSND、MiniBooNE和反应堆实验的现有数据表明，异常可能是非标准中微子现象的迹象。MINOS可以探测从μ子中微子到电子中微子的跃迁，并寻找标准模型中微子振荡无法解释的异常行为。在这里，我们提出的搜索二阶效应的味道过渡通过分析MINOS $ν_μ\to ν_e$通道。
2015-10-31 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the muon beam direction and muon flux for the T2K neutrino experiment
东海到神冈（T2K）中微子实验通过使用J-PARC加速器设施产生的几乎纯的μ子中微子束来测量中微子振荡。安装了T2K μ子监测器，用于测量与μ子中微子束一起产生的μ子束的方向和稳定性。利用实验数据和MC模拟计算，得到μ子束流方向测量的系统误差为0.28 mrad。在束操作过程中，质子束已被控制使用测量从μ子监视器和中微子束的方向已被调整到0.3毫拉德内相对于设计的束轴。为了了解μ子束的性质，用乳胶探测器测量了μ子监测器上的μ子绝对产额。μ子径迹的数量被测量为$(4.06\pm0.05)\times10^4$ cm $^{-2}$，其用靶上的$4\times10^{11}$质子标准化，具有250 kA喇叭操作。计算结果与用强子产生数据修正后的预测一致。
2014-11-30 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Performance evaluation of electron multiplier tubes as a high-intensity muon beam monitor of accelerator neutrino experiments
针对J-PARC中微子束流线升级的μ子束流监测需求，研究验证了电子倍增管（EMTs）的辐射耐受性与线性响应，确认其可用于高强度μ子束流监测，正推进安装。
2025-01-16 physics.ins-det
ATLAS Monitored Drift Tube Chambers in E = 11 MeV Neutron Background
通过将由3层3短标准漂移管组成的腔室暴露于中子通量密度高达16 kHz/cm 2、中子能量为E=11 MeV的中子中，研究了快中子对ATLAS μ子漂移探测器的占位率和单管分辨率的影响。具有脉冲形状能力的NE 213中子探测器和校准的BF 3中子探测器提供了对中子通量密度和能量的监测。通过比较有和无中子本底的数据集，测得漂移室对中子的灵敏度为4 × 10 ~（-4）。为了研究宇宙μ介子的轨道，在腔室的上方和下方安装了两个硅条探测器，可以将测量到的漂移半径与参考轨道进行比较。或者，使用三重和法测定单管分离度。有和没有中子辐照的数据之间的比较表明，只有一个边际的分辨率和μ子径迹重建的影响很小。
2009-08-11 hep-ex physics.ins-det
Secondary electron yield from aluminium-coated foils for muon tagging and beam monitoring up to 60 MeV/c
PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM（瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心）
研究低于60 MeV/c动量范围基于箔的μ子标记可行性，聚焦2.5 MeV/c至20 MeV/c低动量范围。用连续负μ子束研究铝涂层箔二次电子发射，提取效率和产额并与质子数据对比，证明μ子束轮廓重建原理。
2026-07-07 physics.ins-det
Calibration and Performance of the ATLAS Muon Spectrometer
ATLAS μ子谱仪设计用于测量μ子动量，分辨率为4%@100 GeV/c，上升到10%@1 TeV/c轨道动量。该谱仪由嵌入在由三个大型空心超导环产生的2 T磁场中的精确跟踪和触发室组成。精密探测器提供50微米的跟踪分辨率，伪快速度为2.7。该系统还包括一个光学监测系统，测量检测器的位置与40微米的精度。本文报道了ATLAS μ子谱仪的标定和性能。
2011-09-30 hep-ex physics.ins-det
Development and commissioning of a new readout system for the gas flow of the Belle II $K_L^0$ and muon detector
针对 Belle II 的 $K_L^0$ 与缪子探测器，开发并调试了新型读出板，通过气体冒泡器光传感器信号连续监测气体流，并集成报警系统，已成功用于 2024 年 2 月至 7 月的数据采集。
2025-03-31 hep-ex physics.ins-det
Performance of the gas gain monitoring system of the CMS RPC muon detector
LHC（CERN，日内瓦，瑞士）CMS实验的RPC μ子探测器配备了气体增益监测（GGM）系统。给出了2011-2012年数据采集运行期间系统稳定性的报告，以及观察到的效果，这表明了一种用于监测气体混合物组成的新方法。
2014-12-27 physics.ins-det
Precision Drift Chambers for the Atlas Muon Spectrometer
ATLAS是一个正在建设中的探测器，用于探索欧洲核子研究中心大型强子对撞机的物理学。它有一个μ子谱仪，具有3- 10%的优异动量分辨率，由环形磁场中的三层精密监测漂移管室提供。即使在预期的高中子和伽马本底率下，单个漂移管也可以以接近100微米的平均分辨率测量跟踪点。通过精心设计的结构和组装监控程序，这些管以20微米的精度定位在腔室内。
2003-08-26 physics.ins-det
Cosmic ray muon computed tomography of spent nuclear fuel in dry storage casks
利用宇宙射线μ子散射的射线照相术已被证明是通过重屏蔽对核材料进行成像的成功方法。特别令人感兴趣的是监测干储存桶，以防止乏反应堆燃料中所含钚的转移。使用μ子跟踪探测器，围绕一个圆柱形的木桶，宇宙射线μ子散射可以同时测量从所有的方位角，给出完整的层析覆盖的木桶内部。本文介绍了第一次应用过滤反投影算法，通常用于医学成像，宇宙射线μ子成像。通过GEANT4模拟研究了监测干贮存桶中乏核燃料的具体应用。在一个典型的乏燃料桶周围放置一个圆柱形μ介子跟踪探测器，可以在不到两天的暴露时间内以高置信度确认桶中的内容。通过移动较小的检测器以从多个角度观察桶，可以获得类似的结果。
2016-04-29 physics.ins-det
A New Approach to Probe Non-Standard Interactions in Atmospheric Neutrino Experiments
我们提出了一种新的方法来探索中性电流非标准中微子相互作用（NSI）在大气中微子实验中使用振荡骤降和谷重建μ子可观测量，在像ICAL，可以识别μ子电荷的检测器。我们专注于味道改变的NSI参数$\varepsilon_{μτ}$，这对μ子的生存概率在这些实验中的影响最大。我们发现，非零的$\varepsilon_{μτ}$移动的振荡下降的位置在$L/E$分布的向上/向下的事件比重建的$μ^-$和$μ^+$在相反的方向。我们引入了一个新的变量$Δd$来表示$μ^-$和$μ^+$中倾角位置的差异，它对$\varepsilon_{μτ}$的大小和符号都很敏感，而与$Δm^2_{32}$的值无关。我们进一步注意到，在（$E$，$\cos θ$）平面中的振荡谷的重建μ子观测值弯曲的存在NSI，其曲率具有相反的符号为$μ^-$和$μ^+$。我们证明了NSI的识别与此曲率，这是可行的，如ICAL具有良好的μ子能量和方向分辨率的探测器。我们说明了如何在$μ^-$和$μ^+$谷的曲率的对比度的测量可以用来估计$\varepsilon_{μτ}$。使用这些建议的振荡倾角和谷值测量，$|\varepsilon_{μτ}|$在90% C. L.在500 kt $\cdot$年暴露量下约为2%。统计波动，系统误差和振荡参数的不确定性的影响已被纳入使用多组模拟数据。我们的方法将提供一个直接和强大的测量$\vare…
2021-04-21 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Fieldable Muon Momentum Measurement using Coupled Pressurized Gaseous Cherenkov Detectors
宇宙射线μ子呈现辐射背景的大部分，并且根据感兴趣的应用，μ子可以被视为背景噪声，例如，辐射测绘、辐射防护、剂量测定，或者作为有用的询问探针，例如宇宙射线μ子断层摄影术。值得注意的是最近的发展μ子散射层析成像已成为一个前瞻性的非侵入性监测方法的许多应用，包括乏核燃料桶监测和地质层析成像。然而，在现场测量μ子动量仍然非常具有挑战性，尽管有明显的好处，而不诉诸大型和昂贵的量热计，环形成像仪或飞行时间探测器。CNL和INFN最近的努力已经开发出基于多重库仑散射的大型原型，再加上μ子动量重建算法。虽然这些努力显示出希望，但没有便携式探测器可以在现场测量μ子动量。在这项工作中，我们提出了一个新的概念，测量μ介子动量使用耦合加压气体切伦科夫辐射。通过仔细选择每个辐射器处的气体压力，我们可以优化μ子动量阈值，从而检测到μ子信号。这样，通过辐射体的μ介子将只触发那些动量阈值小于实际μ介子动量的辐射体。通过测量每个辐射体中切伦科夫信号的存在，我们的系统可以估计μ子动量。这种概念的主要好处是它可以足够紧凑和便携，使得它可以单独地或与现有的断层摄影系统组合地部署在现场。
2022-01-04 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Effect of pressure and temperature corrections on muon flux variability at ground level and underground
在贝尔格莱德物理研究所的低本底实验室，塑料闪烁器被用来连续监测次级宇宙射线的μ子分量通量。测量在地表和地下（25 m.w.e深度）进行。温度对次级宇宙射线μ子分量的影响是众所周知的，并且已经开发出几种校正它的方法并广泛使用。在这里，我们采用积分方法计算修正系数，并使用GFS（全球预报系统）模式获得大气温度廓线。大气修正减少了μ子通量的方差，并提高了对瞬态宇宙射线变化的灵敏度。讨论了修正对中子监测数据关联的影响。
2016-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Secondary Beam Monitors for the NuMI Facility at FNAL
主注入器（NuMI）设施的中微子是一种传统的中微子束，它通过将一束介子聚焦到一个长的真空衰变体积中来产生μ子中微子。我们已经建立了四个阵列的电离室监测的位置和强度的强子和μ子束与中微子生产的下游位置的衰变体积。本文介绍了电离室的建造、校准和在束流中的调试。
2006-07-26 physics.ins-det
KPipe: a decisive test for muon neutrino disappearance
短基线中微子振荡实验，KPipe，旨在执行一个敏感的搜索μ子中微子消失在目前的全球适合允许区域的不育中微子。KPipe将位于J-PARC的材料生命科学实验设施：世界上最强的236 MeV单能μ子中微子源。通过测量长120 m、直径3 m的探测器上的$ν_μ$带电电流相互作用率，KPipe可以绘制出L/E为0.14 ~ 0.64 m/MeV的短基线振荡。使用长的单个探测器来测量作为距离的函数的$ν_μ$相互作用速率，在很大程度上消除了与截面和通量相关的系统不确定性。在本文中，我们表明，KPipe可以覆盖目前的全球最佳适合5 $σ$经过3年的运行。
2015-10-23 physics.ins-det
Stacked geometry concept for CosmicWatch based muon detectors in coincidence mode
University of Louisville（路易斯维尔大学）
本文提出了一种基于堆叠几何结构的低成本muon探测器，通过coincidence模式提高信号纯度，并在日全食期间验证了其稳定性和可靠性。
2026-01-15 physics.ins-det
Historical building stability monitoring by means of a cosmic ray tracking system
在海平面上，宇宙射线辐射主要由高能μ子组成，μ子是能够穿过数千米岩石的高度穿透性粒子。宇宙射线辐射是用来研究物质内部结构的第一个射弹源，目前主要用于粒子探测器的测试和校准。宇宙射线辐射在地球表面的普遍存在和稳定性以及高穿透能力促使它在粒子物理学以外的领域，从地质和考古研究到工业应用和民用安全等领域得到利用。在本文件中，宇宙射线μ介子探测技术进行评估，在土木工程领域的稳定性监测应用，特别是静态监测的历史建筑物，其中保护的限制是更严重的，所研究的变形现象的时间演变可能是几个月或几年的顺序。作为一个重要的案例研究，监测的木制拱形屋顶的“Palazzo della Loggia”在布雷西亚镇，在意大利，已被认为是。在所考虑的情况下，通过蒙特卡罗模拟研究了基于宇宙射线跟踪的监测系统的可行性以及性能和局限性，并与更传统的监测系统进行了比较。μ子探测器适合于这种特殊的应用，以及μ子探测器的原型上的一些初步测试的结果的基础上，蒸发光纤和硅光电倍增器SiPM的要求。
2014-03-07 astro-ph.IM physics.ins-det physics.soc-ph
Simulations Study of Muon Response in the Peripheral Regions of the Iron Calorimeter Detector at the India-based Neutrino Observatory
磁化铁量热计探测器（ICAL）拟在印度中微子天文台（INO）实验室建造，其目的是主要通过μ子中微子和反中微子与探测器的带电相互作用来研究大气中微子振荡。μ子和电荷识别效率，角度和能量分辨率作为μ子动量和方向的函数的响应进行了研究，从基于GEANT 4的模拟在探测器的外围区域。这完成了ICAL的特性相对于μ子在整个检测器和ICAL的振荡参数和质量层次的灵敏度的影响相比，只有ICAL的中心区域的分辨率和效率的研究假设为整个检测器。从探测器响应确定了探测器周边区域中轨道重建的选择标准。在1- 20 GeV能量范围内，获得了平均角动量分辨率为15- 24%，重建效率约为60- 70%，电荷正确识别率约为97%的重建μ子。此外，研究了高达50 GeV的较高能量下的μ子响应，以了解对所谓的岩石μ子和宇宙射线μ子的响应。对于μ子能量大于4 GeV的情况，在外围区获得了优于1度的角分辨率，与中心区相同.
2015-03-11 physics.ins-det
Cosmic-ray muon flux at Canfranc Underground Laboratory
在Canfranc地下实验室（LSC）的两个地下位置，使用专用的μ子监测器测量了高能宇宙μ子的剩余通量和角分布。该仪器由三层快速闪烁探测器模块组成，作为352个独立像素运行。该监测器的通量定义区域为1 m ${}^{2}$，覆盖所有方位角和最高达$80^\circ$的天顶角。在LAB 2400的A厅中测得的积分μ子通量为$(5.26 \pm 0.21) \times 10^{-3}$ m ${}^{-2}$ s ${}^{-1}$，在LAB 2500中测得的积分μ子通量为$(4.29 \pm 0.17) \times 10^{-3}$ m ${}^{-2}$ s ${}^{-1}$。这种角度依赖性与周围山脉的已知轮廓和岩石密度是一致的。特别是，有一个明显的最大通量来自Rioseta山谷的方向。
2019-07-18 physics.app-ph physics.ins-det
Simulation analysis with rock muons from atmospheric neutrino interactions in the ICAL detector at INO
本文模拟分析了 INO 的 ICAL 探测器中由大气中微子与岩石相互作用产生的岩石 μ 子，发现其能独立测量振荡参数，与标准大气中微子分析结合可提高探测器的测量精度。
2023-11-21 hep-ph physics.ins-det
