Resolving parameter degeneracies in long-baseline experiments by atmospheric neutrino data
在这项工作中，我们表明，长基线（LBL）的物理范围的中微子振荡实验的基础上的超级束和百万吨级水切伦科夫探测器可以显着增加，如果LBL数据相结合的数据从大气中微子（ATM）由同一个探测器提供。ATM数据对$θ_{23}$的八分圆和中微子质量等级的类型敏感，主要是通过类e事件中的三味效应。这允许解析LBL数据中所谓的$θ_{23}$和符号（$Δm^2_{31}$）参数简并。因此，如果$\sin^2 2θ_{13} \gtrsim 0.02$是LBL+ATM的组合分析，就有可能区分$2σ$ CL的正常中微子质量序和反转中微子质量序。通过解除简并，显著增加了识别$\sin^2 2θ_{13}$和CP相$δ_{cp}$真实值的潜力。这些说法得到了T2K（第二阶段）LBL实验的详细模拟以及HyperKamiokande探测器中ATM数据的完整三种分析的支持。
2005-01-06 hep-ex hep-ph
Testing matter effects in propagation of atmospheric and long-baseline neutrinos
我们量化我们目前的知识的大小和味道结构的物质影响的演变，大气和长基线中微子的基础上，仅分析相应的中微子数据。为此，我们通过重新调整标准模型的强度，将其旋转远离e-e扇区，并相对于真空项重新定相，来概括标准模型的物质势。这种唯象的参数化可以很容易地用物质中的非标准中微子相互作用来解释。我们表明，在最一般的情况下，潜力的强度不能仅由大气和长基线数据来确定。然而，它的味道组成是非常有限的，目前的中微子质量和混合的测定是强大的，在它的存在。我们还提出了一个更新的限制所产生的这种分析在特定的情况下，没有潜在的是目前在e-mu和e-tau部门。最后，我们量化到什么程度，在这种情况下，有可能减轻中微子和反中微子在MINOS实验的振荡结果之间的紧张关系，并显示在MINOS测量的光谱的高能量部分的相关性。
2011-05-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Toward the confirmation of atmospheric neutrino oscillations
本文综述了为验证Kamiokande实验1988年发现的大气μ中微子短缺（即$ν_μ\to ν_τ$振荡证据）而开展的各类实验，重点详述了长基线中微子振荡实验的相关研究。
2023-08-25 hep-ex
First attempt of directionality reconstruction for atmospheric neutrinos in a large homogeneous liquid scintillator detector
本文首次提出基于波形分析与机器学习的方向性重建方法，证明大型均匀液体闪烁体探测器可实现良好方向分辨率，助力未来大气中微子振荡测量。
2023-10-10 hep-ex
Neutrino Superbeams and the Magic Baseline
本文研究了一个概念性的中微子实验对ν_μ--> ν_e的灵敏度，该实验涉及中微子超束、兆吨级水切列科夫探测器和~7300 km的“魔术”基线。在实际的光束强度和曝光时间下，混合参数sin^2 2θ_{13}和“大气”质量平方差的符号可以明确地探测到sin^2 22θ_{13}值低于10^{-3}。
2003-03-17 hep-ex
Comprehensive study of Lorentz invariance violation in atmospheric and long-baseline experiments
本文系统研究大气实验ICAL与长基线实验T2HK、DUNE对全部各向同性LIV参数的上限灵敏度，并首次给出CPT偶对角参数界限。
2023-06-25 hep-ex hep-ph
Search for Sterile Neutrinos at OPERA and other Long--Baseline Experiments
在CNGS束上进行的OPERA实验观测到了大气部分的μ介子到τ中微子振荡。基于这一结果，可能会对大质量无菌中微子的混合参数设定新的限制。本文给出了在3+1中微子框架下的初步分析结果。最后给出了在$ν_μ \rightarrow ν_e$通道中寻找不育中微子的最新进展。在其他长基线实验（MINOS在NuMI束和SuperK与大气通量）进行的无菌中微子搜索的状态也简要回顾。最后，讨论了一些个人观点。
2015-10-14 hep-ex hep-ph
Searches for Atmospheric Long-Lived Particles
长寿命粒子是在标准模型的扩展中预测的，它涉及相对较轻但相互作用非常弱的扇区。在本文中，我们考虑的可能性，这些粒子中的一些产生于大气宇宙射线阵雨，和他们的衰变拦截中微子探测器，如冰立方或超级神冈。我们提出的方法，并评估这些搜索在各种情况下的灵敏度，包括扩展与重中性轻子的大规模中微子模型，模型与额外的$U(1)$规范对称性，以及两者的组合在$U(1)_{B-L}$模型。我们的结果显示为相应的长寿命粒子的生产率和寿命的函数。
2020-02-13 hep-ex hep-ph
Long Baseline Neutrino Physics with a Muon Storage Ring Neutrino Source
我们研究了强μ子源产生的已知味中微子束的物理性能。我们发现，基于这种光束的长基线中微子实验可以提供精确的测量中微子振荡质量和混合参数。此外，它们还可以检验大气中微子振荡是否为ν_μ--> ν_τ和/或ν_μ--> ν_s，确定大气中微子振荡的ν_μ--> ν_e含量，测量ν_e --> ν_τ的出现。根据振荡参数，他们可能能够检测地球物质和CP破坏的影响，并确定一些质量本征态的顺序。
1999-07-30 hep-ex hep-ph
Signature of sterile species in atmospheric neutrino data at neutrino telescopes
MiniBooNE的结果仍然不能全面排除LSND实验的振荡解释。到目前为止，能量在MeV范围内的所谓短基线实验和几米的基线一直在探测无菌中微子的存在。我们展示了如何在TeV能量范围内的大气中微子旅行数千公里的距离，这些额外的无菌状态的签名可以获得。TeV范围内的大气中微子将被即将到来的中微子望远镜探测到。当然，这些中微子的真空振荡会非常小。然而，我们表明，地球内部的共振物质效应可以将这些非常微小的振荡增强为接近最大的转变，这应该很难错过。我们表明，在这个高能量的大气中微子事件样本中，可以明确地获得不育中微子的印记。中微子望远镜不仅可以分辨出无菌中微子的存在，还可以区分不同的可能质量和混合情况，以及额外的无菌状态。
2007-11-23 astro-ph hep-ex hep-ph
ICANOE and OPERA experiments at the LNGS/CNGS
我们讨论了两个实验ICANOE和OPERA已提出的背景下，在欧洲的长基线和大气中微子实验。ICANOE/OPERA联合计划旨在进一步提高我们对大气中微子效应的理解。该计划的基础是（1）继续采用改进的ICANOE/ICARUS技术观测大气中微子;（2）利用来自CERN（CNGS）的730 km加速器中微子进行灵敏的numu->nue和numu->nutau出现计划。
2000-09-06 hep-ex
Configuring the Long-Baseline Neutrino Experiment
本文研究了长基线中微子实验（LBNE）在不同配置下的中微子振荡物理性能。特别是，我们比较的情况下，表面探测器在远地点增加了近探测器，与远地点探测器放置在地下深处，但没有近探测器。在后一种情况下，还利用了来自大气中微子事件的信息。对于反应堆实验和100 kt-yr曝光所支持的θ_{13}值，我们发现对中微子质量等级、θ_{23}的八分圆和对CP破坏的敏感性大致相当。我们还发现，随着曝光量的增加，近探测器有助于提高灵敏度的CP破坏大大超过大气中微子。
2013-12-30 hep-ex hep-ph
Cornering (3+1) sterile neutrino schemes
利用最新的大气中微子数据，以及短基线，长基线和氚$β$衰变数据，我们表明，联合解释的LSND，太阳和大气中微子异常的（3+1）不育中微子计划是严重不利的，在理论上有利的（2+2）计划相比。
2001-09-07 hep-ex hep-ph
Discriminating between Lorentz violation and non-standard interactions using core-passing atmospheric neutrinos at INO-ICAL
本文指出长基线实验中洛伦兹破坏与非标准相互作用效应会相互模仿而难以区分，并提出利用INO-ICAL对穿过地核的大气中微子及中微子与反中微子的分别识别来打破这一简并。
2023-05-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Update on Atmospheric Neutrinos
讨论了最近的实验结果对大气中微子振荡参数测定的影响。我们使用了所有已发表的关于大气中微子的研究结果，包括Super-Kamiokande的初步大统计数据。我们重新分析的数据方面的$ν_μ\to ν_τ$和$ν_μ\to ν_e$通道使用新的改进计算的大气中微子通量。我们比较了在大气中微子实验中获得的灵敏度与加速器和反应堆中微子振荡搜索，包括最近的Pizzz实验。我们简要地评论了大气中微子数据的影响，在未来的搜索中微子振荡与长基线，如K2 K，MINOS，ICARUS和NOE实验。
1998-01-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Testing Neutrino Properties at Long Baseline Experiments and Neutrino Factories
结果表明，除了$ν_μ- ν_τoscillations (e.g. decay, decoherence and $ ν_μ- ν_τ- ν_{KK}$混合外，其它对大气中微子异常的解释都可以在未来的实验装置上得到验证。在中微子振荡中CPT不变性的严格检验也可以进行。
2000-08-18 hep-ex hep-ph
The Smallness of Matter Effects in Long-Baseline Muon Neutrino Disappearance
本研究针对长基线μ中微子消失实验中的物质效应展开，通过分析现有及下一代实验的振荡测量情况，明确消失道物质效应的微小程度，指出其仅在DUNE高统计阶段才开始具有相关性。
2024-03-07 hep-ex hep-ph
Can atmospheric neutrino experiments provide the first hint of leptonic CP violation?
1-3混合角非零值的测量为确定轻子CP破坏铺平了道路。然而，当前一代长基线实验T2 K和NOvA对delta_{CP}的灵敏度有限。在本文中，我们第一次表明，大气中微子实验的意义，提供了第一个提示的CP破坏与T2 K和NOvA。特别是，我们发现，增加大气中微子数据从ICAL探测器在印度的中微子天文台（INO）T2 K和NOvA的结果在一个2倍的delta_{CP}值的范围内增加，其中2西格玛提示CP破坏可以获得。事实上，在对后面的实验不利的参数区域，CP破坏的第一个特征很可能来自于大气中微子数据的包含。
2013-12-04 hep-ex hep-ph
Neutrino Decay and Atmospheric Neutrinos
我们重新考虑中微子衰变作为大气中微子观测的解释。我们证明，如果两个混合态ν_μ和ν_τ的质量差很小（< 10^{-4} eV^2），则ν_μ的一个分量衰变为一个无菌中微子和一个Majoron，可以得到与观测值很好的拟合。我们讨论了如何K2 K和MINOS长基线实验可以区分衰变和振荡的情况。
1999-07-30 astro-ph hep-ex hep-ph
Atmospheric Neutrinos as a Probe of CPT Violation
我们表明，大气中微子可以提供一个敏感和强大的探头CPT破坏（CPTV）。我们进行现实的事件率计算和研究的比例的总μ子与反μ子的存活率与$L/E$和$L$（$L$ $\equiv$基线长度，$E$ $\equiv$中微子能量）在一个能够识别μ子电荷的检测器的变化。我们证明，测量这些比率时，再加上显着的$L$和$E$范围的特点，大气中微子光谱提供了一种方法，既检测到这种违反的存在，并把他们的界限，比较非常有利的那些可能从未来的中微子工厂。
2004-07-26 hep-ex hep-ph hep-th
Long baseline neutrino oscillation experiments
大气和太阳观测中的中微子振荡证据可以通过地面长基线实验来探测。这需要加速器束或核电站。这些搜索的现状以及未来的活动进行了讨论。精确确定所有矩阵元素和寻找轻子CP破坏将有可能与高强度加速器光束目前讨论的背景下的中微子工厂。
2002-06-03 hep-ex hep-ph
Mass Hierarchy Determination for $θ_{13}=0$ and Atmospheric Neutrinos
本文研究了在θ_{13} = 0的极限下，用大气中微子作为源来确定中微子质量等级的可能性。在这个极限中，不存在θ_{13}驱动物质效应，对Δ_{31}和Δ_{32}的独立测量原则上可以导致等级确定。由于这两者之间的差异为Δ_{21}，因此需要一种可以实现Δ_{21} L/E \gtrsim 1的实验布置。大气中微子可以满足这个条件，因为它们有很大的能量范围和基线。尽管如此，我们发现即使与T2 K或NOvA等明显协同的束流实验相结合，用大气中微子在θ_{13}=0极限下的分级决定也是不现实的。本文讨论了这种情况的原因，并在此过程中阐明了当θ_{13} = 0时，一般确定层次所必须满足的条件。
2009-08-13 hep-ex hep-ph
Neutrino parameters from matter effects in $P_{ee}$ at long baselines
我们表明，地球物质的影响，在${\rm {ν_e \to ν_e}}$生存概率可以用来干净地确定第三轻子混合角$θ_{13}$和大气中微子质量平方差，$Δm^2_{31}$的符号，使用$β$ -束作为$ν_e$源。
2007-04-24 hep-ex hep-ph
Exploring Long-Range Interactions in the Atmospheric Neutrino Oscillations at IceCube DeepCore
Institute of Physics, Sachivalaya Marg, Sainik School Post, Bhubaneswar 751005, India（印度物理研究所）；Department of Physics, Aligarh Muslim University, Aligarh 202002, India（阿利加尔穆斯林大学物理系）
IceCube深核探测器通过9.3年的运行时间，研究大气中微子振荡及味依赖的长程相互作用的灵敏度。
2026-01-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Measurement of atmospheric neutrino oscillations with very large volume neutrino telescopes
中微子振荡在过去几十年中已经使用多个中微子源和实验装置进行了探测。近年来，超大容量中微子望远镜开始为该领域做出贡献。首先是ANTARES，然后是IceCube，它们依赖于大而稀疏的仪器体积来观察大气中微子的基线和其他实验无法获得的能量组合。利用这一优势，IceCube的最新结果开始接近其他成熟技术的精度，并为未来的探测器（如ORCA和PINGU）铺平了道路。这些新项目旨在提供更好的测量中微子振荡参数，并最终确定中微子质量排序。运行实验的结果和潜在的拟议项目进行了讨论，在这篇评论中，强调的测量所涉及的实验挑战。
2015-11-03 hep-ex physics.ins-det
Status of four-neutrino mass schemes: a global and unified approach to current neutrino oscillation data
本文在四中微子质量方案（3+1）和（2+2）的框架下对中微子振荡数据进行了统一的整体分析。我们包括来自太阳和大气中微子实验的所有数据，以及来自包括LSND在内的短基线实验的信息。如果我们仅结合太阳和大气中微子数据，则显然首选（3+1）方案，而短基线数据与大气数据结合则首选（2+2）模型。当把所有的数据结合在一起进行全局分析时，（3+1）质量方案比（2+2）质量方案稍好一些，尽管目前所有的四中微子方案都是可以接受的。LSND的结果不利于三活跃中微子的情况下，只有$Δm^2_{sol}$和$Δm^2_{atm}$在99.9%的CL相对于四中微子最佳拟合模型。我们进行了详细的分析的拟合优度，以确定哪些子集的数据是在一个给定的质量计划的最佳拟合解决方案的分歧。
2002-02-19 hep-ex hep-ph
Constraints on long-range neutrino interactions from a variety of $U(1)^\prime$ symmetries using atmospheric neutrinos at IceCube DeepCore
Institute of Physics（印度物理研究所）；Department of Physics, Aligarh Muslim University（阿利加穆斯林大学物理系）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国家研究所）
利用IceCube DeepCore的8年大气中微子数据，首次搜索无反常风味依赖的$U(1)^\prime$对称性，未发现长程相互作用证据，并对相应势能及耦合强度和质量给出严格约束。
2026-06-02 hep-ex hep-ph physics.ins-det
NuFast-Earth: Efficient Atmospheric, Solar, and Supernova Neutrino Propagation Through the Earth
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
NuFast-Earth通过高效算法处理大气、太阳和超新星中微子在地球中的传播，提升计算效率和准确性。
2026-03-10 hep-ex hep-ph
Long-Baseline Neutrino Experiments
我们回顾了长基线中微子实验中，中微子被发现后，穿越宏观距离。在这样的距离上，中微子被发现在味态之间振荡。太阳中微子、大气中微子、反应堆中微子和加速器中微子的实验已经产生了中微子质量的相干图像，并混合了三种已知的味态。我们将总结目前最好的中微子参数和现象学的知识，我们的重点是实验技术的发展。我们从天体物理学中微子源产生的第一个证据出发，讨论了当前的开放问题和未来的研究目标。
2016-08-22 hep-ex nucl-ex
Lorentz noninvariant oscillations of massless neutrinos are excluded
没有中微子质量的洛伦兹非不变中微子振荡的自行车模型自然地预测了最大的混合和μ-中微子振荡参数对大气和长基线中微子的τ-中微子振荡的1/E依赖性，但也不能同时拟合太阳中微子和KamLAND的数据。在标准模型扩展中，我们研究了无质量中微子洛伦兹非不变振荡的有效哈密顿量的所有19种可能的结构，这些中微子在高中微子能量下自然具有1/E依赖性。由于缺乏任何证据的方向依赖性，我们只考虑方向无关的振荡。虽然我们发现了一些模型与1/E依赖于大气和长基线中微子，没有一个也可以同时适合太阳和KamLAND数据。
2011-09-08 hep-ex hep-ph
Atmospheric neutrinos in a next-generation xenon dark matter experiment
我们研究了未来氙和氩基暗物质和中微子探测实验对低能大气中微子的敏感性。不考虑实验背景，识别大气中微子引起的核反冲的主要障碍是由于$pp$太阳中微子引起的电子反冲分布的尾部。我们用NEST程序模拟了氙探测器中的太阳和大气中微子信号，发现700吨年的曝光将产生大气中微子的$5σ$探测。我们探讨了不同的探测器性能的影响，并发现一个足够长的电子寿命是必不可少的成功这样的测量。
2020-02-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Atmospheric Neutrino Oscillations: the Full Picture
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
通过联合分析多个大气中微子数据集（Super-Kamiokande、IceCube-DeepCore、KM3NeT/ORCA）和反应堆数据（Daya Bay），首次实现统一物理模型描述所有数据，得到有竞争力的混合参数测量，排除CP守恒并偏好正常质量顺序。
2026-09-15 hep-ex hep-ph
Linking solar and long baseline terrestrial neutrino experiments
我们表明，在框架中的三个轻中微子物种的分级质量，并假设没有微调之间的条目的中微子质量矩阵，可以使用太阳中微子的数据，以获得信息的元素$U_{e3}$的轻子混合矩阵。相反，在大气或长基线加速器或反应堆中微子实验中测量$U_{e3}$将有助于区分太阳中微子问题的可能振荡解。
1999-12-04 astro-ph hep-ex hep-ph
Mapping the dominant regions of the phase space associated with $c \bar c$ production relevant for the Prompt Atmospheric Neutrino Flux
我们提出了一个详细的映射的占主导地位的运动学域的贡献，即在高中微子能量的大气中微子通量通过研究其敏感性削减几个运动学变量的魅力在大气中的宇宙射线散射的生产至关重要。这包括质子-质子散射的最大质心能量、抛射体（宇宙线）和目标（大气核）中部分子的纵向动量分数、费曼$x_F$变量和魅夸克/反夸克的横向动量。我们发现能量大于$E_ν >$ 10 $^7$ GeV的中微子的产生对质心能量和抛射体10 $^{-8}$ $< x <$ 10 $^{-5}$的纵向动量分数特别敏感。很明显，在这些区域，我们无法控制部分子，特别是胶子的密度。我们还分析了由QCD模型产生的粲产生截面的特征理论不确定性。大气中的瞬发中微子通量的精确数据可以有效地限制重夸克产生的机制和基本的QCD动力学在运动学范围超出了目前的对撞机测量。
2017-08-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Bi-Maximal Mixing of Three Neutrinos
我们表明，如果太阳和大气的数据都描述的最大真空振荡在相关的质量尺度，然后存在一个独特的混合矩阵的三个中微子口味。该解必然保持CP，并自动意味着大气$ν_e$没有消失，这与超级神冈实验的指示一致。我们还研究了三中微子混合的后果，如果太阳和大气振荡表现出混合是大的，但不是最大的。对于非最大混合$ν_e\leftrightarrowν_τ$和$ν_e\leftrightarrowν_μ$振荡的预测，可能会在未来的长基线实验中观察到。
1998-06-19 astro-ph hep-ex hep-ph
Active-active and active-sterile neutrino oscillation solutions to the atmospheric neutrino anomaly
我们执行一个适合的完整的数据集对应于33.3千吨-年的数据的超级神冈实验以及所有其他的实验，以比较两个最有可能的解决方案，大气中微子异常的振荡方面的$ν_μ\to ν_τ$和$ν_μ\to ν_s$通道。使用国家的最先进的大气中微子通量，我们已经确定了两个通道的振荡参数的允许区域。我们发现，$Δm^2$值的积极无菌振荡（无论是积极的和消极的$Δm^2$）是高于$ν_μ\to ν_τ$的情况下，增加超级神冈样品稍微有利于$ν_μ\to ν_τ$振荡到一个无菌物种$ν_s$，$ν_μ\to ν_s$，不利$ν_μ\to ν_e$。我们还给出了在每个可能的振荡通道的最佳拟合点的天顶角分布预测。最后，我们将我们对大气中微子振荡参数的测定与未来长基线实验K2 K、MINOS、ICARUS、OPERA和NOE的预期灵敏度进行了比较。
1998-09-28 astro-ph hep-ex hep-ph
