Overhaul and Installation of the ICARUS-T600 Liquid Argon TPC Electronics for the FNAL Short Baseline Neutrino Program
ICARUS T600液氩(LAr)时间投影室(TPC)于2016-2017年在CERN进行了大修,为FNAL在短基线中微子(SBN)计划中的运行做准备。这包括对光电倍增管系统和TPC有线读出电子设备进行重大升级。完整的TPC线读出电子连同新的线偏置和互连方案进行了描述。新的信号馈通法兰的设计也是此次大修的基础部分,其主要特点是将所有电子元件集成到信号法兰上。还描述了FNAL T600探测器中安装的完整TPC电子链的初始功能测试。
2020-11-25 hep-ex physics.ins-det
Detecting the (Quasi-)Two-Body Decays of $τ$ Leptons in Short-Baseline Neutrino Oscillation Experiments
为下一代短基线中微子实验提出了新的探测器方案,旨在探索出现模式下\omutau振荡的大- $Δm^2$域。这些计划强调良好的光谱带电粒子和电磁簇射和有效的重建\ypi_g g衰变。基本元素是一系列相对较薄的乳胶靶,浸没在磁场中,并散布着电子跟踪器,以及一个由铅玻璃制成的细粒电磁热量计。这些元素作为一个不可分割的整体,在重建电磁簇射。这个概念方案在识别$τ$(准)二体衰变的特征运动学和选择电子衰变的$τ$表现出良好的性能。
2000-02-09 hep-ex
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
Electronics for the STEREO experiment
STEREO实验旨在通过精确测量反应堆反中微子光谱来探测短基线中微子振荡,目前正在安装中。它位于法国格勒诺布尔劳厄-朗之万研究所紧凑型研究堆堆芯附近。专用的电子设备,托管在一个单一的$μ$ TCA板条箱,设计用于该实验。在这篇文章中,电子要求,架构和实现的性能进行了描述。它示出了如何保存的液体闪烁体的固有的脉冲形状歧视属性,以及如何自定义自适应逻辑用于提高μ子否决效率。
2016-09-30 hep-ex physics.ins-det
Double Chooz, A Search for the Neutrino Mixing Angle theta-13
法国的双赫兹反应堆中微子实验计划快速测量中微子混合角θ 13,或者将其限制在sin ^2 2-θ 13小于0.025。介绍了该系统的物理范围、实验场地、探测器结构、闪烁体、光电探测、电子学、定标和模拟。还介绍了利用双中微子探测器探索反中微子探测器用于不扩散目标的可能性。
2006-10-30 hep-ex
Narrowing of the neutrino light curve in the OPERA experiment
在OPERA实验中,中微子光变曲线到达LNGS的时间是由CERN产生质子PDF的最佳拟合定义的。通过两参数匹配滤波,我们确定OPERA中微子光变曲线比质子PDF窄0.4-0.5%。结果表明,在欧洲核子研究中心的中微子创造尚未确定的物理和减少的重要性,OPERA检测到小于4 $σ.$
2011-10-21 hep-ex
The detection of neutrino interactions in the emulsion/lead target of 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$ν_μ\toν_τ$振荡,首次以外观模式探测中微子振荡。该装置由一个由电子探测器补充的乳胶/铅靶组成,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。2007年和2008年成功地进行了CNGS中微子探测,探测器及其相关设施完全运行,用于乳胶处理和分析。在简单描述了束流和实验装置后,我们报告了中微子相互作用事件的第一个样本的收集、重建和分析过程。
2009-03-17 hep-ex
Observation of neutrino interactions in the OPERA detector
OPERA是一个长基线中微子振荡实验,旨在通过观察$ν_μ$束中$ν_τ$的出现来观察$ν_μ \to ν_τ$振荡。该光束在CERN产生,并被送往实验正在运行的Gran Sasso INFN实验室。OPERA于2007年10月开始收集数据,当时成功定位并重建了第一批38个中微子相互作用。本文综述了该实验的现状,讨论了它在中微子振荡研究中的物理潜力和性能。
2008-05-21 hep-ex
The JUNO experiment and its electronics readout system
正在建设中的江门地下中微子观测站(JUNO)的主要目标是确定中微子质量等级和测量亚百分之一级的振荡参数。该探测器由20千吨液体闪烁体和17612个20英寸光电倍增管以及25600个3英寸小型光电倍增管组成,光电阴极覆盖率为77%。电子系统分为两个主要部分。前端系统位于水下,执行模拟信号处理。后端电子系统位于水外,由DAQ和触发器组成。目前的生产状态的实验以及电子系统的设计将报告在演示文稿。
2022-02-09 hep-ex physics.ins-det
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: 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
Time-Shift in the OPERA set-up: proof against superluminal neutrinos without the need of knowing the CERN-LNGS distance and Reminiscences on the origin of the Gran Sasso Lab, of the 3rd neutrino and of the "Teramo Anomaly"
LVD的时间稳定性允许在OPERA实验中建立时间偏移,从而提供了第一个反对超光速中微子的证据,使用“Teramo异常”的水平μ子。这个证明是特别有趣的,因为不需要知道中微子产生的地方(CERN)和它们被检测到的地方(LNGS)之间的距离。由于超光速中微子在物理学界产生了对物理学研究中好的和坏的行为的生动兴趣,作者认为回顾格兰萨索实验室的起源、第三中微子的起源、由于“泰拉莫异常”而产生的水平μ子的起源以及轻子味之间的振荡是适当的,当时欧洲核子研究中心-格兰萨索中微子束被列入世界上最强大的地下实验室项目。
2012-06-13 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
Embedded Readout Electronics R&D for the Large PMTs in the JUNO Experiment
江门地下中微子天文台(JUNO)是华南地区正在建设的下一代液体闪烁体中微子实验。由于附近核电站产生的反中微子,JUNO将主要研究中微子质量等级,这是中微子物理学中的一个开放的关键问题。测量成功的一个关键因素是使用非常靠近探测器信号的高速、高分辨率采样电子设备。电子响应的线性是实验成功的另一个重要因素。在电子设备的初始设计阶段,开发了一种定制设计,前端和读出电子设备非常接近探测器模拟信号,并成功进行了测试。本文介绍了电子结构和第一次测试进行的原型。电子原型已经过测试,它们显示出良好的线性响应,在整个动态范围(1-1000 p.e.)内的最大偏差为1.3%,满足JUNO实验要求。
2020-05-17 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
The Nuclear Emulsion Technology and the Analysis of the OPERA Experiment Data
OPERA是一项旨在通过振荡检测几乎纯μ中微子束(CNGS中微子束)中τ中微子出现的实验。OPERA是一种将核乳胶与电子探测器相关联的混合探测器。核乳胶提供了必要的分辨率来检测τ中微子CC相互作用。第一次物理运行于2008年7月开始,11月结束。在本报告中,报告了乳液技术及其数据分析的现状。
2009-10-17 hep-ex
Probing the Sun's inner core using solar neutrinos: a new diagnostic method
太阳内核的电子密度是从Super-Kamiokande、SNO和Borexino实验的8B、7 Be和pep中微子通量测量中推断出来的。我们发展了一种新的方法,在该方法中,我们使用KamLAND探测器确定中微子的基本振荡参数:质量差和真空振荡角。我们的研究结果表明,太阳内核的太阳电子密度(半径小于太阳半径的10%)远高于目前标准太阳模型的预测,高达25%。当中微子探测器能够将电子-中微子存活概率的误差减少15倍时,这些初步发现就可以得到潜在的证实。
2013-09-29 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
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
A short comment on OPERA neutrino velocity measuerement
本文讨论了OPERA实验数据分析中的一个潜在问题:主要问题是在极大似然方法中使用的量“\partialt“不是母体分布的“真”参数(本文称为PDF),而是x轴(时间尺度)的偏移。这意味着“\partialt“量只能被视为系统效应,这些误差不能简单地从所述的高斯分布中推导出来。
2011-11-14 hep-ex
Superluminal neutrinos at the OPERA?
我们认为,最近的测量中微子速度高于光速可能是由于违反洛伦兹不变性的μ子中微子。这个结果并不一定会破坏特殊相对论的因果关系基本概念。
2011-10-06 hep-ex hep-ph
Comments on the recent velocity measurement of the muon neutrinos by the OPERA Collaboration
我们认为,OPERA合作引用的结果不能简单地解释为μ子中微子以超光速从欧洲核子研究中心的创建点移动到LNGS的相互作用点。
2011-09-26 hep-ex hep-ph
Neutrino scattering on atomic electrons in searches for neutrino magnetic moment
中微子在原子电子上的散射被认为是在转移到电子的能量与特征原子能量相当的情况下,与当前的中微子磁矩的实验研究有关。这个过程是由标准的电弱相互作用以及可能的中微子磁矩所促成的。量子力学和规则推导出的包容性截面在一个固定的能量沉积在原子系统中,它示出的能量转移截面的微分给出,模非常小的修正,由相同的表达式为自由电子,一旦所有可能的最终状态的电子系统被考虑在内。因此,原子效应在包容过程中有效地抵消了。
2010-08-23 hep-ex hep-ph
Using an Einstein's idea to explain OPERA faster than light neutrinos
OPERA实验报告了来自CNGS束的中微子,比预期的光早60 ns到达格兰萨索实验室,统计误差范围为§6:9,系统误差为§7:4。因此,这些中微子比真空中已知的光速更快。这些令人困惑的结果可以用衰变隧道中中微子的受激发射来解释,这与激光脉冲的放大非常相似。
2012-11-27 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
Off-shell OPERA neutrinos
在OPERA实验中,如果其中一个中微子的质量非常小,那么中微子的超光速传播就会发生。然而,该效应仅在该质量量级的能量下具有明显的振幅,因此与实验的多GeV尺度的重叠可以忽略不计。
2011-12-11 hep-ex hep-ph
Study of charged hadron multiplicities in charged-current neutrino-lead interactions in the OPERA detector
OPERA实验旨在通过直接观测CNGS中微子束中的τ中微子来寻找出现模式下的$ν_μ \rightarrow ν_τ$振荡。本文研究了铅中带电中微子相互作用产生的带电粒子多重数。给出了带电强子平均多重数及其色散,并研究了不同运动学区域的KNO标度。结果中详细的表格,可用于验证的中微子-铅相互作用的蒙特卡罗发电机的形式。
2017-06-24 hep-ex physics.ins-det
A possible statistical mechanism of anomalous neutrino velocity in OPERA experiment?
求解了描述质子束转化为介子,然后再转化为中微子过程的动力学方程组。中微子密度分布的渐近演化与前一版本的注记中关于均匀阻尼波包的简单模型的结果基本相同。它再次表明,最近报道的“超光速中微子”可以被认为是一个纯粹的统计效应,因为事实上,检测到的中微子代表了初始质子的偏差样本。
2011-10-16 hep-ex physics.data-an
Testing the OPERA Superluminal Neutrino Anomaly at the LHC
OPERA合作报告了对超光速μ介子中微子的观测,其速度$v_ν$超过了光$c$,与$(v_ν- c)/c \simeq 2.5 \times 10^{-5}$。在最近的一项研究中,科恩和柯汉豪(CG)反驳了这一说法,指出这种中微子会通过粒子对发射以不可接受的速度损失能量。在CG参数之后,我们指出,与OPERA异常一致的成对发射可以导致LHC中高度提升的顶夸克衰变的可检测信号,从而允许对超光速中微子假说进行独立测试。
2011-11-10 hep-ex hep-ph
Automatic test system of the back-end card for the JUNO experiment
江门地下中微子天文台(JUNO)是中国正在建设的中基线中微子实验,目标是确定中微子质量等级。JUNO电子读出系统由水下前端电子系统和外部水后端电子系统组成。这两部分通过100米以太网电缆和电源电缆连接。后端卡(BEC)是JUNO电子读出系统的一部分,用于将水下盒连接到触发系统,并连接以传输系统时钟和触发信号。每个BEC连接到48个水下箱,总共需要大约150个BEC。在应用与水下系统的实际连接之前,必须验证物理层链路。因此,我们的目标是建立一个自动测试系统来检查物理链路的性能。测试系统基于定制的FPGA板,为了使设计通用,仅使用JTAG作为与PC机的接口。该系统可同时对96个通道以不同的速度产生和检查不同的数据模式。1024个连续时钟周期的测试结果定期自动上传到PC机。我们描述了BEC自动测试系统的设置,并给出了最新的测试结果。
2020-11-13 hep-ex physics.ins-det
Superluminal Neutrinos at OPERA Confront Pion Decay Kinematics
洛伦兹不变性(VLI)的破坏被认为是OPERA报道的μ子中微子超光速的一种解释。在这篇文章中,我们表明,解释这一结果所需的VLI的量与π衰变的运动学,延长其寿命,减少中微子带走的动量带来了严重的困难。我们表明,OPERA实验限制了$α= (v_ν- c)/c < 4 \times 10^{-6}$。然后,我们求助于宇宙射线数据的μ子和中微子在地球大气中产生的光谱,提供一个更强的束缚VLI:$(v-c)/c < 10^{-12}$。
2011-12-20 hep-ex hep-ph
Constraints on the interpretation of the superluminal motion of neutrinos at OPERA
各种方法旨在描述OPERA实验的最新分析,该实验表明中微子的传播速度超过光速。我们证明,任何这样的理论或实验解释必须不破坏复杂的(非线性)结构的质子波形中恢复的中微子信号。举个例子,考虑到只有一小部分中微子的速度超过光速,比如无菌中微子。假设OPERA的结果是正确的,我们拟合OPERA数据,包括这个分数作为自由变量。在我们的分析中,最佳拟合值是50%的中微子是超光速的,(v-c)/c = 4.5 × 10^{-5},其中中微子速度随着超光速中微子比例的减少而增加。超光速中微子的最小分数被发现是17%(3西格玛),这是由质子波形的非线性约束。这个极小的分数挑战了只有无菌中微子的速度超过光速的假设。此外,我们还证明了实验效果的质子波形和中微子信号之间引入的涂抹,如预期的一些系统误差,也是有限的波形的形状。最后,我们说明,甚至更强的约束可能会得到从最近的分析与短聚束,尽管低的统计。
2012-01-09 hep-ex hep-ph
Tachyonic Majorana neutrinos or neutrino spin-to-orbital angular momentum conversion in OPERA
OPERA-CNGS实验的新数据发布,获得了较短的质子溢出,证实了我们最近提出的马约拉纳中微子在地壳传播过程中获得的假想质量项的唯象模型所预期的快电子行为。我们进行了中微子事件探测的数值模拟比较这些马约拉纳快子的性能与新的OPERA结果,发现一个很好的协议。自旋轨道角动量转换的可能性,预计在介质中给出一个负的平方质量,也简要讨论。
2011-11-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraints and tests of the OPERA superluminal neutrinos
OPERA探测到的超光速中微子表明中微子扇区存在$10^{-5}$量级的洛伦兹不变性破坏。我们研究的影响,在这项工作中的结果。我们发现,OPERA数据所暗示的如此大的LIV将使中微子产生过程$π\to μ+ ν_μ$在中微子能量大于约5 GeV时在运动学上被禁止。OPERA对40 GeV中微子的探测可以使LIV参数小于$3\times 10^{-7}$。此外,中微子在LIV框架中的衰变将大大改变中微子谱。利用IceCube测量的大气中微子能谱可以将LIV参数约束到$10^{-12}$水平。未来对银河系源天体物理中微子的探测有望对中微子的LIV参数给出更强的约束。
2011-12-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Inconsistence of super-luminal Cern-Opera neutrino speed with observed SN1987A burst and neutrino mixing for any imaginary neutrino mass
我们试图以任何方式适合最近的歌剧欧洲核子研究委员会声称的中微子超光速与观察到的超新星SN 1987 A中微子爆发和所有(或大多数)中微子味振荡。我们考虑了三个主要的框架:(1)一个假想的中微子质量的快子,其时间与观测到的IMB-神冈SN 1987 A爆发的时间长了数千亿倍。(2)一个特设的反快子模型,其时间收缩可以容纳SN 1987 A爆发,但大大不同意与能量无关的Cern Opera超光速。(3)一个分裂的中微子味道速度(在一个共同的实质量相对论中微子电子分量和一个超光速中微子μ之间)在一个临时的冻结速度场景中,导致中微子的快速去相干和快速味道混合(在电子和μ子之间),这与大多数振荡记录相冲突。因此,我们得出结论,欧洲核子研究中心的时间校准中一定隐藏着一个错误(最近的谣言似乎证实了这一点)。我们还提醒的相关性,保证最小的大气中微子质量的检测可能实现的毫秒引力中微子分裂的时间延迟之间的重力爆发和中子化中微子峰值在任何未来的SN爆炸仙女座记录在兆吨中微子探测器。
2012-03-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Model dependence of the bremsstrahlung effects from the superluminal neutrino at OPERA
我们重新审视的超光速中微子的韧致辐射过程的OPERA结果的动机。通过对超光速中微子的平面波解的仔细分析,我们发现由于中微子自旋和的修正,使得矩阵元的平方含有洛伦兹破坏的附加项.我们指出,衰减率和能量损失率的系数显着依赖于模型的细节,虽然结果是参数相似的Cohen和Alfrehow [1]。我们说明了这一点,从修改后的中性流相互作用的中微子与洛伦兹破坏相同的顺序,在修改后的色散关系。
2012-01-14 hep-ex hep-ph
Resolution of 8 inconsistencies with the OPERA result on superluminal neutrinos, and the best way to check it
这篇论文已被撤回,因为它过时和不正确。它已被arXiv取代:1204.0484
2012-09-24 hep-ex hep-ph
"OPERA superluminal neutrinos explained by spontaneous emission and stimulated absorption"
本文表明,对于OPERA报道的3ns短中微子脉冲,由于自发发射引起的中微子分布函数的相对论形变效应,产生了65.8ns的提前到达,与报道的62.1ns \pm 3.7ns一致,RMS为16.4ns,解释了明显的超光速效应。研究还表明,10500ns长脉冲中微子在经过作为激光管的衰变隧道时,由于受激吸收和自发发射的共同作用而产生的形变效应,可以解释中微子早到格兰萨索的现象,即早到57.8ns。
2011-12-05 hep-ex hep-ph
General neutrino interactions with sterile neutrinos in light of coherent neutrino-nucleus scattering and meson invisible decays
本文研究了在有效场论中,由CEνNS过程和介子不可见衰变得到的类属中微子与无菌中微子相互作用的电流边界。首先用介于电弱标度和手征对称性破缺标度之间的低能有效场论(LNEFT)描述了夸克与左手SM中微子和/或右手中微子的相互作用.我们完成了独立的运营商的基础上,包括轻子数守恒(LNC)和轻子数违反(LNV)运营商涉及右手中微子的LNEFT到6维。我们从相干观测中平移了LNEFT Wilson系数的界,并计算了轻介子不可见衰变的分支分数。LNEFT上的界限,然后映射到SM有效场论与无菌中微子(SMNEFT),以限制新的物理以上的电弱标度。我们发现,介子不可见衰变可以为两个(一个)活动中微子的夸克-中微子相互作用中的τ中微子味分量和s夸克分量以及没有任何活动中微子场的有效算符提供唯一灵敏的探针。CEνNS过程对所有其他威尔逊系数都有最严格的限制。在假定SMNEFT中每次只存在一个主导Wilson系数和可忽略的无菌中微子质量的情况下,新物理标度的最严格极限是LNEFT中相应偶极算符的2.7 - 10 TeV和LNEFT中中微子-夸克算符的0.5 - 1.5 TeV。
2020-07-28 hep-ex hep-ph
Exploring Neutrino Interactions with MicroBooNE
最近,MiniBooNE在低能量下观察到电磁过剩。这种过度的性质是什么?20年前LSND的低能量过剩的本质是什么?MicroBooNE探测器将在费米实验室看到来自MiniBooNE所使用的相同助推器光束的中微子。MicroBooNE的设计将使我们能够区分光子和电子,从而阐明MiniBooNE和LSND的低能电磁过度。MicroBooNE是一个170吨重的液态氩时间投影室(LArTPC),能够对中微子与泡室的相互作用进行成像,但需要电子数据采集和处理。除了照亮低能过剩和测量低能中微子截面之外,MicroBooNE还为费米实验室更广泛的短基线中微子物理计划开辟了道路,它也是一个长基线数千吨级LArTPC探测器的研发项目。
2014-11-17 hep-ex physics.ins-det
A model of superluminal neutrinos
基于OPERA实验对超光速中微子的初步观测,我们提出了一个活动-无菌中微子振荡模型,其中无菌中微子是超光速的,而活动中微子由于中微子混合而呈现超光速.该模型展示了一些有趣的可能性和挑战,适用于一个大类的模型,旨在解释OPERA的结果。
2011-12-02 hep-ex hep-ph
ICARUS at the Fermilab Short-Baseline Neutrino Program -- Initial Operation
ICARUS合作项目使用760吨重的T600探测器在地下LNGS实验室进行了为期三年的成功物理运行,研究了CERN中微子到Gran Sasso束(CNGS)的中微子振荡,并寻找大气中微子相互作用。ICARUS对CNGS束中类似LSND的异常$ν_e$出现进行了灵敏搜索,这有助于将允许参数限制在1 eV左右的狭窄区域$^2$,其中所有实验结果都可以一致地容纳在90%CL。在欧洲核子研究中心进行了重大检修后,T600探测器已安装在费米实验室。2020年,低温调试开始,包括探测器冷却、液氩填充和再循环。ICARUS已经开始运行,并成功完成了调试阶段,收集了来自助推器中微子束(BNB)和主注入器(NuMI)光束离轴处的第一批中微子事件,用于测试ICARUS事件选择,重建和分析算法。ICARUS数据采集的第一个目标将是进行一项研究,以证实或反驳中微子-4短基线反应堆实验在BNB的$ν_μ$通道和NuMI的$ν_e$中的声明。ICARUS还将解决其他基础研究,如中微子截面与NuMI光束和一些超越标准模型搜索。在第一年的运行之后,ICARUS将在短基线中微子计划内与短基线近探测器一起开始寻找无菌中微子的证据。
2023-01-20 hep-ex physics.ins-det
OPERA, SN1987a and energy dependence of superluminal neutrino velocity
本文是对OPERA [1,2]最近提出的中微子超光速与能量的关系的讨论。分析是基于那里提供的关于这个问题的数据,以及与神冈探测器记录的SN 1987 a中微子数据的一致性[3]。可以看出,将OPERA与SN 1987 a相协调是相当困难的。如果应用在所有的中微子能量上,那么所谓的科尔曼-科洛希色散关系并不能很好地做到这一点。所谓的量子引力激发的色散关系表现得更差。在OPERA能量附近,能量独立的速度,以及线性能量依赖性,其偏移量与OPERA在28.1 GeV处观察到的δv相当。我们的分析表明,从SN 1987 a精确的到达时间数据仍然允许超新星中微子的超光速行为。给出了一种平滑插值方法,使OPERA和SN 1987 a的插值结果能很好地协调.这表明超新星中微子的δv存在四次方能量依赖关系。这种行为是不敏感的速度是否是能量无关的,或线性依赖于能量,近OPERA尺度的能量。最后对这些关系的实验检验提出了建议。
2011-10-23 hep-ex hep-ph
OPERA neutrino oscillation search: status and perspectives
OPERA是Gran Sasso实验室(LNGS)的一项长基线实验,旨在搜索外观模式中的$ν_μ\rightarrow ν_τ$振荡。OPERA从2008年到2012年使用来自CERN的CNGS中微子束获取数据。数据分析正在进行中,目标是建立具有高显著性的$ν_τ$外观,并提高对$ν_μ$ $\rightarrow$ $ν_e$外观通道中无菌中微子搜索的灵敏度。将介绍目前的结果,并讨论前景。
2015-10-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The Research and Development of New Electronics System and its Testing on the JNE-1ton Prototype Detector
Tsinghua University(清华大学);Lanzhou University(兰州大学)
锦屏中微子实验对读出电子学要求高,为此研发了高性能读出系统,经测试验证其关键指标满足实验要求,模块化架构可支持全规模探测器,新电子系统满足未来JNE实验技术需求。
2026-07-29 hep-ex physics.ins-det
Possible Origin Of The Neutrino Speed Anomaly Reported By OPERA
最近,OPERA合作报告了一项测量,测量了μ子中微子在CERN的生产基地和730公里外的Gran Sasso下的检测基地之间穿过地壳的超光速。测量是基于这样的假设,即质子-靶碰撞中产生的母介子衰变产生的中微子的脉冲形状与入射质子的脉冲形状相同。在这里,我们认为,沿束方向的目标的有效列密度随时间的推移而减少,在10.5微秒的质子脉冲的持续时间。这是因为在10.5微秒脉冲期间,通过能量-动量沉积,靶材料沿射束的热膨胀和排出。在脉冲期间有效柱密度的渐进减少降低了每个入射质子的中微子产生率。相对于根据质子脉冲形状计算出的中微子平均产生时间,它可能已经提前了探测到的中微子的平均产生时间,与测量到的中微子产生时间(60.7+/-6.9(stat)+/-7.4(sys)ns相当。这个解释意味着OPERA计划测量的中微子速度在更短的脉冲(几纳秒)中产生,应该产生与自由空间中光速一致的速度。
2011-10-28 hep-ex hep-ph
Three errors in the article: "The OPERA neutrino velocity result and the synchronisation of clocks"
我们发现Contaldi \cite{Contaldi}的文章“OPERA中微子速度结果和时钟同步”中有三处错误。首先,在大地水准面描述中纬度角的定义导致了一个长椭球(橄榄球形状),而不是一个通常的赤道扁平的扁椭球。第二,孔塔尔迪在向心贡献项中忘记了纬度的余弦。最后但并非最不重要的一点是,人们犯了一个深刻的概念性错误,认为原子钟或任何计时仪器都是由汽车或飞机在欧洲核子研究中心和格兰萨索之间的旅程中携带的;而不是原子钟通过GPS设备不断地被校准,势项的变化只适用于中微子旅行本身。因此,我们发现中微子本身的时间修正仅适用于$Δt=3.88 \, 10^{-16} s$,而不是作者所声称的在12小时加4天静止时间内的原子钟的$Δt \approx 30ns $修正!这意味着,这篇论文\cite{Contaldi}没有给出正确的解释,为什么在OPERA中微子实验中中微子的速度比光速快。
2011-10-13 hep-ex hep-ph
Opera Highlights
OPERA实验是一个长基线中微子振荡实验,旨在通过探测$τ$衰变来观察CERN中微子到Gran Sasso光束线中出现的$ν_μ \rightarrow ν_τ $中微子振荡。在这里,我将总结2008-10年的运行结果,并更新观察到的稀有衰变拓扑结构和中微子速度测量结果。
2014-05-27 hep-ex physics.ins-det
Study of Neutrino Oscillations in the OPERA Experiment
OPERA实验的目的是在$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
Non-standard neutrino interactions and low energy experiments
本文建立了中微子与轻夸克、轻子、胶子和光子弹性散射中非标准相互作用的有效场论,包括所有可能的五维、六维和七维算符。给出了中微子-核相干散射和深非弹性散射的截面表达式。假设单一运营商的优势,我们约束各自的威尔逊系数使用测量的COHERENT和CHARM合作。我们还指出了未来的弹性中微子核散射实验的约束力。最后,我们探讨了以上的电弱破标度的SMEFT运营商的界限的影响。
2018-12-06 hep-ex hep-ph
Comment on OPERA neutrino velocity measurement
本文讨论了OPERA实验数据分析中的一个潜在问题:主要问题是在极大似然方法中使用的量\partial t不是母体分布的“真”参数(本文称为PDF),而是x轴(时间尺度)的shshift。这意味着量\partial t必须仅被视为系统效应,这些误差不能简单地从所述的高斯分布中推导出来。
2011-11-05 hep-ex hep-ph
Time Projection Chambers for the T2K Near Detectors
T2 K实验旨在研究中微子振荡特性,方法是将日本东海J-PARC产生的高强度中微子束射向位于295公里外日本神冈的大型Super-Kamiokande探测器。该实验包括一个精密的近探测器复合体,位于中微子产生靶下游280米处,以测量中微子束的性质,并更好地了解能量低于几个GeV的中微子相互作用。近距离探测器的一个关键元件是ND 280跟踪器,它由两个有源闪烁棒靶系统组成,周围环绕着三个大型时间投影室(TPC),用于带电粒子跟踪。用跟踪器收集的数据被用来研究带电电流中微子相互作用率和运动学振荡前,以减少振荡测量的不确定性的远探测器。跟踪器被前UA 1/Nomad偶极磁体包围,TPC测量通过它们的带电粒子的电荷、动量和粒子类型。TPC设计的新功能包括由复合板构成的矩形盒布局,使用散装micromegas气体放大检测器,基于新ASIC的电子读出,以及光电子校准系统。本文介绍了TPC的设计和建设,micromegas模块,读出电子,气体处理系统,并显示的TPC的性能推导出与粒子束,宇宙射线,和校准系统的测量。
2010-12-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Superluminal neutrinos in long baseline experiments and SN1987a
中微子洛伦兹不变性的精确测试可以使用长基线实验,如MINOS和OPERA或来自天体物理学来源的中微子。MINOS合作报告了一个μ子中微子速度的测量结果,暗示了超光速传播,最近由OPERA在6 sigma上证实。我们考虑一个一般的参数化,它超出了通常的线性或二次违反考虑量子引力模型。我们还提出了一个玩具模型,说明为什么洛伦兹破坏可以是特定的中微子部门,并引起一个通用的能量行为E^alpha,其中α不一定是一个整数。超新星边界和首选MINOS和OPERA地区显示出紧张局势,由于没有形状变形的中微子束在远探测器的MINOS。OPERA的结果也指出了这种效应的能量独立性。
2012-01-13 hep-ex hep-ph hep-th
Large-Mass Ultra-Low Noise Germanium Detectors: Performance and Applications in Neutrino and Astroparticle Physics
本文介绍了一种新型的辐射探测器--p型修饰电极锗二极管。原型显示,第一次,在核反应堆实验中的相干中微子-核散射的测量所需的功能(质量,能量阈值和背景预期)的组合。该设备杂交的质量和能量分辨率的常规HPGe同轴伽马能谱仪与低电子噪声和阈值的小型X射线半导体探测器,还显示了一个内在的能力,区分多个从单站点粒子相互作用。目前的性能的原型和可能的进一步改进进行了讨论,以及其他应用这种新型的设备在中微子和天体粒子物理(双β衰变,中微子磁矩和WIMP搜索)。
2007-01-07 astro-ph hep-ex nucl-ex