Neutrino Energy Estimation in Neutral Current Interactions and Prospects for Sterile Neutrino Searches
现代中微子探测器，特别是SBN和DUNE的大型液氩时间投影室（LAr TPC），提供了关于GeV尺度相互作用的前所未有的信息量。利用LAr热光子晶体优异的空间分辨率和量热分辨率以及较低的跟踪阈值，我们提出了一种估算中性流相互作用中中微子能量的新方法。这种方法对寻找无菌中微子有潜在的影响;它允许在中性流中微子能谱中观察由于无菌中微子引起的振荡而导致的光谱畸变。作为一个例子，我们使用这种方法进行了分析，在3+1模型下，在SBN的中性电流通道中的无菌中微子的唯磁灵敏度。
2021-03-23 hep-ex
Search for sterile neutrino mixing in the MINOS long-baseline experiment
使用NUMI中微子束中MINOS探测器记录的中性流相互作用数据，报告了在735 km基线上寻找活性中微子物质的组合通量的耗尽。根据涉及三种已知中微子味的中微子振荡数据的传统解释，这种耗尽是不可能的。耗尽可能是振荡或衰变到假定的非相互作用的“无菌”中微子的信号，现有数据没有排除这种情况。利用3.18 × 10 ^{20}质子对靶的照射，在MINOS远探测器上重建了候选中性流反应的可见能谱，其中能量在~500 MeV和120 GeV之间的中微子主要以nu_mu的形式产生.该光谱与从类似选择的近检测器样品推断的光谱的比较显示，在带电相互作用数据中观察到消失的nu_mu通量的部分中，在90%置信水平（C.L.）下，可以转化为无菌状态的部分小于52%。通过将数据拟合到各种模型中，验证了活性中微子通过振荡与单个无菌中微子混合的假设。在所考虑的特定四中微子模型中，混合角theta_{24}和theta_{34}在90%C. L.被限制为小于11度和56度，分别还研究了活跃中微子衰变为惰性中微子的可能性。在5.4标准偏差下排除了没有振荡的纯中微子衰变。对于活动中微子在中微子振荡的同时衰变到无菌态的情形，在90% C. L.时，中微子衰变寿命τ 3/m3> 2.1 × 10 ^{-12} s/eV。
2010-03-11 hep-ex
Active to sterile neutrino oscillations: Coherence and MINOS results
本文研究了MINOS实验近探测器中的$ν_μ- ν_s$振荡效应。从概念上讲，MINOS对质量为$\sim 1$ eV的无菌中微子的搜索实现了一个有趣的情况，即中微子状态在产生时的部分退相干。这对应于两个质量本征态的能量差，其与初始状态（π）的宽度相当或大于初始状态（π）的宽度。我们表明，这些影响修改MINOS约束的混合无菌中微子$Δm^2_{41} \aprge 0.5$ eV $^2$和$Δm^2_{41} \gtrsim 15$ eV $^2$的振荡不敏感的实验。$Δm^2_{41} = (1 - 3)$ eV $^2$的振荡可以解释在近探测器的低能量仓中观察到的事件的一些不足，以及相应地在远探测器中观察到的事件的过量。
2011-11-13 hep-ex hep-ph
Search for sterile neutrinos in MINOS and MINOS+ using a two-detector fit
通过在1.04 km和735 km的基线上使用MINOS和MINOS+组合的$16.36\times10^{20}$质子靶上曝光，在两个探测器中寻找μ介子中微子消失，对活性中微子和轻不育中微子之间的混合进行了搜索。在两个探测器中同时拟合带电电流μ介子中微子和中性电流中微子能谱，使用3+1模型没有产生无菌中微子混合的证据。迄今为止，最严格的限制是对混合参数$\sin^2θ_{24}$的大多数值的无菌中微子质量分裂$Δm^2_{41} > 10^{-4}$ eV $^2$。
2020-06-03 hep-ex
Sterile Neutrino Production Through a Matter Effect Enhancement at Long Baselines
如果无菌中微子与标准模型费米子有中性耦合，那么物质效应共振跃迁到无菌中微子和多余的中性电流事件可能在长基线实验中显现出来。假设一个单一的无菌中微子与中性耦合的费米子物质，我们重新检查边界无菌中微子生产在长基线的MINOS结果$P_{ν_μ \rightarrow ν_s} < 0.22$（90% CL）。我们证明，中性矢量耦合到费米子物质的无菌中微子可以逃避MINOS限制，允许在长基线的活性到无菌中微子转换的比例更高。扫描参数空间的无菌中微子物质效应拟合的LSND和MiniBooNe数据，我们表明，在矢量单重态耦合的无菌中微子的物质，这些拟合的一些有利的参数化将创建中性电流事件超出标准模型预测在长基线实验（例如MINOS和OPERA）。
2013-06-18 hep-ex hep-ph
Results from the MINOS Experiment and New MINOS+ Data
MINOS实验从2005年5月到2012年4月收集了7年的数据。从那时起，它已经在升级的中能NuMI束中重生为新的MINOS+实验，并于2013年9月开始采集数据。MINOS标准振荡三味消失分析的更新，其中包括28%以上的大气中微子数据。这种组合的三味分析计算的大气参数最佳拟合点的$Δm_{32}^{2}=2.37^{+0.11}_{-0.07} \times 10^{-3}$ ~eV $^{2}$和$\sin^{2}θ_{23}=0.43^{+0.19}_{-0.05}$的倒置的层次结构，其中MINOS拟合显示出轻微的偏好。首先介绍了新的MINOS+束流数据。新的数据与组合的三味分析一致。最后，新的MINOS的结果为寻找无菌中微子使用中微子的消失，削减了大量的允许相空间的无菌中微子的存在。
2015-07-30 hep-ex
Search for active neutrino disappearance using neutral-current interactions in the MINOS long-baseline experiment
我们报告的第一个详细的比较率和光谱的中性流中微子相互作用在两个相距甚远的位置。在远地点的速率损耗将表明新μ介子和无菌粒子之间的混合。在重建的能谱中没有观察到异常耗尽。假设振荡发生在一个单一的质量平方分裂，一个适合的中性和带电电流的能谱限制了一个无菌中微子振荡的μ子中微子的分数低于0.68在90%的置信水平。一个不太严格的限制，由于可能的贡献，测量的中性电流事件率在远网站从电子中微子外观在目前的实验极限。
2008-10-03 hep-ex
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
DUNE sensitivities to the mixing between sterile and tau neutrinos
可以通过多种方式探测光不育中微子，包括电弱衰变、宇宙学和中微子振荡实验。在长基线实验中，中性流数据对轻的无菌中微子的存在直接敏感：一旦活性中微子振荡到无菌状态，中性流数据样本中的耗尽是预期的，因为它们不与$Z$玻色子相互作用。这个通道提供了一个直接的途径来探测无菌中微子和τ中微子之间的混合，这在很大程度上不受当前数据的限制。在这项工作中，我们研究了潜在的沙丘实验，以约束参数化这种混合，$θ_{34}$，通过观察中性电流事件在远探测器的混合角。我们发现，DUNE将能够显着改善电流的限制，由于其大量的统计数据和良好的区分中性和充电电流事件。
2017-07-17 hep-ex hep-ph
First MINOS+ Data and New Results from MINOS
在2005年至2012年进行了7年的MINOS实验之后，MINOS+长基线中微子实验于2013年9月开始运行。MINOS+利用分别位于费米实验室和明尼苏达州北部的MINOS近、远探测器，并在735公里的基线上测量新的中能NuMI中微子束，积累了靶上$1.7\times 10^{20}$质子的曝光量。在本文中，我们提出了初步的结果，从MINOS+运行。此外，我们报告了改进的结果，从三个中微子味分析的完整的$14\times 10^{20}$ MINOS时代的光束样本，并结合完整的MINOS和MINOS+大气中微子样本，相应的曝光量为48.7千吨年增加了28%，相对于以前公布的MINOS测量。分析结合了测量μ介子中微子消失和出现到电子中微子的光束和大气样品。此外，我们提出了一个新的搜索结果，在完整的MINOS NuMI样品中的无菌中微子。假设一个3+1中微子混合模型，其中包含一个不育中微子。中微子混合在ND基线（$\sim 1$公里），相关的附加质量本征态$m_4\gtrsim 1$ eV的值，是第一次包括在分析远和近探测器数据从长基线中微子实验。最后，非标准中微子相互作用的新的限制，获得从测量的电子中微子外观在完整的MINOS光束样品。
2015-07-03 hep-ex
Measuring Active-to-Sterile Neutrino Oscillations with Neutral Current Coherent Neutrino-Nucleus Scattering
轻无菌中微子已经被引入，作为$Δm^2 \sim 1$ eV $^2$处的许多振荡信号的解释。在相对较短的基线上的中微子振荡提供了对这些可能的新状态的探测。本文描述了一个基于加速器的实验，利用中性流相干中微子-核散射来严格搜索活跃到无菌的中微子振荡。因此，这个实验可以明确地确定无菌中微子的存在，并对它们的混合参数提供限制。基于回旋加速器的质子束可以被引导到多个目标，产生低能π介子和μ介子衰变静止中微子源，与单个检测器的距离可变。两种类型的探测器被认为是：基于锗的探测器的灵感来自CDMS的设计和液氩探测器的灵感来自拟议的CLEAR实验。
2012-01-18 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Tau Neutrinos Favored over Sterile Neutrinos in Atmospheric Muon Neutrino Oscillations
先前发表的大气中微子数据没有区分μ子中微子是振荡成τ中微子还是不育中微子，因为这两种假设都符合数据。使用在1100天的超级神冈探测器记录的数据，我们使用三个互补的数据样本，研究由于中性电流和物质效应的天顶角分布的差异。我们没有发现支持不育中微子的证据，并在99%的置信水平上拒绝了这一假设。另一方面，我们发现μ介子和τ中微子之间的振荡足以解释所有的结果。
2000-09-01 hep-ex
Investigating two heavy neutral leptons neutrino seesaw mechanism at SHiP
SHiP实验的主要目的之一是揭示中微子质量产生机制，如所谓的跷跷板。本文考虑两个任意质量的重中性轻子（右手中微子或不育中微子）的最小I型跷跷板中微子质量机制模型。极高的活性-无菌混合角需要狄拉克中微子耦合相位之间的相关性。对于SHiP，无中微子双β衰变$0νββ$ -速率在活性-无菌混合角上的半衰期的实际实验极限没有意义。
2018-12-07 hep-ex hep-ph
The Results of MINOS and the Future with MINOS+
MINOS实验收集了2005年至2012年的数据。MINOS+是费米实验室和明尼苏达州北部苏丹地下实验室的双探测器、同轴、长基线实验的延续。MINOS/MINOS+通过寻找远探测器上μ介子中微子的缺失，对大气中微子振荡参数$Δm^{2}_{32}$和$θ_{23}$敏感。通过使用完整的MINOS数据集，在NuMI光束的中微子和反中微子配置中观察\numu消失和\nue出现，以及FD记录的大气中微子数据，MINOS对$Δm^{2}_{32}$进行了最精确的测量。使用完整的三味框架并搜索\nue外观MINOS/MINOS+获得对$θ_{13}$、质量层次和$θ_{23}$的八分圆的敏感性。此外，我们还利用MINOS探测器探索了奇异现象，寻找非标准相互作用和无菌中微子。目前的MINOS+时代的目标是建立在以前的MINOS结果，提高三味振荡参数测量的精度和加强对无菌中微子参数空间的约束。
2015-11-24 hep-ex physics.ins-det
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
Implications of sterile neutrinos for medium/long-baseline neutrino experiments and the determination of $θ_{13}$
我们重新审视一些最近的中微子观测和异常的背景下，不育中微子。基于存在无菌中微子时的一般参数化，讨论了MINOS消失数据与额外无菌中微子的一致性。我们还探讨了在这种情况下测量$|U_{\mu3}|$的不育中微子的影响。关于$|U_{e3}|$的测定，我们观察到，无菌中微子的存在可能会导致显着修改的$θ_{13}$角中微子外观实验，如T2 K和MINOS，以上的模糊性和简并性，已经存在于3-中微子参数提取。在反应堆中微子实验中，如Double-CHOOZ、大亚湾和RENO，这种修改不太重要，因此当存在无菌中微子时，提取的$|U_{e3}|$值接近于在3-中微子情况下获得的值。我们还得出结论，从T2 K的结果意味着90%的C. L。在“$\,3+2$“中微子情况下，$|U_{e3}|$的下限仍然在未来反应堆中微子实验（如大亚湾）的灵敏度范围内，并且与Double-CHOOZ实验最近报告的$\sin^22θ_{13}$的一个$σ$范围一致。最后，我们认为，对于最近确定的最佳拟合参数，在“$\,3+1$“方案的结果将非常接近中/长基线的结果，在“$\,3+2$“的情况下，在这项工作中分析。
2012-05-15 hep-ex hep-ph
NOvA's Current and Future Sterile Neutrino Searches
University of Wisconsin - Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速实验室）
NOvA实验通过分析NuMI束流数据，探索eV尺度无中微子振荡，并计划利用增强器中微子束流提高灵敏度。
2026-02-11 hep-ex
Sterile neutrino search in the NOvA Far Detector
大多数中微子振荡实验已经获得了与三味模型相容的中微子振荡的证据。要用中微子振荡来解释LSND和MiniBooNE等短基线实验的异常结果，就需要存在无菌中微子。在NOvA进行的无菌中微子混合的搜索使用费米实验室的近探测器（ND）和明尼苏达州的远探测器（FD）之间的810公里长基线。无菌中微子振荡的信号是中性流中微子相互作用在FD相对于ND预测的赤字。在本文中，我们将介绍我们正在实施的分析改进，为未来的NC无菌中微子搜索与NOvA。其中包括：改进我们的探测器响应的建模;包括NC 2 p2 h相互作用建模;实施更好的能量重建技术;并包括由于ND中的无菌中微子可能产生的振荡。这一改进使我们能够对NC能谱进行同步ND-FD形状拟合，覆盖比以前的分析更宽的无菌质量范围。
2017-10-03 hep-ex
The MINOS experiment: results and prospects
MINOS实验使用世界上最强大的中微子束进行精确的中微子振荡测量。通过观测μ子中微子的消失，MINOS对更大的中微子质量分裂进行了世界上最精确的测量，并测量了中微子混合角$θ_{23}$。MINOS使用专用的反中微子束，首次对相应的反中微子参数进行了直接精确的测量。对\nue和\nuebar外观的搜索使得能够测量混合角$θ_{13}$。对中性流相互作用速率的测量证实了三种活跃中微子味之间的振荡。MINOS将继续作为MINOS+使用更高能量和强度的升级光束，以便对三味中微子振荡图像进行精确测试，特别是对无菌中微子的存在进行非常灵敏的搜索。
2013-07-02 hep-ex
Hidden Interactions of Sterile Neutrinos As a Probe For New Physics
中微子实验的最新结果显示了没有任何标准模型相互作用的轻无菌中微子的证据。在这项工作中，我们研究了无菌中微子与“MeV尺度”规范玻色子（$ν_s$ HI模型）的隐藏相互作用，质量$M_X$和轻子耦合$g^\prime_l$。利用MINOS中微子实验的数据对$ν_s$ HI模型进行了分析，发现超过$G_X/G_F=92.4$的值被超过$2σ$ C.L.排除，其中，$G_F$是费米常数，$G_X$是$ν_s$ HI模型的场强。利用这个模型，我们还可以探索其他新的物理场景。我们发现，该地区所允许的$(g-2)_μ$差异是完全排除了$M_X\lesssim 100$兆电子伏。最后，不育中微子的秘密相互作用解决了不育中微子和宇宙学之间的冲突。这里表明，MINOS对于$g^\prime_s> 1.6\times10^{-2}$排除了这种相互作用。然而，这种排除确实取决于$g_l^{\prime}$的值。
2016-02-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Discriminating between nu_mu <-> nu_tau and nu_mu <-> nu_sterile in atmospheric nu_mu oscillations with the Super-Kamiokande detector
现在存在着大气nu_mu消失振荡的强有力的证据。这种消失可以用nu_tau或"不育“中微子（nu_s）的振荡来解释。Super-Kamiokande使用三种不同的方法来区分这两种情况。第一，物质效应会抑制高能时的nu_mu <->nu_s振荡幅度。第二，振荡到nu_s会降低中性流中微子相互作用的总速率。第三，nu_mu <->nu_tau振荡的吸烟枪将是观察到的tau外观导致的带电电流nu_tau相互作用。这三种技术的结果，这强烈有利于nu_mu <->nu_tau振荡nu_mu <->nu_s。
2001-06-05 hep-ex
Updated global analysis of neutrino oscillations in the presence of eV-scale sterile neutrinos
讨论了用无菌中微子解释短基线中微子振荡实验中异常现象的可能性。我们在3+1框架下工作，并特别关注最近来自反应堆实验，IceCube和MINOS+的新数据。我们发现，从DANSS和近地天体反应堆实验的结果支持反应堆异常的无菌中微子解释的基础上的分析，完全依赖于测量的反应堆光谱的相对比较。全球数据$ν_e$消失通道有利于无菌中微子振荡在$3σ$水平与$Δm^2_{41} \approx 1.3$ eV $^2$和$|U_{e4}| \approx 0.1$，即使没有任何假设预测的反应堆通量。相比之下，$ν_e$出现通道（由LSND主导）中的异常与$ν_μ$消失的改进边界处于强烈的紧张状态，主要由MINOS+和IceCube驱动。在无菌中微子振荡假设下，这些数据集一致的p值小于$2.6\times 10^{-6}$。因此，在$4.7σ$水平上排除了用3+1方案中的无菌中微子振荡解释LSND异常的可能性。这个结果是强大的分析和使用的数据的变化，特别是它既不依赖于理论预测的反应堆中微子通量，也不从任何单一的实验约束。不考虑异常，我们提供更新的限制允许的混合强度$|U_{α4}|$（$α= e,μ,τ$）的活性中微子与第四中微子质量状态的eV范围。
2018-03-28 hep-ex hep-ph
Improved Constraints on Sterile Neutrino Mixing from Disappearance Searches in the MINOS, MINOS+, Daya Bay, and Bugey-3 Experiments
大亚湾核电站和MINOS+合作项目已经完成了电子反中微子、μ子中微子和由无菌中微子混合驱动的μ子反中微子消失的研究。这封信介绍了这些搜索的综合结果，以及Bugey-3反应堆实验的排除结果，在最小扩展的四中微子场景中。显著改善的约束$θ_{μe}$混合角的推导，构成最严格的限制，迄今超过五个数量级的无菌质量平方分裂$Δm^2_{41}$，不包括90%的C. L. LSND和MiniBooNE在90% C. L. $_s$上对$Δm^2_{41}<5\,$ eV $^2$的观测结果表明，LSND和MiniBooNE在99% C. L.对于$Δm^2_{41}$ $<$ 1.2 eV $^2$，在99%CL $_s$处排除允许区域。
2020-02-02 hep-ex
MINOS neutrino oscillation results
MINOS长基线实验正在使用NuMI中微子束对“大气”中微子部分的中微子味振荡进行精确测量。MINOS观测大气中微子中的$ν_μ$消失振荡，通过测量中性电流通量来测试无菌$ν$的可能消失，并通过在该$ν_μ$束中寻找$ν_e$的出现来将我们的研究范围扩大到迄今为止看不见的$θ_{13}$。磁化MINOS探测器还允许通过逐个事件区分中微子和反中微子来测试CPT守恒。费米实验室产生的强烈的、众所周知的NuMI中微子束在735公里外的明尼苏达州东北部的苏丹矿被观察到。还对中微子相互作用本身和MINOS探测器观测到的宇宙射线进行了高统计研究。MINOS于2005年5月开始收集光束数据，现在已经接近五年运行的尾声。本文回顾了基于前几年数据发表的结果。
2010-04-15 hep-ex
A Combined View of Sterile-Neutrino Constraints from CMB and Neutrino Oscillation Measurements
我们进行了比较分析，从普朗克实验和当前和未来的中微子振荡实验（MINOS，冰立方，SBN）的约束条件的不育中微子。首次在振荡实验所用的参数空间中，用质量平方差和混合角表示了来自宇宙微波背景的$N_{\rm eff}$和$m_{\rm eff}^{\rm sterile}$的普朗克约束.在一个单一的不育中微子物种的模型，并使用标准的假设，我们发现，普朗克数据和振荡实验测量μ子中微子消失有类似的灵敏度。
2016-11-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dual-Baseline Search for Active-to-Sterile Neutrino Oscillations in NOvA
NOvA利用双基线数据，在3+1模型下搜索活性到惰性中微子振荡，未发现证据，并给出新限制及最严的ν_τ出现上限。
2025-02-26 hep-ex
Direct comparison of sterile neutrino constraints from cosmological data, $ν_{e}$ disappearance data and $ν_μ\rightarrowν_{e}$ appearance data in a $3+1$ model
我们提出了一个定量的，直接的比较来自中微子振荡实验和普朗克数据，解释假设标准的宇宙学演化的约束。我们扩展了$1+1$模型，这是用来比较排除轮廓在95%CL来自普朗克数据的那些从$ν_{e}$ -消失测量，一个$3+1$模型。这使我们能够比较普朗克约束与那些通过$ν_μ\rightarrowν_{e}$外观搜索，这是敏感的一个以上的活性-无菌混合角。我们发现，宇宙学数据完全排除了LSND，MiniBooNE和中微子-4合作公布的允许区域，以及镓和校长异常，在95%CL。与大亚湾$ν_{e}$ -消失搜索的排除区域相比，普朗克数据在$|Δm^{2}_{41}|\approx 0.1\, \mathrm{eV}^{2}$和$m_\mathrm{eff}^\mathrm{sterile}\approx 0.2\, \mathrm{eV}$以上的排除区域更强，而在这些值以下的大亚湾排除区域更强。与大亚湾/布吉/MINOS组合的$ν_μ\rightarrowν_{e}$排除区相比，普朗克数据在$Δm^{2}_{41}\approx 5\times 10^{-2}\,\mathrm{eV}^{2}$以上的排除区更强，普朗克数据和大亚湾/布吉/MINOS组合的排除强度在此值以下变得相当。
2020-07-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile neutrino decay as a common origin for LSND/MiniBooNe and T2K excess events
我们指出，最近由T2K合作组观测到的类电子中微子事件的过剩可能与LSND和MiniBooNE实验所报道的类似过剩事件有共同的起源，并被解释为μ中微子中性流（NC）相互作用中产生的质量约为50 MeV的无菌中微子ν_h的辐射衰变信号.本文假设τ中微子NC反应也能产生ν_h。
2012-02-28 hep-ex hep-ph
Search for Sterile Neutrinos Mixing with Muon Neutrinos in MINOS
本文报道了在峰值能量为$3\,\mathrm{GeV}$的$ν_μ$主导的束流中，在距离为1.04和$735\,\mathrm{km}$的范围内，对涉及轻无菌中微子振荡的研究结果.的数据，从曝光的$10.56\times 10^{20}\,\textrm{protons on target}$，分析使用一个无菌中微子的唯象模型。我们约束的混合参数$θ_{24}$和$Δm^{2}_{41}$和设置限制参数的四维Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata矩阵，$|U_{μ4}|^{2}$和$|U_{τ4}|^{2}$，假设$ν_{e}$和$ν_{s}$之间的混合是可以忽略的（$|U_{e4}|^{2}=0$）。没有发现$ν_μ \to ν_{s}$转换的证据，我们为$Δm^{2}_{41} \lesssim 1\,\mathrm{eV}^{2}$的值设置了世界领先的$θ_{24}$限制。
2016-10-10 hep-ex hep-ph
Searching for heavy sterile neutrinos in kaon decays
本文研究了重中微子（或重中性轻子）对轻子和半轻子K介子衰变的影响。我们使用了一个简化的模型，由三个轻中微子负责中微子振荡和一个重的不育中微子。我们发现，它可以导致轻子衰变的标准模型预测的大偏差，在冲突与实验测量的$K_{e2}$和轻子普适性测试$R_K$。这使得得到新的约束的轻子混合重不育中微子。当考虑半轻子衰变时，没有发现张力。最后，我们指出了衰变$K_L \rightarrow νν$作为超越标准模型的物理学的一个明确的签名的潜力。
2017-07-06 hep-ex hep-ph
Displaced Vertex signatures of a pseudo-Goldstone sterile neutrino
中微子质量产生的低尺度模型通常以质量在GeV-TeV范围内的无菌中微子为特征，这些中微子可以通过与标准模型中微子混合在对撞机上产生。我们考虑了另一种情况，其中不育中微子产生于较重粒子的衰变中，使得其产生截面不依赖于活性-不育中微子混合角。混合角可以通过无菌中微子的衰变来获得，只要它们导致可观察到的位移顶点。我们提出了一个明确的实现这种情况下，不育中微子是一个伪南布-戈德斯通玻色子的超对称合作伙伴，并产生在衰变的希格西诺类neutralino和charginos。该模型用少量参数预测了活跃-惰性中微子的混合角。我们表明，一个无菌中微子的质量在几个10 GeV和200 GeV之间可以导致可观察到的位移顶点在大型强子对撞机，并概述了实验重建其混合角的策略。
2021-02-04 hep-ex hep-ph
Neutrino Oscillations with MINOS and MINOS+
MINOS实验从2003年运行到2012年，收集了包括10.71 × 10^20质子对靶（POT）的束中微子、3.36 × 10^20 POT的束反中微子和37.88 kt-yrs的大气中微子暴露的数据样本。大气中微子振荡参数dm ^2_32和θ_23的最终测量结果，来自对组合的CC nu_mu和CC anti-nu_mu光束和大气样品以及CC nu_e和CC anti-nu_e外观样品的完整的三种味道振荡分析。这一分析得到了迄今为止对大气质量分裂dm^2_32最精确的测量结果。结果|dm^2_32| =[2.28 - 2.46]x10^-3 eV^2（68\%）和sin^{2} θ_23 =0.35-0.65$（90\%），|dm^2_32| =[2.32 - 2.53]x10^-3 eV^2（68\%），sin^{2} θ 23 =0.34-0.67（90\%）。在FNAL的NOvA时代，MINOS的继任者MINOS+现在主要收集3-10 GeV区域的数据，并且使用前2.99x10^20 POT数据对nu_mu消失进行的分析产生的结果与MINOS的结果非常一致。未来的数据将进一步测试标准的中微子振荡范例，并允许改进对奇异现象的搜索，包括不育中微子，大额外维度和非标准相互作用。
2016-03-18 hep-ex
Search for active-sterile neutrino mixing using neutral-current interactions in NOvA
我们报告的结果，从第一次搜索的惰性中微子与活性中微子的混合，通过减少的中性流之间的相互作用率超过810\，km的NOvA探测器之间的基线。在费米实验室的NuMI束中，分析了14千吨探测器等效暴露的6.05 $\times$ 10 $^{20}$质子对靶，我们观察到95个中性电流候选者在远探测器与假设仅发生在活性中微子物种之间的混合的预测相比，$83.5 \pm 9.7 \mbox{(stat.)} \pm 9.4 \mbox{(syst.)}$事件。在3+1模型中解释这些结果，我们对混合角$ν_μ \rightarrow ν_{s}$和$θ_{34}<31.2^{\circ}$在90%C. L.处进行了限制。对于$0.05~eV^2\leq Δm^2_{41}\leq 0.5~eV^2$，指在近探测器基线上不产生显著振荡的质量分裂范围。
2017-11-15 hep-ex
New physics at nuSTORM
在这项工作中，我们调查nuSTORM作为两个新的物理场景，这是不育中微子和中微子混合矩阵的非么正性的探测器的有用性。对于无菌中微子，我们显示的重要性，中性电流事件结合带电电流事件，以限制有效的混合角，$θ_{μμ}$，和无菌混合角$θ_{14}$和$θ_{24}$。我们还研究了如果三代中微子混合矩阵是非幺正的，nuSTORM将在中微子振荡物理研究中发挥的作用。在这种情况下，我们阐明nuSTORM的作用，考虑充电电流和中性电流事件，在约束各种非么正性参数，如$α_{11}$，$|α_{21}|$和$α_{22}$。
2021-03-25 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter Cries for GeV Heavy Neutral Leptons
Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；University of Tokyo（东京大学）；University of Zagreb（萨格勒布大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
该研究通过首次完整参数扫描中微子最小标准模型，发现重中性轻子可在受限参数空间内统一解释中微子质量、重子不对称和暗物质，且质量可被SHiP、LHC等实验探测。
2026-09-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
MiniBooNE, MINOS+ and IceCube data imply a baroque neutrino sector
MiniBooNE数据中的4.8 $σ$异常与MINOS+和IceCube数据在涉及eV质量无菌中微子的中微子振荡的香草框架内不一致。我们表明，一个明显一致的图片，可以画出，如果带电电流和中性电流的非标准中微子相互作用在3+1中微子计划的工作。看来，要么中微子部门比通常想象的更复杂，要么一个或多个数据集需要修改。
2018-12-26 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Recasting Bounds on Long-lived Heavy Neutral Leptons in Terms of a Light Supersymmetric R-parity Violating Neutralino
本研究重释过往及当前实验对惰性中微子的灵敏度，得到轻R宇称破缺超对称中性微子相关耦合的新约束，发现多类实验可将约束提升至多3-4个数量级。
2023-08-10 hep-ex hep-ph
Sterile sector impacting the correlations and degeneracies among mixing parameters at the Deep Underground Neutrino Experiment
本文研究 DUNE 探测活性-惰性中微子混合的能力，通过解析振荡概率、GLoBES 近远探测器联合拟合及不同束流与运行时间组合，展示了带电流和中性流相互作用对宽质量平方差范围内惰性参数约束灵敏度的提升。
2025-02-07 hep-ex hep-ph
Exotic Charges, Multicomponent Dark Matter and Light Sterile Neutrinos
通过抑制活动中微子质量的相同的跷跷板机制产生小的无菌中微子质量需要中性费米子质量矩阵中的特定结构。我们提出了一个模型，其中这种结构是由一个新的U（1）'规范对称性，自发破缺的TeV尺度。为了不破坏中微子的结构，异常抵消所必需的额外费米子需要携带奇异的电荷，并最终形成多组分冷暗物质。然后，活性-无菌混合将新粒子和标准模型连接起来--除了通常的希格斯粒子和动力学混合入口之外，还打开了一个新的入口--这导致暗物质湮灭几乎完全进入中微子。
2013-05-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
New Results from the MINOS Experiment
在本文中，我们介绍了MINOS实验的最新结果。这包括基于3.36 x 10^20质子对靶数据对大气中微子振荡参数的新测量，以及对远探测器中中性电流事件的首次分析。最后讨论了MINOS核电子出现测量的前景。
2008-09-30 hep-ex
On the relation between the CP phases in the PMNS matrix, CP-violation with sterile neutrinos and leptogenesis
本文讨论了在最小跷跷板模型中轻子扇区中可观测到的CP破坏与重中微子的性质及宇宙的重子不对称性之间的联系。对狄拉克相位$δ$的测量将允许对重中微子与单个标准模型轻子味的耦合做出可检验的预测。如果将来在实验上发现任何重中性轻子，这将为中微子质量产生和重子生成机制提供有力的检验。
2016-11-24 hep-ex hep-ph
Heavy neutral leptons and high-intensity observables
新的物理学模型中，标准模型的粒子内容通过添加无菌费米子来扩大，仍然是最小但最有吸引力的结构之一，特别是因为这些状态是作为中微子质量产生的许多机制的构建块存在的。如果新的无菌状态与活跃（轻）中微子有不可忽略的混合，并且如果它们不是太重，人们预计会对许多高强度观测做出重要贡献，其中包括带电轻子味违反μ子衰变和跃迁，以及轻子电偶极矩。我们简要回顾了这些最小的SM扩展到几个后者的可观的前景，考虑到简单的扩展和完整的中微子质量生成模型。我们强调强度边界上不同观测量之间的现有协同作用，这对于揭示新模型的工作至关重要。
2018-12-19 hep-ex hep-ph
Apparent CPT Violation in Neutrino Oscillation Experiments
我们考虑利用中微子和反中微子的长基线振荡来寻找轻不育费米子和新的力。一个新的光无菌状态和/或一个新的力可以导致明显的CPT破坏μ子中微子和反中微子振荡。作为一个例子，我们提出了一个经济的中微子质量模型包含一个不育中微子。当考虑与轻的无菌中微子混合时，来自标准模型中性流的势引起中微子和反中微子消失概率的差异。B-L相互作用的增加相干地增加了中微子的电流势，并增加了中微子和反中微子消失之间的差异。我们发现，该模型可以提高适合的MINOS的中微子和反中微子的结果，没有任何CPT违反，和参数空间，提高拟合的区域是在实验的限制。
2010-05-14 hep-ex hep-ph
Search for active-sterile antineutrino mixing using neutral-current interactions with the NOvA experiment
这封信报告的结果，从第一个长基线搜索无菌反中微子混合在加速器为基础的反中微子为主的光束。在两个NOvA探测器，在距离1公里和810公里的光束源，中性电流相互作用的速率进行了分析，使用曝光的$12.51\times10^{20}$质子对目标从NuMI光束在费米实验室运行在反中微子模式。在远探测器处观察到中性电流候选者的总共$121$，与预测的$122\pm11$（统计）相比，$\pm15$（系统）假设在三种活性风味剂之间混合。没有观察到$\barν_μ\rightarrow\barν_{s}$振荡的证据。在3+1模型中解释该结果，在90% C. L.处对混合角$θ_{24} < 25^{\circ}$和$θ_{34} < 32^{\circ}$施加约束。对于$0.05$ eV $^{2} \leq Δm^{2}_{41} \leq 0.5$ eV $^{2}$，指在近检测器处不产生显著振荡的质量分裂范围。这是使用长基线加速器反中微子设定的第一个3+1置信限。
2021-09-30 hep-ex
Three sterile neutrinos in E6
电弱相互作用和强相互作用的统一的候选者包括大统一群SU（5）、SO（10）和例外群E6。E6的27维基本表象包含奇异费米子，包括电荷为-1/3的弱等单线态夸克、矢量类弱等重线轻子和中性轻子，它们在左手和右手SU（2）下都是单线态。这些最后的是轻的“不育”中微子的候选者，最近的一些短基线中微子实验暗示了这一点。为了容纳三个夸克族和带电轻子族，E6模型必须包含三个27-plets，每个plets都包含一个不育的中微子候选者n。内的混合模式的27-plets进行了描述，并讨论了实验结果。
2014-07-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Probing conventional and new physics at the ESS with coherent elastic neutrino-nucleus scattering
本文研究欧洲散裂源ESS通过CEνNS测量探测弱混合角、核半径及中微子广义相互作用、惰性中微子等新物理的潜力，表明高强度中微子束流可显著改善现有限制。
2025-05-11 hep-ex hep-ph
Imprint of SNO neutral current data on the solar neutrino problem
我们在两个活跃的中微子振荡的框架下对所有太阳中微子数据进行了全球分析，包括最近的SNO昼夜谱（包括带电电流（CC），弹性散射（ES）和中性电流（NC）事件），超级神冈（SK）昼夜谱（从1496天）和更新的SAGE结果。发现在99% C. L.时，选择大混合角（LMA）解;最佳拟合参数为Δm^2=5.6 \times 10^{-5} eV^2和θ=32^{ \circ }。在5σ C. L下不允许有θ \geq π/4的解。在5.3σ处，完全无菌状态的振荡被排除，但相当大的无菌中微子成分仍然可能存在于太阳通量中。
2002-05-14 astro-ph hep-ex hep-ph
A Supersymmetric Theory of Baryogenesis and Sterile Sneutrino Dark Matter from $B$ Mesons
低尺度重子生成和暗物质生成可以通过在早期宇宙中MeV温度下产生中性$B$介子来实现，这些介子经历CP破坏振荡，随后衰变成暗扇区。在这项工作中，我们讨论了实现这一机制的后果，在一个超对称模型与完整的$U(1)_R$对称性，这是确定重子数。$B$介子通过TeV尺度的方子和GeV尺度的Dirac双星介导的重子数守恒算符衰变到暗扇区。在中微子质量的I型跷跷板框架中，暗扇区粒子可以与不育中微子及其超伴子相鉴别。无菌中微子的寿命足够长，构成了暗物质。所产生的物质-反物质不对称性与在$B$工厂和强子对撞机上可测量的观测值直接相关，其中最相关的是中性$B$介子系统中的半轻子-轻子不对称性和$B$介子到强子和丢失能量的包含分支分数。在引用超对称背景下的预测之前，我们讨论了这些实验观测值的模型独立约束。从天体物理学，中微子物理学和味观测的约束进行了研究，是潜在的LHC信号，重点是新的长寿粒子搜索，直接链接到属性的黑暗部门。
2020-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Search for Heavy Neutral Leptons Using Tau Lepton Decays at BABAR
本文提出了一个模型独立的搜索额外的，大部分是无菌的，重中性轻子（HNL），这是能够与标准模型$τ$中微子混合的混合强度为$|U_{τ4}|^{2}$，对应于扩展的Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata（PMNS）矩阵元素的绝对平方。从\babar ~实验的数据，总积分亮度为$424~ \text{fb}^{-1}$，分析使用的运动学方法，使没有假设的模型背后的起源HNL，其寿命或衰变模式。在95 $\%$置信水平下，$|U_{τ4}|^{2}$的上限取决于HNL质量假设，并且在质量范围$100 < m_{4} < 1300 ~\text{MeV}/c^{2}$内，从$2.31 \times 10^{-2}$到$5.04 \times 10^{-6}$（考虑所有不确定性）各不相同;更严格的限值设置在更高的质量上。
2022-07-19 hep-ex
Sterile Neutrino Searches at the IceCube Neutrino Observatory
冰立方中微子天文台能够通过利用物质增强的共振中微子振荡现象来进行独特的无菌中微子搜索。当大气中的μ介子中微子通过地球内部的致密物质时，中性流弹性前向散射被预测会引起到无菌状态的转变。本论文提出了两个3+1不育中微子的分析，通过寻找谱的差异，在重建的能量和天顶方向的μ子中微子事件，指示过渡到不育状态。第一次搜索探测参数空间$Δ$ m $^2_{41}$和sin $^2$（2 $θ_{24}$），具有对3+1无菌中微子假设的全局最佳拟合区域的相关灵敏度。第二次搜索在高- $Δ$ m $^2_{41}$（$Δ$ m $^2_{41}$ $\gtrsim$ 10 eV $^2$）的振荡平均区域中执行通过sin $^2$（2 $θ_{24}$）和sin $^2$（2 $θ_{34}$）的扫描。使用改进的事件选择进行分析，发现从八年的IceCube数据中提取了305，891个样品纯度高于99.9%的良好重建μ子中微子事件。新的模拟技术，随着更新的校准，并重新评估系统的不确定性进行了讨论。第一次分析在$Δ$ m $^2_{41}$ = 4.47 eV $^2$和sin $^2$（$θ_{24})$ =0.10）处发现最佳拟合无菌假设点，与8%置信水平下的非无菌假设一致。第二次分析发现最佳拟合无菌假设为sin $^2$（PDMATHAMT = 0.40，sin $^2$（$θ_{24})$ = 0…
2020-03-04 hep-ex physics.ins-det
Neutrino electromagnetic properties and sterile dipole portal in light of the first solar CE$ν$NS data
本文研究中微子电磁性质（磁矩、电荷及活性-惰性跃迁磁矩门户）对暗物质直接探测实验中$^8$B太阳中微子CE$ν$NS最新迹象的影响，并利用XENONnT和PandaX-4T数据首次推导出基于CE$ν$NS的电磁性质约束。
2024-12-19 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Oscillations: The Global Picture
利用全球中微子振荡数据，包括短基线和长基线加速器、反应堆和放射源实验，以及大气和太阳中微子，研究了eV尺度中微子质量态的中微子振荡。我们考虑了在eV^2标度下，用3+1、3+2和1+3+1表示的、包含一个或两个质量平方差的无菌中微子质量方案。我们讨论了nu_e消失（反应堆和镓异常）和nu_mu->nu_e出现（LSND和MiniBooNE）搜索对eV尺度中微子的暗示，并给出了nu_mu和中性流消失数据对无菌中微子混合的限制。用振荡来解释所有的暗示，都会受到出现和消失的数据之间严重紧张的影响。在1+3+1方案中获得最佳相容性，p值为0.2%，而在3+1和3+2方案中获得极差的相容性。
2014-03-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Limits on Active to Sterile Neutrino Oscillations from Disappearance Searches in the MINOS, Daya Bay, and Bugey-3 Experiments
MINOS和大亚湾实验分别利用μ子（反）中微子和电子反中微子消失通道对轻不育中微子进行了探测。在这封信中，从这两个实验的结果相结合，从Bugey-3反应堆中微子实验，以限制振荡到轻无菌中微子。这三个实验是敏感的参数空间的互补区域，使联合分析，以探测区域所允许的LSND和MiniBooNE实验在最小限度地扩展四中微子味框架。在无菌质量平方分裂$Δm^2_{41}$中，将$\sin^2 2θ_{μe}$的严格限值设定为6个数量级以上。对于$Δm^2_{41} < 0.8$ eV $^2$，在95% CL $_s$，排除了LSND和MiniBooNE实验所允许的无菌中微子混合相空间。
2016-10-17 hep-ex
Recent Results from the MINOS experiment
MINOS是费米实验室的加速器中微子振荡实验。费米实验室产生了一束强烈的高能中微子束，并将其发送到费米实验室场地的近探测器和735公里外明尼苏达州北部苏丹矿的5千吨远探测器。该实验已经运行了几年，近探测器记录了数百万个事件，远探测器记录了数百个事件。我将报告这个实验的最新结果，包括对$|Δm^2_{32}|$的精确测量，对中性电流数据的分析以限制无菌中微子的成分，以及对$ν_μ\to ν_e$转换的研究。重点将放在$ν_μ\to ν_e$转换的数据分析上。使用数据从曝光的$3.14\times 10^{20}$质子在目标上，我们选择了电子类型的事件在近和远探测器。近探测器用于测量背景，该背景被外推到远探测器。我们在信号区发现了35个事件，背景预期值为$27\pm 5(stat)\pm 2(syst)$。利用这一观察结果，我们设定了90%的C. L。$δ_{cp} = 0$的$\sin^2 2 θ_{13} < 0.29$限值和正常质量等级。正在进行进一步分析，以减少背景和提高敏感性。
2009-04-23 hep-ex
