Measurement of the Cosmic Ray and Neutrino-Induced Muon Flux at the Sudbury Neutrino Observatory
本文报道了萨德伯里中微子天文台(SNO)运行1229天以来,在地球表面以下2公里深处测量大气中微子诱发μ介子通量的结果。通过测量作为天顶角函数的通过μ介子的通量,SNO实验可以区分中微子通量的振荡和非振荡部分。在$-1 \le \cosθ_{\rm zenith} \le 0.4$之间共测量到514个μ子样事件,总曝光量为2.30 \times 10^{14} $ cm$ ^{2} $ s. The measured flux normalization is $ 1.22 \pm 0.09 $ times the Bartol three-dimensional flux prediction. This is the first measurement of the neutrino-induced flux where neutrino oscillations are minimized. The zenith distribution is consistent with previously measured atmospheric neutrino oscillation parameters. The cosmic ray muon flux at SNO with zenith angle $ \cos θ_{ \rm zenith} > 0.4 $ is mea…
2009-02-16 hep-ex nucl-ex
Determining Reactor Neutrino Flux
通量是影响反应堆中微子实验不确定性的重要因素。它是由热功率测量、反应堆堆芯模拟和燃料同位素的中微子光谱知识确定的。过去的反应堆中微子实验已经确定了通量(2 - 3)%的精度。在未来几年中,通过反应堆中微子实验对混合角$θ_{13}$进行精确测量将使用近-远探测器配置。反应堆的大部分不确定性将被抵消。$θ_{13}$实验需要了解不确定度的相关性。精确测定反应堆中微子通量还将提高不扩散监测和未来反应堆实验的灵敏度。我们将讨论通量计算和最近的进展。
2012-03-08 hep-ex nucl-ex
Constraining the T2K Neutrino Flux Prediction with 2009 NA61/SHINE Replica-Target Data
T2 K中微子通量的精确建模对于更好地理解中微子在近和远探测器上的相互作用至关重要。大多数T2 K中微子是通过不稳定强子的飞行衰变产生的,由31 GeV/c质子在长石墨靶(90 cm)中的相互作用产生。外部强子产生数据用于校正通量模型。这里介绍的分析使用了一个新的NA 61数据集,该数据集是在2009年使用T2 K目标的全长复制品收集的。初步结果表明中微子通量不确定性的强子相互作用分量减少了~ 50%,误差小于5%。
2018-04-01 hep-ex physics.ins-det
Diffuse Neutrino Flux
从天体物理学来源寻找弥散中微子通量分量是对点源搜索的补充。在2010年和2011年,许多新的研究成果已经发表。现在可以用这些来自领先的中微子望远镜实验的新测量来测试现实模型。这些最近的结果进行了概述。
2011-07-08 astro-ph.HE hep-ex
Neutrino-electron elastic scattering for flux determination at the DUNE oscillation experiment
研究了在DUNE中微子振荡实验中利用中微子-电子弹性散射测量中微子通量的可行性。中微子-电子散射的截面是精确已知的,反应的运动学允许通过精确测量反冲电子的能量和角度来确定入射中微子的能量。对于几种可能的近距离探测器,我们分析了它们在背景和不确定性存在下测量中微子通量的能力。与现实的假设探测器的质量,我们发现,液态氩探测器,即使有限制,由于角分辨率,是能够执行更好地比密度较低的探测器,更精确的事件中微子能量测量。我们发现绝对通量归一化不确定度可以从~8%降低到~ 2%,通量形状的不确定度可以降低~20- 30%。
2019-10-28 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos or Flux Uncertainties? - Status of the Reactor Anti-Neutrino Anomaly
预测的和观测到的反应堆反中微子通量之间的$\sim 3σ$差异,被称为反应堆反中微子异常,继续引起人们的兴趣。最近在反应堆反中微子谱中发现了一个意想不到的凸起,以及不同裂变同位素的通量亏损不同的迹象,似乎不利于用无菌中微子振荡来解释这种异常。我们严格审查这一结论,鉴于所有可用的数据电子(反)中微子消失。我们发现,不育中微子假说不能被拒绝的基础上的全球数据,只是轻微的不利相比,一个单独的重新缩放的中微子通量从不同的裂变同位素。其主要原因是近地天体和丹麦国家空间局实验的最新数据中存在光谱特征。如果国家的最先进的预测反应堆通量采取在面值,无菌中微子振荡允许一个一致的描述全球数据的意义接近$3σ$相对于无振荡的情况。即使反应堆通量和光谱在拟合中保持自由,$2σ$对无菌中微子的暗示仍然存在,允许的参数区域与振荡方面的异常解释一致。
2017-11-22 hep-ex hep-ph
Neutral current neutrino-nucleus interactions at high energies
本文利用色偶极理论对小x区中性流中微子-核相互作用进行了QCD分析。这种唯象方法在描述高能下深非弹性ep散射和带电流中微子-核相互作用的实验结果方面是相当成功的。我们提出了相关的结构函数和相应的影响,总NC中微子截面的理论预测。
2008-12-22 astro-ph hep-ex hep-ph
Search for Diffuse Astrophysical Neutrino Flux Using Ultra-High-Energy Upward-Going Muons in Super-Kamiokande I
许多天体物理学模型都预测了来自活动星系核和其他河外源的高能中微子的扩散通量。在μ子能量超过1 TeV时,由活动星系核中微子引起的上行μ子通量预计将超过大气中微子的通量。我们已经执行了一个搜索这个天体物理中微子通量寻找向上运行的μ子在最高能量的数据样本从超级神冈探测器使用1679.6天的数据。我们发现了一个能量极高的向上运动的μ介子事件,而预期的大气中微子背景为0.46 ± 0.23个事件。利用这一结果,我们设置了一个上限的扩散通量的上行μ子由于中微子从天体物理源的μ子能量范围为3.16 - 100 TeV。
2007-02-07 astro-ph hep-ex
Three neutrino flavor oscillations and the atmospheric tau neutrinos
在1 GeV < E < 10^3 GeV的情况下,在存在三种中微子味振荡的情况下,对大气τ中微子通量进行了向下的估算.阐述了三种中微子味振荡与纯两种中微子味振荡的相对区别。作为一个暗示,向下去大气层的τ中微子通量相比,银道面的τ中微子通量,也是在三个中微子味振荡的存在下估计。指出在E \sim 10 GeV之前,银道面τ中微子通量占主导地位.
2004-11-23 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrino Flux Studies at NOνA
本文介绍了NOνA实验中中微子通量的系统误差研究。估算了由束流输运和强子产生引起的近探测器(ND)、远探测器(FD)处通量的系统误差以及FD/ND比值。展望了利用ND资料约束νμ和νe通量的前景。
2015-11-01 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the Total Active 8B Solar Neutrino Flux at the Sudbury Neutrino Observatory with Enhanced Neutral Current Sensitivity
萨德伯里中微子天文台(SNO)在没有对nu_e生存概率的能量依赖性作任何假设的情况下,精确地测定了太阳活动(nu_x)8B中微子的总通量。测量是用重水中溶解的NaCl进行的,以提高中性电流相互作用的灵敏度和特征。通量为5.21 +/- 0.27(stat)+/- 0.38(syst)x10^6 cm^{-2}s^{-1},与先前的测量和标准太阳模型一致。对这些结果以及其他太阳中微子和反应堆中微子的结果进行全球分析,得出Δ m^{2} = 7.1^{+1.2}_{-0.6} x10 ^{-5} ev ^2,θ = 32.5^{+2.4}_{-2.3}度。在相当于5.4标准差时拒绝最大混合。
2003-09-06 hep-ex nucl-ex
Oscillations at low energies
简要总结了2014年中微子振荡研讨会的“低能振荡”平行会议。讨论了利用人造中微子和反中微子确定中微子质量等级、寻找无菌中微子和观测中微子-核相干散射的计划。太阳中微子,超新星中微子和地中微子的潜在测量也进行了总结。
2015-06-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
A comparative study of the neutrino-nucleon cross section at ultra high energies
高能中微子截面是高能中微子望远镜中计算事例率的重要组成部分。目前,有几种方法可以预测不同的行为,其幅度为100万美元的能量。在本文中,我们提出了一个比较的预测的基础上,线性DGGE动力学,非线性QCD和在高能量下的一个Froissart-like行为的实施。特别是,我们更新的预测的基础上的彩色玻璃冷凝液,第一次提出的结果$σ_{νN}$使用运行耦合Balitsky-Kovchegov方程的解决方案。我们的结果表明,目前的中微子-核子截面的理论不确定性达到一个因素3的中微子能量约$10^{11}$ GeV和增加到一个因素5的$10^{13}$ GeV。
2010-11-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino-induced pion production at low energies and in the small $Q^2$ region
我们分析中微子引起的反应中的小$Q^2$区域和能量覆盖的生产和衰变的δ共振。我们的结果之一是协议与MiniBooNE数据的$1π^+$和$1π^0$的最终状态。此外,我们提出了微分截面带电和中性电流和质子和中子的目标。最后,我们提出了由μ子和电子型中微子引起的截面,其中轻子质量的影响是可见的。
2013-03-02 hep-ex hep-ph nucl-th
Explanation for the low flux of high energy astrophysical muon-neutrinos
我们考虑的可能性,一些奇异的中微子属性是负责减少μ子中微子通量在高能量从遥远的中微子源;具体地说,我们认为(i)中微子衰变和(ii)中微子是伪狄拉克粒子。这将为冰立方探测器中缺乏高能量μ子提供一种机制。
2013-04-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The diffuse neutrino flux from supernovae: upper limit on the electron neutrino component from the non-observation of antineutrinos at SuperKamiokande
我推导出一个上限的电子中微子组件的扩散超新星中微子通量的约束在SuperKamiokande的反中微子组件。反中微子和中微子通道之间的联系是由于超新星中产生的μ子和τ中微子和反中微子通量的相似性,以及这些物质在恒星内部转化为电子中微子和反中微子。在中微子能量高于19.3 MeV的情况下,电子中微子通量的极限为5.5 cm^-2 s^-1,比勃朗峰的直接极限强3个数量级。它代表了未来直接搜索所需的最低灵敏度,并且非常接近萨德伯里中微子天文台(SNO)和ICARUS实验的范围。如果测量电子反中微子流,电子中微子流将有一个下限。根据中微子产生时光谱的细节,第一个中微子最多可以比第二个中微子小2-3倍。
2006-04-25 astro-ph hep-ex hep-ph
Upward shower rates at neutrino telescopes directly determine the neutrino flux
我们表明,从一个各向同性的宇宙中微子流量在中微子望远镜,如冰立方向上淋浴率是独立的中微子-核子截面。对于跨越相对窄的能量范围的箱,缩放截面或改变其幂律能量行为都不会影响向上的簇射速率,其仅取决于通量。中微子通量可以完全知道,因为它的光谱形状可以通过比较相邻仓中的速率来确定。我们还表明,向下的簇射率随截面线性变化的比例常数由能量依赖的截面,独立的幂律行为的通量。截面的归一化和能量依赖性可以通过比较相邻仓中的向下速率而得知。
2008-04-01 astro-ph hep-ex hep-ph
Tau Neutrino Astronomy in GeV Energies
我们指出了中微子能量E在10 GeV到10^3 GeV之间的τ中微子天文学的机会。在这个能量范围内,内禀τ中微子的产生相对于内禀μ中微子的产生被抑制。因此,任何相当大的τ中微子通量都可能仅仅由于ν_μ \to ν_τ中微子振荡而产生。结果表明,在存在中微子振荡的情况下,考虑背景大气中微子流中的中微子味依赖性,将导致天体物理学μ中微子和天体物理学τ中微子观测的截然不同的前景。以银河面中微子流为目标天体物理源,我们发现,当能量大于10GeV时,银河面τ中微子流占主导地位。因此,至少原则上可以通过能量略大于10 GeV的τ中微子看到银河平面。与此形成鲜明对比的是,在E > 10^6 GeV之前,银河平面的μ介子中微子通量被其大气背景所淹没。
2005-05-09 astro-ph hep-ex hep-ph
A Search for Periodicities in the $^8$B Solar Neutrino Flux Measured by the Sudbury Neutrino Observatory
利用萨德伯里中微子天文台4年时间间隔内收集的数据,对$^8$ B太阳中微子通量的正弦周期变化进行了研究。以一年为周期的变化与地球轨道偏心率对$^8$ B中微子通量的调制是一致的。未分组的极大似然分析或Lomb-Scargle周期图分析均未发现周期在1天至10年之间的显著正弦周期性。这些数据与Sturrock等人最近的分析结果的假设不一致,基于在超级神冈的弹性散射事件,可以归因于总$^8$ B中微子通量的7%的正弦调制。
2005-10-02 astro-ph hep-ex nucl-ex
High-energy neutrino fluxes and flavor ratio in the Earth's atmosphere
本文利用几种已知的强子模型和几种考虑膝点的宇宙线谱参数化方法,计算了能量范围为$100$ GeV - $10$ PeV的大气中微子通量。计算结果与Frejus、AMANDA、IceCube和ANTARES的大气中微子测量结果进行了比较。本文给出了常规的($ν_μ+\barν_μ$)和($ν_e+\barν_e$)能谱在天顶角上的平均值的解析描述,它可用于中微子望远镜中中微子事例重建的测试数据。计算的大气$ν_μ$通量与IceCube最佳拟合天体物理通量之和明显高于IceCube 59的数据,这就对高能天体物理中微子通量的等味成分假说提出了质疑。计算表明,如果考虑瞬发中微子分量,从大气电子中微子通量到天体物理中微子优势的跃迁发生在$30-100$ TeV。从IceCube数据中提取的中微子味比并没有显示出在$100$ GeV - $30$ TeV能量范围内的传统中微子通量所预期的随能量增加而增加的趋势。比值$R_{ν_μ/ν_e}$的降低可能表明,在冰立方实验中获得的大气电子中微子通量包含$10-50$ TeV范围内的天体物理中微子的混合物。
2015-04-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Direct determination of the solar neutrino fluxes from solar neutrino data
我们确定太阳中微子通量的太阳和地球中微子数据的全球分析的框架下的三中微子混合。使用贝叶斯方法,我们重建后验概率分布函数的8个归一化参数的太阳中微子通量加上相关的质量和混合,有和没有施加的光度约束。这是通过马尔可夫链蒙特卡罗采用大都会黑斯廷斯算法。我们还描述了如何将这些结果应用于测试标准太阳模型的预测。我们的研究结果表明,目前,低和高金属丰度的模型可以描述数据具有良好的统计协议。
2011-06-16 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Towards Determination of the Initial Flavor Composition of Ultrahigh-energy Neutrino Fluxes with Neutrino Telescopes
我们提出了一个简单但有用的参数化的味道组成的超高能中微子通量产生的遥远的天体物理来源:$ϕ^{}_e : ϕ^{}_μ: ϕ^{}_τ= \sin^2 ξ\cos^2 ζ: \cos^2 ξ\cos^2 ζ: \sin^2 ζ$。我们证明,只要在中微子振荡中能很好地测量到三个中微子混合角和狄拉克CP破坏相,就有可能通过在第二代中微子望远镜上观测两个独立的中微子通量比来确定或约束$ξ$和$ζ$. $ζ$的任何偏离都意味着在源处存在宇宙$ν^{}_τ$和$\barν^{}_τ$中微子,而$ξ$的精确值可以用来检验宇宙中微子产生的传统机制和假设方案。
2006-07-08 astro-ph hep-ex hep-ph
Possible Sources of a Transient Natural Neutrino Flux
最近对“大气中微子”率变化的观测限制了对大气中微子异常的可能解释。许多建议的解决方案的问题是静态的,不能适应观察到的时间依赖性。可能需要非大气来源来解释这些变化。
1999-03-10 astro-ph hep-ex hep-ph
If sterile neutrinos exist, how can one determine the total solar neutrino fluxes?
从太阳中微子实验的全球分析中推断出的8B太阳中微子通量,如果只有活动中微子存在,则在预测的标准太阳模型值的11%(1 sigma)以内,但如果存在无菌中微子,则可能高达标准预测的1.7倍。我们表明,总的8B中微子流量(活性加无菌中微子)可以确定实验约10%(1西格玛)相结合的带电电流测量与KamLAND反应堆实验和SNO CC太阳中微子实验,提供LMA中微子振荡解决方案是正确的和KamLAND的模拟性能是有效的。也包括SNO NC数据,8B中微子通量的无菌成分可以通过这种方法测量到标准太阳模型通量的约12%(1 sigma)的精度。结合Super-Kamiokande和KamLAND的测量,并假设振荡只发生在活跃的中微子中,8B中微子通量可以测量到6%(1 sigma);总通量可以测量到大约9%的精度。通过结合KamLAND、SNO和镓中微子实验的测量,可以确定太阳中微子总通量的准确度约为28%(1 sigma)。通过比较KamLAND实验和BOREXINO太阳中微子实验的数据,可以确定总的7 Be中微子通量,精度约为11%或更高,前提是这两个探测器都能按预期工作。pp中微子通量可以用镓、KamLAND、BOREXINO和SNO实验的数据确定为约15%。
2002-05-09 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrino nucleus reactions at high energies within the GiBUU model
GiBUU模型实现了中中微子能量下的所有反应通道,并用于研究中微子和反中微子在铁表面的散射。积分截面的结果与NOMAD和MINOS数据进行了比较。结果表明,末态相互作用能显著地改变出射强子的能谱。对Miner $ν$ a实验的π介子谱进行了预测,平均超过NuMI中微子和反中微子通量。
2011-07-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
Precise Determination of Neutrino Flux with Hadron Production Measurements
中微子通量的精确预测是实现基于加速器的中微子实验的物理目标的关键输入。在现代实验中,中微子束是由强子-核相互作用中产生的次级强子衰变产生的。强子产生是中微子通量预测的主要系统不确定性来源,因此,对它的精确测量至关重要。在本会议录中,将介绍NA 61/SHINE实验对强子产生测量的最新结果和正在进行的分析,以及T2 K和费米实验室长基线中微子实验通量预测的可实现精度的前景。此外,还讨论了CERN的NA 61/SHINE和Fermilab的EMPHATIC实验在下一代中微子实验中进一步测量强子产生的必要性和前景。
2019-11-05 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Limits on the Transient Ultra-High Energy Neutrino Flux from Gamma-Ray Bursts (GRB) Derived from RICE Data
基于最近提出的数据、极限和RICE实验的模拟,我们提出了来自伽马射线暴(GRB)的超高能(UHE; E(nu)>1 PeV)中微子通量的极限。我们使用的数据从五个记录的瞬态与足够的光子光谱形状和红移信息,以获得预期的中微子通量,假设所观察到的光子是通过众所周知的'Waxman-Bahcall'处方通过π衰变中微子生产。已知观测到的爆发的衰减,以及作为极角函数的RICE灵敏度和先前发表的任何中微子事件的非观测允许估计对给定中微子通量的灵敏度。虽然几个数量级弱于预期的通量,我们的伽玛射线暴中微子通量的限制,但在PeV-EeV的能量制度的第一。为了完整起见,我们还提供了一个其他爆发的列表,记录的时候,水稻实验是活跃的,但需要一些假设的光度和红移允许中微子通量的估计。
2006-07-24 astro-ph hep-ex hep-ph
Atmospheric neutrino flux and muon data
利用最新的初级宇宙射线和强子相互作用的数据,提出了一种新的中低能大气μ介子和中微子通量的一维计算方法。计算的μ子通量和CAPRICE 94 μ子实验数据之间的现有协议提供了一个证据,有利于我们描述的强子相互作用和簇射发展的有效性。这也支持我们的中微子通量基本上低于那些用于标准分析的亚GeV和多GeV中微子诱发事件在地下探测器。
2001-06-01 astro-ph hep-ex hep-ph
Atmospheric neutrino flux supported by recent muon experiments
利用最新的初级宇宙射线和强子相互作用的数据,提出了一种新的中低能大气μ介子和中微子通量的一维计算方法。我们研究了与我们的计算相关的几个不确定性来源。与几个现代气球实验中测量的μ子通量和电荷比的比较表明,大气中微子通量基本上低于用于地下探测器中亚GeV和多GeV中微子诱发事件的标准分析。
2001-04-27 astro-ph hep-ex hep-ph
A road map to solar neutrino fluxes, neutrino oscillation parameters, and tests for new physics
我们分析了所有现有的太阳中微子和相关的反应堆中微子实验,以及模拟未来的7 Be、p-p、pep和^8B太阳中微子实验。我们把所有的太阳中微子通量作为自由参数,条件是中微子代表的总光度等于观测到的太阳光度(“光度约束”)。现有实验表明,p-p太阳中微子通量是BP 00标准太阳模型预测通量的1.02 +- 0.02(1 sigma)倍; 7 Be中微子通量是预测通量的0.93^{+0.25}_{-0.63};^8B通量是预测通量的1.01 +- 0.04。中微子振荡参数为:Δ m^2 = 7.3^{+0.4}_{-0.6} \times 10^{-5} eV^2和tan ^2 theta_{12} = 0.41 +- 0.04。我们评估如何准确的未来实验必须更精确地确定中微子振荡参数和太阳中微子通量,并阐明从真空为主的过渡到物质为主的振荡在低能量。未来精确到± 10%的7 Be nu-e散射实验可以将实验确定的7 Be中微子通量的不确定性降低4倍,将p-p中微子通量的不确定性降低2.5倍(到± 0.8%)。未来的p-p实验必须精确到± 3%,以将tan ^2 theta_{12}的不确定度缩小15%以上。太阳发光是因为核聚变反应的想法可以通过比较观测到的太阳光子光度与从太阳中微子通量测量推断的光度来准确地检验。基于对目前和模拟未来实验的定量分析,我们回答了这样一个问题:为什么要进行低能…
2003-10-10 astro-ph hep-ex hep-ph
Snowmass Neutrino Frontier: Neutrino Interaction Cross Sections (NF06) Topical Group Report
深入了解中微子在各种能量范围内的截面对整个中微子物理计划的成功执行至关重要。为了提取中微子的性质,长基线实验需要精确测定中微子在探测器内的截面。由于能谱中所需的中微子截面很少被直接测量,我们强调需要理论输入和间接测量,如电子散射,这将补充直接测量。在这份报告中,我们简要地总结了我们的知识的中微子截面的现状,并阐明实验的需求,正在进行的和计划的,在能源范围从CEvNS和超新星中微子能量的沙丘和大气中微子能量。
2022-10-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Supernova neutrinos can tell us the neutrino mass hierarchy independently of flux models
我们表明,从银河系核心坍缩超新星的中微子光谱的冲击调制的检测是足够的,以获得一个高的意义确定的中微子质量等级,如果超新星事件中观察到的Mton级水切伦科夫探测器和100吨级液氩探测器。这一决定既不需要详细的超新星中微子通量模型,也不需要观测地球物质的影响。作为推论,θ_x的一个非零值将被确定.
2005-05-06 astro-ph hep-ex hep-ph