Measurement of CP violation at a Neutrino Factory
本文讨论了利用μ子在μ子储存环（即中微子工厂）直线段中衰变产生的强中微子束测量轻子区CP破坏的前景。
2001-05-29 hep-ph
Optimization of the baseline and the parent muon energy for a low energy neutrino factory
本文讨论了低能中微子工厂的最佳设置，以实现非零混合角θ_{13}、非零CP相δ_{CP}和质量等级的5σ-发现。我们探索母μ子能量范围为5- 16 GeV，基线范围为500- 5000 km。我们给出了以sin^2θ_{13}为单位的可达性的结果，强调了最佳基线对δ_{CP}真值的依赖性。我们表明，一个给定的设置的灵敏度通常会增加与父μ子能量，达到饱和更高的能量。饱和能是较大的较长的基线，我们提出了一个估计这种依赖性。根据最近大θ_{13}的迹象，我们还确定了如果确实大θ_{13}被证实，这些偏好将如何改变。在这种情况下，基线~2500 km（~1500 km）可能会导致具有最小曝光的层次确定（δ CP发现）。
2012-10-05 hep-ph
Corrections to the fluxes of a Neutrino Factory
考虑到它们的物理目标，未来的μ子衰变中微子工厂的目标是${\cal O}(1%)$或更好的总通量精度。我们解析地研究了QED对μ介子衰变的中微子微分分布的辐射修正。运动学的不确定性，由于μ子束的发散被认为是以及。由此产生的中微子通量修正结果是${\cal O}(0.1%)$量级，安全地低于所需的精度。
2003-05-21 hep-ph
Physics potential at a neutrino factory: can we benefit from more than just detecting muons?
为了全面研究中微子工厂中的振荡过程，探测器应该能够识别和测量带电电流相互作用中产生的所有三种带电轻子味{ \it和}，测量它们的电荷以区分进入的中微子螺旋度。考虑到长基线实验所需的探测器质量，这是一项在实验上具有挑战性的任务。我们解决的好处，高粒度，出色的量热非磁化目标探测器，它提供了一个背景的电子中微子带电电流和τ中微子带电电流相互作用的运动学选择的识别。我们假设，电荷歧视是唯一的μ子到达外部磁化铁谱仪。这使得事件可以清晰地分为电子、右号μ子、错号μ子和非轻子类别。此外，高粒度允许准弹性事件的干净的检测，通过检测最终状态的质子，提供中微子电子螺旋度的选择，而不需要电子电荷测量。通过对中微子振荡场景的定量分析，我们得出结论：在许多情况下，发现灵敏度和振荡参数的测量取决于测量μ子电荷的能力。然而，我们确定的情况下，电子和tau样本的识别显着贡献。
2000-04-30 hep-ph
Tau contribution and precision measurement of theta23 at a neutrino factory
我们讨论了在一个标准的中微子工厂的主要大气参数的精确测量。μ子和电子中微子（反中微子）到τ中微子（反中微子）的振荡通过探测器中电荷-电流相互作用产生的τ中微子的轻子衰变添加到μ子事件样本（正号和错误号）中。我们专注于如何影响这种贡献的精确测量的大气混合参数和μ中微子-τ中微子混合的最大偏差。
2009-11-04 hep-ph
From Neutrino Factory to Muon Collider
在总结了中微子工厂和μ子对撞机之间的重要共同点之后，讨论了它们的主要区别。这些包括更大的冷却因子（六维发射度约为10^6），更少的μ子聚束（每个电荷可能只有一个），以及加速到更高的能量，这意味着一些冷却和加速子系统的技术选择显着不同。最后的储物戒指也大不相同。然而，中微子工厂可以作为通往μ子对撞机的关键垫脚石。
2011-02-08 hep-ph physics.acc-ph
Higgs boson muon collider factory: h0, A, H studies
最近在LHC上发现了希格斯玻色子，质量接近125 GeV/c，我们重新提出了研究和建造μ子对撞机希格斯工厂来研究S通道中的希格斯粒子[1]。这是第一作者在1992年首次提出的。研究希格斯玻色子对于寻找新物理学的线索至关重要。能源部MAP计划的形成，6D μ冷却方法的最新进展，模拟和瞄准使其成为此时启动的可行项目。这个对撞机可以放在FNAL的网站上。
2012-04-30 hep-ph physics.acc-ph
A Neutrino Factory Manifesto
中微子工厂能够回答中微子振荡物理学中的基本问题，这些问题解决了大统一理论和味道物理学中的基本问题。此外，中微子工厂的前端提供了令人兴奋的前景，使用缓慢和停止的μ子，例如寻找μ到e的跃迁和μ子电偶极矩。也有机会研究μ子原子和其他科学领域。人们还应该记住建造μ子对撞机的长期目标，无论是为了希格斯物理学还是在高能前沿。
2001-05-25 hep-ex hep-ph
Physics with Low-Energy Muons at a Neutrino Factory Complex
研究了低能μ子强源的物理势。这样的一个源是建造中微子工厂和μ子对撞机的必要阶段，目前正在考虑。欧洲核子研究中心的中微子工厂可以提供强度比现在高3-4个数量级的μ子束，在时间结构的选择上有很大的自由度。低能μ子物理学有助于许多基础研究领域，包括罕见的μ子衰变，即，不守恒μ介子数的衰变，基本常数的测量，μ介子反常磁矩，弱相互作用的洛伦兹结构的测定，QED测试，CPT测试，质子和核电荷分布（即使是短寿命同位素），以及凝聚态物理。在研究的实验方案，我们分析了目前的限制，列出了新的μ子束的要求，并描述了一些想法，如何实现这些光束线在欧洲核子研究中心中微子工厂复杂。
2001-09-24 hep-ex hep-ph
Effect of tau neutrino contribution to muon signals at neutrino factories
我们讨论了在一个标准的中微子工厂的主要大气参数的精密测量与探测器，是敏感的μ子单独。中微子工厂束中的μ子中微子和电子中微子振荡为τ中微子，通过探测器中电荷-电流相互作用产生的τ中微子的轻子衰变，增加了μ子事件样本（正号和错号）。特别是，我们研究了这如何影响大气混合参数的精确测量和最大值的Nu_mu <-->Nu_tau混合的偏差。尽管由于额外的τ贡献而增加了事件的数量，但大气混合角的确定和与最大值的偏差将更差。我们表明，这是不可能的设计令人满意的削减，以消除这种tau污染。忽略这些τ贡献将导致关于在这样的中微子工厂中可获得的精度的错误结论。
2009-12-02 hep-ph
Muon Collider/Neutrino Factory: Status and Prospects
在1990年代，一项国际合作一直在研究建造和操作一台高能高光度$μ^+μ^-$对撞机的可能性。这样一台机器可能是将我们的发现范围扩展到LHC之外的首选方法。最近，一个不断增长的合作正在探索存储μ子束“中微子工厂”的潜力，以阐明中微子振荡。中微子工厂可能是μ子对撞机的一块有吸引力的垫脚石。它的建造可能在未来十年内可行，可能对中微子物理学产生重大影响。
2000-01-25 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Muon Collider Higgs Factory for Snowmass 2013
我们提出了建设，并详细描述，一个紧凑的μ子对撞机s通道希格斯工厂。
2013-08-09 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Summary of Golden Measurements at a $ν$-Factory
综述了基于μ子储存环的中微子工厂的精度和发现潜力。对于三族中微子振荡，我们分析了如何测量或严格限制角$θ_{13}$，CP破坏，MSW效应和大气质量差$Δm^2_{23}$的符号。考虑了在三个参考基线处出现的"错号μ介子“：732公里、3500公里和7332公里。我们利用信号对中微子能量的依赖性，并包括现实的背景估计和检测效率。最佳基线为$O$（3000 km）。
2000-07-26 hep-ph
Physics Performance of a Low-Luminosity Low Energy Neutrino Factory
我们调查的最小性能，在光束亮度和探测器的大小，中微子工厂，以实现竞争力的物理达到确定的质量等级和轻子CP破坏的发现。我们发现，一个低光度的$2\times 10^{20}$有用的μ子衰变每年和5 GeV μ子能量的目的是在10千吨磁化液氩探测器放置在1300公里的源提供了一个很好的起点。该结果依赖于$θ_{13}$较大，并假定可以有效地使用所谓的铂通道。我们发现，这样一个最小的设施将执行显着优于第一阶段的LBNE项目，因此可以构成一个合理的步骤，以全面的中微子工厂。
2013-07-31 hep-ph
The Muon Collider as a $H/A$ factory
我们表明，μ子对撞机是理想的适合于研究重H/A标量，表兄弟的希格斯玻色子中发现的两个希格斯偶极子模型和超对称模型所需的。H/A的关键方面是：（1）它们很窄，但宽度质量比远远大于预期的μ子对撞机束能分辨率，（2）更大的μ子汤川允许有效的s通道产生。我们详细研究了一个具有代表性的自然超对称模型，H/A为1.5 Tev，$m_H$ - $m_A$ = 10 Gev.共振峰处的大事件率允许确定单个H和A共振参数（包括CP），并且衰变为电弱子提供了任何其他现有或计划的对撞机无法获得的丰富信息。
2013-06-11 hep-ex hep-ph
Phenomenology of Neutrino Oscillations at the Neutrino Factory
我们考虑了中微子工厂的前景，通过检测从μ^+到ν_e到ν_μ到μ^-链产生的错误带电的μ子和从μ^+到\bar ν_μ到\bar ν_μ到μ^+链产生的正确带电的μ子来测量混合角、CP破坏相位和质量平方差（类似于μ^-链），其中ν_e到ν_μ和\bar ν_μ到\bar ν_μ是通过长基线的中微子振荡通道。首先，我们进行了中微子工厂的基线和能量优化，包括磁化铁中微子探测器（MIND）的最新模拟结果。其次，我们研究物理学与近探测器，并考虑系统误差，包括截面误差，通量误差，和背景的不确定性的治疗。第三，一个额外的大质量不育中微子的影响进行了调查的上下文中的近，远探测器组合。
2011-12-29 hep-ph
Physics at a future Neutrino Factory and super-beam facility
介绍了国际中微子工厂和超级束流设施（ISS）国际范围研究物理工作组的结论。国际空间站由国际社会在NuFact05（第七届中微子工厂和超级光束国际研讨会，罗马，2005年6月21日至26日）和NuFact06（加利福尼亚州，伊文，2006年8月30日）之间进行。物理情况下，广泛的实验方案，以了解中微子的属性，并在此方案中的中微子振荡的高精度测量的作用进行了详细讨论。第二代超级束实验，β束设施，中微子工厂的性能进行了评估和定量比较的发现潜力的三个类的设施。对μ介子性质的高精度研究是对中微子振荡研究的补充。中微子工厂有可能提供极强的μ子束，报告最后一节讨论了这种束的物理潜力。
2010-10-23 hep-ph
Towards the optimal energy of the proton driver for a neutrino factory and muon collider
从HARP实验的质子从钽靶产生π介子的截面数据已与建议的中微子工厂或μ子对撞机的前端通道的接受度进行卷积，并在HARP测量的全相空间上积分，以确定μ子产额的束能量依赖性。这允许确定用于这些项目的质子驱动器的最佳束流能量。由于厚靶中强子簇射的发展，对截面数据进行了与束流能量有关的放大校正。结论是，对于恒定的束流功率，产额在束流能量约为7 GeV时最大，但在4<Tbeam < 11 GeV时，产额在最大值的10%以内，在Tbeam低至2 GeV时，产额在最大值的20%以内。这一结果与使用哪一个HARP组的结果以及使用哪一个π介子发生器计算厚靶效应无关。
2010-11-11 hep-ph physics.acc-ph
The Case for a Muon Collider Higgs Factory
我们建议建造一个紧凑的μ子对撞机希格斯工厂。这样一台机器每年可以产生高达14，000个8 \sim 10^{31} cm^-2 sec^-1的干净希格斯粒子，从而能够最精确地测量质量、宽度和希格斯-汤川耦合常数。
2013-07-23 hep-ph physics.acc-ph
Neutrino factory in stages: Low energy, high energy, off-axis
我们讨论了中微子振荡物理与中微子工厂的阶段，包括在同一计划中升级的μ子能量的可能性。指出为低能中微子工厂设计的探测器可用于高能中微子工厂束流的离轴探测。我们包括重新优化的实验取决于theta_13发现的值。作为升级选项，我们考虑μ子能量，额外的基线，探测器质量升级，离轴探测器，和铂（μ子电子中微子）通道。此外，我们还测试了大亚湾数据对优化的影响。我们发现，对于大θ_13（θ_13由下一代实验发现），低能中微子工厂可能是最合理的最小版本来测试未知参数。然而，如果新的物理搜索需要更高的μ子能量，那么包括离轴探测器的高能版本可能是一个有趣的替代方案。对于小θ_13（θ_13没有被下一代发现），一个合理的计划可以从一个低能中微子工厂开始，然后是能量升级，然后是基线或探测器质量升级，这取决于早期阶段的结果。
2010-01-22 hep-ex hep-ph
Phenomenology of Neutrino Oscillations at a Neutrino Factory
在三味框架下，中微子工厂使我们能够测量某些振荡参数，如$Δm_{32}^2$，$θ_{13}$，$δ$的符号。为了优化中微子工厂的信号，我们对中微子工厂的参数（μ子能量和中微子路径长度）进行了一些研究。
2000-05-15 hep-ph
Recent Progress Towards a Cost-Effective Neutrino Factory Design
中微子工厂，每年从高能储存的μ子束向远程探测器发送$>10^{20}$衰变中微子，已被建议作为精确测量中微子混合矩阵的最终工具。在进行了两轮主要侧重于可行性的设计研究之后，最近一轮研究开始了成本优化进程。新的想法包括使用高频射频腔的μ子“相位旋转”和在非缩放FFAG环中的快速μ子加速。世界范围内的中微子工厂研发工作旨在本十年结束前证明所需技术的可行性。如果这一努力是成功的，下一轮的中微子实验证实了需要一个中微子工厂，及时决定进行中微子工厂建设将是可能的。
2005-07-04 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Neutrino Factory Superbeam
本文讨论了大\sin^2 2 θ_{13}中微子工厂的优化问题，其中我们假设加速器侧的努力最小。这意味着，我们使用低μ子能量的价格优化的检测系统。我们证明，这样的中微子工厂执行出色，如果结合电子中微子外观通道。我们建议使用来自衰变π介子和K介子的初始超束，而不是使用来自μ介子衰变的μ介子中微子的铂通道，这可能会在一点额外的努力中得到利用。由于我们假设异相聚束到达同一检测器，我们不需要电子电荷识别。此外，我们可以选择质子能量，使得我们获得在较低能量处达到峰值的协同光谱。我们发现，超级束和中微子工厂束应使用在同一基线，以减少物质密度的不确定性，可能与同一个探测器。这有效地使配置成为一个单一的实验，我们称之为“中微子工厂超级束”。我们证明，这个实验优于一个低能量的中微子工厂或宽带束单独超出了一个简单的统计。
2007-06-19 hep-ex hep-ph
Hadron physics at a neutrino factory
本文综述了利用μ子储存环前端的强中微子束探测强子结构的方法。具体来说，我们讨论了如何极化和非极化的味道结构的核子可以解开包容性的深度非弹性散射，以及如何包容性较低的测量可以揭示强子结构的各个方面，如碎裂功能或广义部分子分布。
2002-07-17 hep-ph
Optimization of a Very Low Energy Neutrino Factory for the Disappearance Into Sterile Neutrinos
我们讨论短基线电子和μ子中微子消失搜索到不育中微子在一个非常低的能量中微子工厂（VLENF）与μ子能量之间约2和4 GeV。从反应堆实验中吸取的经验教训，如双中子和大亚湾，是使用近和远探测器具有相同的技术，以减少系统误差。因此，我们得出的物理结果，从一个组合的近-远探测器的配合，并说明截面x效率的不确定性，可以消除在一个自洽的方式。我们还包括设置的几何形状，即，衰变直线的延伸和μ子衰变运动学在近探测器处的相关性，我们证明了这些影响了Δ m^2 > 30 eV^2的灵敏度，其中振荡已经在近探测器中发生。与外观搜索相比，我们发现灵敏度取决于两个探测器的位置和μ子能量，其中近探测器应尽可能靠近源，远探测器在约500至800米。为了排除当前优选的参数区域，对于E_mu=2 GeV，每个极性至少需要10^19个有用的μ子衰变，或者，可以使用更高的μ子能量。
2012-04-12 hep-ex hep-ph
Future neutrino oscillation facilities
最近发现中微子有质量，开辟了一个广阔的实验新领域。加速器制造的中微子在这个计划中至关重要。未来设施的设想包括来自π介子衰变的高强度μ介子中微子束（“超级束”）、来自核衰变的电子中微子束（“β束”）或来自μ介子衰变的μ介子和电子中微子束（“中微子工厂”），每种都与一种或几种探测器系统选项有关。每一种选择都提供了协同的可能性，例如，一些探测器可用于质子衰变搜索，而中微子工厂是迈向μ子对撞机的第一步。报告概述了各种备选办法的优点和缺点，并提出了一些悬而未决的问题。
2006-06-09 hep-ph
Neutrino Oscillations at an Entry-Level Neutrino Factory and Beyond
我们考虑了一个入门级中微子工厂的参数，该中微子工厂设计用于首次观测nu_e -> nu_mu振荡，测量相应的振幅sin ^2 2 theta_{13}，并通过物质效应确定大气尺度δ m_{32} ^2的符号。如果sin^2 2 theta_{13} > 0.01，那么一个50 kt的探测器、一个存储的μ子能量E_mu geq 20 GeV和10^{19} μ子衰变将使这些目标得以实现。确定δ m_{32} ^2的符号还需要一个基线L geq 2000 km。升级后的中微子工厂具有O（10^{20}）衰变，这将使我们能够首次观测到nu_e -> nu_tau振荡。对于O（10^{21}）衰变，在太阳中微子异常的大角度物质振荡解的情况下，可以测量大CP相的影响。我们的分析包括一个家庭的三中微子模型，可以解释大气和太阳中微子振荡的迹象。
2000-07-19 hep-ph
Heavy quark production via leptoquarks at a neutrino factory
基于μ子储存环（MSR）的中微子工厂（NF）是通过中性流（NC）和带电流（CC）相互作用寻找重夸克产生的理想场所。在这篇文章中，我们解决的问题，从介导的细夸克（LQ）的贡献在$ν_μ(\barν_e)-{\rm N}$相互作用导致的生产$b(\bar b)$在MSR和调查的区域，LQ相互作用是显着的近场实验。
2003-01-20 hep-ph
Extracting Matter Effects, Masses and Mixings at a Neutrino Factory
我们讨论和量化不同的可能性，以确定物质的影响，$Delta m^2_{31}$的值和符号，以及在很长的基线中微子振荡实验中的$\sin^2 2θ_{13}$的大小。研究了中微子工厂中中微子在$ν_μ\toν_μ$消失通道和$ν_e\toν_μ$出现通道中的振荡现象.一种可能性是分析导致错误符号μ子事件的$ν_e\toν_μ$出现通道，然而这需要非常好的μ子电荷识别。在没有电荷识别的情况下，仍然有可能用$μ^-$和$μ^+$束来操作中微子工厂，并分析总中微子事件率谱的差异。我们表明，这已经导致一个相当好的灵敏度，这可能是重要的，如果右符号电荷排斥能力不足。通过μ子电荷识别，人们可以独立地研究$ν_μ\toν_μ$的消失和$ν_e\toν_μ$的出现通道。最好的方法是通过结合所有可用的信息的$ν_μ\toν_μ$消失和$ν_e\toν_μ$外观通道与电荷识别，我们可以实现的灵敏度。
2000-04-09 hep-ex hep-ph
A complete demonstrator of a muon cooled Higgs factory
最近发现的125 GeV的希格斯粒子改变了所谓的希格斯工厂的兴趣，即一个μ + μ-对撞机，其充分冷却的强度约为每个符号的6 10^12 μ子，重复率为15-50 p/s，光度高达10^32 cm-2 s-1。这个过程是S态H_0标量的直接产生。它的部分宽度可以在干净的条件下进行研究，并具有显着的精度。借助极化的mu->e nu nu衰变电子的衰变频率，可以在（WW）通道中测量到约+-100 keV（deltaE/E <10^-6）的Ho质量。为了达到所需的纵向和横向发射度，描述了一个非常规的，但非常小的几米半径的环的级联的实现。物理学要求和已经进行的许多研究表明，在H_0物理学计划之前但足以实现的下一步可能是实际实现全尺寸μ介子冷却演示器。演示器的正确操作可以在一些不同加速器中已经存在的非常低强度的μ子束的帮助下进行初步探索。只有在初步的冷却实验成功之后，才能最终证明建立具有适当光度的设施所需的额外但相对传统的组件。希格斯工厂的终极μ + μ对撞机可以位于现有的CERN或FNAL站点内。
2013-08-29 hep-ph physics.acc-ph physics.ins-det
Highlights of Short Baseline Physics at a Neutrino Factory
我们回顾了在μ子储存环前端用强中微子束进行实验的物理潜力，强调了中微子与物质相互作用的自旋和味结构可以用来揭示强相互作用和电弱相互作用的结构。具体地说，我们讨论了标准模型的精度检验，核子的极化和非极化结构函数的研究，以及一些新的和奇异的物理项目。
2001-09-24 hep-ph
"Neutrinoless Double Beta Decay" at a Neutrino Factory
我们研究了在高能μ子储存环的中微子工厂中探测类似的无中微子双β衰变过程的前景。来自LEP实验、无中微子双β衰变以及来自全局拟合的限制必须被纳入，并严重限制了结果。我们调查什么限制轻，重有效马约拉纳中微子质量可以得到，并与现有的。还讨论了右手中微子和纯右手相互作用的贡献。其他“新物理学”对同一最终状态的贡献可能会产生大量的事件。
2001-05-21 hep-ph
On the improvement of the low energy neutrino factory
低能中微子工厂被认为是未来研究CP破坏和物质效应的一个非常敏感的装置。在这里，我们研究如何影响其性能时，实验规格的设置是不同的。最值得注意的是，我们已经考虑添加“铂”nu_{mu} -> nu_{e}通道。我们发现，虽然理论上额外的通道提供了非常有用的补充信息，并有助于解除简并，其实际用途是失去考虑现实的背景水平时。相反，“黄金”nu_{e} -> nu_{mu}通道中统计数据的增加以及能量分辨率的某种程度上的改进导致设施性能的重要增加，这是因为“黄金”通道在这些能量下具有丰富的能量依赖性。我们发现，一个基线为1300 km，μ子能量为4.5 GeV的低能中微子工厂，无论是20 kton的全主动中微子探测器还是100 kton的液氩探测器，都能对中微子振荡参数θ 13，δ和质量等级具有突出的灵敏度。对于我们估计的每μ子极性2.8 x 10^{23} kton x衰变的曝光量，低能中微子工厂对sin^{2}（2 θ 13）> 10^{-4}的θ 13和δ敏感，对sin ^{2}（2 θ 13）> 10^{-3}的质量等级敏感。
2010-05-06 hep-ph
The Gamma Factory proposal for CERN
2015年是爱因斯坦广义相对论发表一百周年，联合国大会将其命名为国际光和光基技术年。因此，现在讨论扩大目前欧洲核子研究中心研究计划的可能性是及时的，包括一个新的组成部分的基础上，一个新的概念的光源，可以铺平道路，走向多用途伽马工厂。建议的光源可以通过使用现有加速器的基础设施在CERN实现。它可以将目前运行的光源的强度极限至少提高7个数量级，达到10^17光子/秒的量级，在1 < Ephoton < 400 MeV的特别有趣的伽马射线能量域中。这一领域是自由电子激光光源所无法达到的。经能量调整的准单色伽马射束以及伽马射束驱动的高强度极化正电子、极化μ子、中子和放射性离子次级射束将构成拟议伽马工厂的基本研究工具。伽马工厂可以在未知的基础物理学和工业应用领域的广阔领域开辟新的研究机会。它将为TeV能级μ介子对撞机和基于极化μ介子束的中微子工厂提供前所未有的极化μ介子次级束流，从而加强CERN在高能前沿研究领域的主导地位。
2015-11-24 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
The Physics Case for a Neutrino Factory
中微子工厂，即储存环中μ子或反μ子束衰变产生的中微子束，产生的中微子束相对于超级束更清洁、更丰富、更灵活。我们探讨了这种类型的光束的物理情况下，无论是标准振荡，以及新的物理搜索，并提出了一些机器的选择。我们认为，有一个丰富的计划超出了目前的中微子计划可以覆盖和弦与μ子对撞机计划的协同作用。
2022-03-15 hep-ex hep-ph
Neutrino oscillation physics with a neutrino factory
来自大气和太阳中微子的数据表明，至少有三种中微子类型参与振荡现象。即使相应的中微子质量尺度非常不同，两种以上中微子类型之间不可避免的混合对这些结果所建议的加速器实验的规划产生了深远的影响。本文讨论了从μ子储存环的直截面{ \it中微子工厂}中发射的中微子束的混合角和CP相位的测量。我们强调电荷识别的重要性。在长基线实验中出现错误符号的μ子，可能为大气中微子观测所指示的质量差范围内的中微子振荡提供强有力的测试。
1998-11-27 hep-ex hep-ph
A Neutrino Factory for both Large and Small theta_13
分析了低能中微子工厂的中微子振荡物理性能，包括探测器效率和事件能量阈值的首次模拟。还研究了物理到达对背景存在的敏感性。我们认为一个有代表性的基线为1480公里，我们使用μ子与4.12 GeV的能量，我们利用一个非常保守的估计探测器的能量分辨率。我们的分析表明，一个令人印象深刻的物理达到这种设置，它可以消除简并的解决方案，无论是大的和小的值的混合角θ_13，并可以确定轻子CP破坏和中微子质量等级具有非凡的灵敏度。
2008-04-11 hep-ph
CP-violation in 3- and 4-family at the Neutrino Factory
轻子CP破坏相$δ$可以用中微子工厂测量，每年有$2 \times 10^{20} $个有用的μ子，如果太阳中微子问题用LMA-MSW解决，有$Δm_{12}^2 \ge 2 \times 10^{-5}$ eV $^2$（在这个分析中考虑了40 kT磁化铁探测器，考虑了它的效率和背景）。如果LSND得到确认，则在四族情景中的CP违反现象可以最容易地用$L = \cal O$（10）km处的小型1 kT探测器来解决（在这种情况下，没有对探测器效率和背景进行详细分析）。
2000-12-13 hep-ph
Long-Baseline Study of the Leading Neutrino Oscillation at a Neutrino Factory
在三味中微子振荡的框架下，我们考虑了在中微子工厂中，在δm^2 ~ 3.5 \times 10^{-3} eV^2的主导振荡尺度下，ν_e-> ν_μ出现和ν_μ-> ν_μ存活测量的物理势。事件发生率进行评估与基线和存储μ子能量，并讨论最佳值。在振荡参数空间的相当大的范围内，物质效应使得δm^2的符号可以通过比较ν_e --> ν_μ与\bar ν_e --> \bar ν_μ的事件率和能量分布来确定。因此，重要的是，正负μ子都可以存储在环中。测量ν_μ-> ν_μ存活谱可以确定δm^2的大小和主导振荡幅度，精度为O（1%-2%）。
2000-03-17 hep-ex hep-ph
Correlations of errors in a CP-violation neutrino factory experiment
本文研究了一个间接的CP破坏中微子工厂实验，包括六个振荡参数和一个重要的归一化参数C的误差的同时关联。发现当$θ_{13}$（$3^\circ$）较大时，物质效应的不确定度为5%时，测量$δ$的最佳基线从3000 km减小到2000 km。当本底分数被假定为$10^{-3}$时，最佳μ子能量也从50 GeV降低到20 GeV左右。在L= 2000 km，$E_μ=$ 20 GeV的实验中，发现$E_μ=$对非零$δ$的灵敏度低至$\t heta_{13}\approx0.3^\circ$附近。
2001-06-19 hep-ph
Neutrino Factory R&D Efforts
储存μ子束中微子工厂被认为是精确测量MNSP矩阵元素和灵敏测试三中微子混合图像一致性的最佳选择。既然所有三个混合角都被证明是非零的，那么建造中微子工厂的动机就很强烈了。少数可行性问题仍然悬而未决，是正在进行的研发的主题。这些R&D工作的进展情况进行了说明。
2013-12-04 hep-ph physics.acc-ph
Evidence for right-handed neutrinos at a neutrino factory
我们强调，一个基于μ子的中微子工厂可以显示存在轻右手中微子，如果赤字的数量检测到的事件是在附近的检测器观察。如果新相互作用的大小使目前的电弱精确数据极限饱和，这可能高达~10%，到目前为止所进行的振荡实验并没有排除这一点。一个实现这种情况的简单模型可以通过在最小标准模型中加入右手中微子，以及额外的标量二重态和超荷1的三重态来获得。然而，在这种情况下，可能的赤字减少了约3倍，汤川耦合必须适当选择。如果轻子味破坏必须低于当前的界限，这也是一般要求的。
2009-11-17 hep-ph
nuSTORM: Neutrinos from Stored Muons
nuSTORM（Neutrinos from STORed Muons）是一个建议的储存环设施，用于提供来自正μ子衰变的μ子反中微子和电子中微子束（来自负μ子衰变的μ子中微子和电子反中微子），中心μ子动量为3.8 GeV/c，动量接受度为10%。该设施将允许以优于10 sigma的灵敏度搜索eV级的无菌中微子，它将能够提供中微子和反中微子-核散射截面的测量，精度达到100 μ m级，并将成为开发粒子物理学μ子加速器的第一步。我们报告nuSTORM设施的物理能力，并详细说明其设计的主要特点，这不需要任何新技术。中微子束的通量可以被确定为1000级的精度，为未来的中微子振荡实验进行横截面测量，并解决eV级无菌中微子的暗示。nuSTORM可以被认为是迈向中微子工厂和μ子对撞机的第一步。
2015-07-31 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Neutrino factory optimization for non-standard interactions
我们研究了非标准中性流中微子相互作用下中微子工厂的优化问题，并将结果与非标准相互作用下的结果进行了比较。我们讨论的μ子能量，基线，和振荡通道的自由度。我们的结论是基于分析计算和国际设计研究（IDS-NF）提出的中微子工厂设置的完整数值模拟。我们考虑了所有可能的非标准参数，并包括其复杂的相位。我们确定了不同参数对金色、银色和消失通道的影响。我们得出的结论是，即使在非标准相互作用的存在下，中微子工厂的性能很难从银通道探测器中获益，除非μ子能量显着增加相比，IDS-NF设置。除了银离子通道检测器，我们证明了即使考虑非标准相互作用，IDS-NF设置也接近最佳。我们发现，一个非常长的基线是寻找非标准相互作用的关键组成部分，特别是|ε^ m_{μτ}|和|ε^ m_{ττ}|.
2008-04-15 hep-ex hep-ph
Investigating Possible Neutrino Decay in Long Baseline Experiment Using ICAL as Far end Detector
我们在长基线实验中研究了中微子工厂产生的中微子衰变的影响。我们考虑的中微子来自欧洲核子研究中心的一个工厂，探测器是为印度中微子天文台（INO）提出的50千吨铁量能器（ICAL）探测器。我们发现相当大的消耗μ子产额在INO的某些值的衰变参数。
2007-12-06 hep-ph
Flavor Decomposition of Nucleon Structure at a Neutrino Factory
我们探索的可能性测量夸克的质子和中子的中微子束产生的μ子存储环的内容。由于光束的性质，可以考虑小的核目标，如氢和氘，以及极化目标。预计从这些目标的统计使用标称μ子存储环强度计算，并给出了众多的结构功能，极化和非极化目标的统计误差。结果表明，在相对较小的靶下，无论是非极化的还是极化的质子和氘上的中微子和反中微子的结构函数F_2，xF_3，xg_1和xg_5都可以在大部分可达的运动学范围内得到很好的精度。
2001-05-04 hep-ex hep-ph
Physics at a Neutrino Factory
为了回应建造中微子工厂以产生高强度电子中微子和μ子中微子束和反中微子束的兴趣，费米实验室理事会于1999年10月开始了两项为期六个月的研究。第一项研究由N. Holtkamp和D.芬利的任务是研究基于μ子储存环的强中微子源的技术可行性。这项设计研究已经产生了一份报告，其中的基本结论是，中微子工厂在技术上是可行的，尽管它需要一个积极的研发计划。第二项研究是本报告的主题，是探索中微子工厂的物理势作为μ子束能量和强度的函数，以及振荡物理学的势作为基线的函数。
2000-08-31 hep-ex hep-ph
Probing Flavor Changing Neutrino Interactions Using Neutrino Beams from a Muon Storage Ring
我们讨论了未来中微子工厂的能力，基于强中微子束从μ子储存环探索非标准中微子物质相互作用，这被假定为次主导效应的标准质量诱导的中微子振荡。这两种机制的结合将在中微子混合矩阵中存在非CP相物质的情况下放大伪CP破坏效应。通过测量中微子和反中微子几率之间的差异，我们证明了在中微子工厂实验中可以观察到这种假的CP破坏。为了进行这样的测试，我们考虑三个中微子的口味，承认在与大气和太阳中微子问题的振荡解决方案，以及与反应堆中微子数据所施加的约束一致的范围内的混合参数。结果表明，在一台10 kt的中微子探测器上运行5年，μ子能量E_μ \ge 20 GeV，每年衰变2 \times 10 ^{20} μ子，基线L \sim 732 km，这样的中微子装置可以探测到非标准的变味中微子相互作用（10 ^{-3}-10 ^{-2}）~G_F，在v_μ \to v_τ/\bar v_μ \to \bar v_τ和v_e \to v_τ/\bar v_e \to \bar v_τ模式中。
2001-06-05 hep-ph
Muon Cooling Research and Development
描述了MuCool的R&D计划。MuCool的目标是开发μ子束电离冷却所需的所有关键硬件。这项工作将导致更详细地了解这种硬件的建造和运营成本，以及可用于建造中微子工厂或μ子对撞机的优化设计。这项工作是由一个广泛的合作，包括物理学家和工程师从许多国家实验室和大学在美国和国外进行。预期的工作时间表将导致电离冷却足够好地建立，从而可以在本十年结束之前基于坚实的技术基础做出中微子工厂的建设决定。
2003-06-23 hep-ph physics.acc-ph
Determination of the pattern of neutrino masses at a Neutrino Factory
我们研究了在中微子工厂中确定δ m_{32} ^2的符号的精度，它是储存能量和基线的函数。这通过同时拟合来自μ^-衰变的通道ν_μ \to ν_μ S、\bar ν_e \to \bar ν_μ和来自μ^+衰变的通道\bar ν_μ \to \bar ν_μ、ν_e \to ν_μ来完成。我们研究了参数\sin^2 2θ_{13}的灵敏度范围，通过该参数可以确定δ m_{32} ^2的符号与3个标准差之间的关系，该参数是20 GeV μ子储存环上δ m_{32} ^2的基线长度和幅度的函数。我们发现，对于基线长度大于2000 km的20 GeV μ子，当衰变次数为10^{20}次时，可以确定\sin^2 2θ_{13}的δm^2_{32}的符号，直到10 ^{-3}水平.
2000-05-18 hep-ex hep-ph
Oscillation of Dirac and Majorana neutrinos from muon decay in the case of a general interaction
我们分析的可能性，区分狄拉克和马约拉纳中微子在未来的中微子工厂实验中，中微子产生的μ子衰变时，除了在SM的矢量类型，也有标量相互作用。我们在一个实验中检查了这种可能性，在近探测器中，观察到的中微子不振荡，在远探测器中，中微子振荡之后。忽略高阶修正，即使在近探测器中的中微子观测也没有机会区分它们的特性。然而，这种可能性出现在远探测器观测到的中微子振荡之后。
2012-10-10 hep-ph
Search for CP Violation with a Neutrino Factory
我们讨论了在中微子工厂中寻找真正的CP破坏的问题。在中微子工厂中，著名的中微子束是由高强度μ子储存环提供的。利用大气中微子和太阳中微子的观测数据，研究了中微子振荡中的$ΔP(\n_\a \Ar \n_\b)$和CP奇不对称性$A_{CP}$.如果采用大混合角MSW溶液，则$ΔP(\n_e \Ar \n_\m)$的大小可以为1%。当$s_{13}$小于0.05时，CP破坏相位最大，则在$ΔP(\n_e \Ar \n_\m)$和$A_{CP}$中物质效应可以忽略。提出了如何从中微子振荡数据$ΔP(\n_e \Ar \n_\m)$、$ΔP(\n_\m \Ar \n_e)$和$ΔP(\n_e \Ar \n_τ)$中提取三族方案中真正的CP破坏效应。
1999-07-18 hep-ph
Golden measurements at a neutrino factory
研究了基于μ子储存环的中微子工厂的精度和发现潜力。对于三族中微子振荡，我们分析了如何测量或严格限制角$θ_{13}$，CP破坏，MSW效应和大气质量差$Δm^2_{23}$的符号。我们提出了一个简单的分析公式的振荡概率在物质中，所有中微子的质量差不为零，这澄清了在解开未知参数的微妙之处。在三个参考基线上考虑了"错误符号μ介子“的出现：732 km，3500 km和7332 km。我们利用信号对中微子能量的依赖性，并包括现实的背景估计和检测效率。最佳基线为${\cal O}(3000$ km）。还介绍了结合不同基线信息的分析。
2000-09-19 hep-ex hep-ph
A Possible Hybrid Cooling Channel for a Neutrino Factory
中微子工厂需要强度大且冷却良好（在横向相空间中）的μ子束。我们讨论了一种混合方法的线性四维冷却通道组成的高压充气RF腔-可能允许高梯度而不击穿-和离散LiH吸收剂提供必要的能量损失，导致所需的μ子束冷却。我们报告模拟的通道的性能和它的比较与真空的情况下，我们还简要讨论了技术和安全问题与充满高压氢气的空腔。即使出于安全原因可能需要额外的窗口，通道性能也与我们设计所基于的原始全真空可行性研究2a通道相当。如果测试表明，充满气体的RF腔可以有效地操作与电离粒子的强束通过它们，我们的方法将是一个有吸引力的方式，避免可能的击穿问题与真空RF通道。
2010-05-18 hep-ph physics.acc-ph
