Determination of the Neutrino Mass Hierarchy at an Intermediate Baseline
一般认为，中微子质量等级可以在长基线实验中确定，通常使用加速器中微子束。反应堆中微子实验在中间基线有能力区分正常或倒置的层次。最近的研究表明，如果混合角为$\sin^2(2θ_{13})>0.02$，则可以通过对L/E光谱进行傅里叶变换来识别质量等级。在这项研究中，一个更敏感的傅立叶分析。我们发现，在中间基线（$\sim 60$ km）处的理想探测器可以识别混合角为$\sin^2(2θ_{13}) > 0.005$的质量等级，而不需要反应堆中微子谱的精确信息和$Δm^2_{32}$的值。
2008-11-26 hep-ex hep-ph
Global analysis of three-flavour neutrino oscillations: synergies and tensions in the determination of theta_23, delta_CP, and the mass ordering
我们提出了截至2018年秋季在三个大质量混合中微子框架内可用的中微子振荡数据的全球分析结果，其目标是确定六个相关参数的允许值范围。我们描述的互补性和量化的不同数据样本的结果之间的紧张关系，有助于每个参数的确定。我们还展示了在同一框架下，将我们的全局似然性与超级神冈提供的用于大气中微子数据分析的chi ^2图相结合时，这些参数的变化。分析的最佳拟合是正常的质量有序，在没有（有）SK-大气压的情况下，Δ chi ^2 = 4. 7（9. 3）不利于倒序。我们发现，在没有（有）SK-atm的情况下，我们倾向于θ_23的第二个八分圆，而不倾向于Δ_chi ^2 = 4.4（6.0）的第一个八分圆。复相位的最佳拟合值为Delta_CP = 215_deg，在Delta_chi ^2 = 1.5（1.8）时允许CP守恒。作为一个副产品，我们量化的相关范围的实验室观测灵敏度的绝对中微子质量尺度的β衰变，m_nu_e，和中微子少双β衰变，m_ee，和中微子的总质量，西格玛，这是最相关的宇宙学。
2018-11-13 hep-ex hep-ph
Sensitivity to the Neutrino Mass Hierarchy
在接下来的十年里，将有许多实验试图确定中微子的质量等级。对这类实验的可行性研究通常会确定Δ chi的期望值^[2]。由于层次结构是一个离散的选择，因此Δ chi ^2不服从单自由度的chi ^2分布，因此层次结构确定的置信度σ的数量不是期望的Δ chi ^2的平方根。我们给出了一个简单的公式，表示对层级的敏感度，它可以从中位数实验中得到，作为期望的Δ χ ^[2]的函数。
2016-04-20 hep-ex hep-ph math.ST
Neutrino mass hierarchy and octant determination with atmospheric neutrinos
大亚湾实验和RENO实验最近发现θ_{13}不为零且相对较大，这对现有实验和未来设施的规划产生了重大影响。在许多情况下，θ_{13}的非零值意味着θ_{23}可能不同于π/4。此外，大型探测器将对大气中微子振荡的物质效应敏感，从而有可能确定中微子质量等级和θ_{23}的八分圆。我们表明，50 kT磁化液氩中微子探测器可以确定的质量等级与一个显着性大于4西格玛与中等曝光时间，和八分圆在2-3西格玛的水平与更大的曝光。
2012-09-04 hep-ex hep-ph
Flavor Hierarchy Quadratic Rule and Dual Quark-Neutrino Mixing Patterns
风味物理学是关于粒子质量简并度偏差（DMD）和混合，特别是关于这些偏差的层次。一方面，目前还没有建立粒子味的理论;另一方面，越来越多的数据表明，有趣的经验味在这里描述了两个半经验规则：二次DMD-层次和Dirac-Majorana DMD-对偶规则。第一个规则将中微子太阳-大气层阶数与带电轻子（CL）和夸克质量比阶数统一起来，同时将它们统一到夸克和中微子的混合矩阵中;第二个规则从CL和夸克大质量阶数的事实预言准简并中微子，解释夸克-中微子互补混合关系。中微子和夸克混合的数据看起来非常不同，但它的结果是，从最大中微子混合的小偏差几乎等于从最小夸克混合的小偏差。这些偏差仅由一个新的小风味参数~0.0067定量描述。
2008-02-12 hep-ex hep-ph
Probing the Neutrino Mass Hierarchy with Super-Kamiokande
我们表明，对于最近发现的大值θ（13），一个平均中微子能量为~ 5 GeV的超束，如欧洲核子研究中心提出的那些，如果指向超级神冈（L = 8770 km），可以在不到两年的时间内揭示中微子质量等级为5 σ，而不管真正的等级和CP阶段。测量依赖于numu到nue振荡通道中的近共振物质效应，并且可以仅用中微子束来计数出现事件的总数。
2012-09-18 hep-ex hep-ph
Neutrino Mass Matrix from Delta(27) Symmetry
SU（3）的离散子群Delta（27）具有一些有趣的性质，这些性质对于理解带电轻子和中微子的质量矩阵可能是有用的。通过将中微子质量矩阵与Delta（27）的3和3* 表示进行比较，得到了一个简单的Majorana中微子质量矩阵，并与现有数据进行了比较。
2006-07-12 hep-ph
Neutrino Mixing and Geometric CP Violation with Delta(27) Symmetry
预测自发CP破坏是可能的，如果它是通过一个非阿贝尔离散对称几何获得。我提出了这样一个基于Delta（27）的中微子质量和混合模型。
2013-06-07 hep-ph
What would it take to determine the neutrino mass hierarchy if $θ_{13}$ were too small?
我们讨论了实验要求的质量等级测量$θ_{13}=0$使用μ子中微子消失。我们发现，在$L \simeq 6 \,000 \, \mathrm{km}$的一个特别优化的中微子工厂可以使用极端的光度进行这种测量。特别是，我们不要求为此目的进行收费识别。为了测量质量层次更充分的亮度，我们探讨了低能量窄带离轴光束，在低能量有相对更多的事件的能力。我们发现，在这种情况下，检测器的能量分辨率迅速成为测量的限制因素，并显着影响确定质量层次的基线优化。
2005-09-29 hep-ex hep-ph
PINGU and the neutrino mass hierarchy: Statistical and systematic aspects
拟议中的PINGU项目（精确冰立方下一代升级）预计将在几年的曝光时间内收集O（10^5）大气μ子和电子中微子，并通过其在事件谱上的能量和方向印记来探测中微子质量等级。在不可忽略和部分未知的形状系统学的存在下，高统计光谱变化的分析将面临微妙的挑战，这在中微子物理学中是前所未有的。我们讨论这些问题，一般的理由，并在目前设想的PINGU配置，在那里我们发现，可能的形状不确定性在（几个）百分比的水平可以显着影响的敏感性的层次结构。我们还讨论了混合角θ_23和PINDU对层次的敏感性之间的相互作用。我们的研究结果表明，更精细的光谱不确定性的估计，需要在下一代，大容量的大气中微子实验。
2015-03-06 hep-ex hep-ph
Appearance of neutrino asymmetries in the process of expansion of the Universe, hierarchy of neutrino masses and CP violation
本文用微分方程模型研究宇宙膨胀中碰撞与CP破坏导致的中微子不对称性，发现倒质量等级产生正负分叉态，并由原初氦4观测支持最大CP破坏。
2024-02-28 hep-ex hep-ph
Determining the Neutrino Mass Hierarchy with INO, T2K, NOvA and Reactor Experiments
相对较大的测量值$θ_{13}$开辟了通过地球物质效应确定中微子质量等级的可能性。在目前基于加速器的实验中，只有NOvA有足够长的基线来观察地球物质的影响。然而，NOvA在$δ_{CP}$的真实值的知识上受到不确定性的困扰，这可能会大大降低其对中微子质量等级的敏感性。另一方面，地球物质对大气中微子的影响几乎与$δ_{CP}$无关。位于印度的中微子天文台（ICAL@INO）的50千吨磁化铁热量计将观测大气中微子。该探测器的电荷识别能力使其在通过观测地球物质效应确定质量等级方面比其他探测器具有优势。我们详细研究了中微子质量层次的灵敏度，从这个实验模拟使用基于Nuance的发生器为ICAL@INO和折叠的探测器分辨率和效率从一个完整的Geant 4为基础的探测器模拟INO合作获得的数据。然后将ICAL@INO的数据与来自T2 K、NOvA、DoubleBrachz、RENO和大亚湾实验的模拟数据相结合，并进行了对质量等级的联合敏感性研究。利用10年的ICAL@INO数据，结合T2 K、NOvA和反应堆数据，人们可以得到关于中微子质量等级的$2.3σ-5.7σ$发现，这取决于$\sin^2θ_{23}$ [0.4 -- 0.6]、$\sin^22θ_{13}$ [0.08 -- 0.12]和$δ_{CP}$ [0 -- 2 $π$ ]的真实值。
2013-05-30 hep-ex hep-ph
Neutrino Mass Hierarchy
中微子质量等级，即，$ν_3$中微子质量本征态是比$ν_1$和$ν_2$质量本征态重还是轻，是中微子标准模型剩余的未确定的基本特征之一。它的确定将是广义模型的重要一步，并将对中微子（狄拉克或马约拉纳）性质的探索和味理论的探索产生深远的影响。在这篇综述中，我们总结了该领域的实验和理论工作的现状，并探讨了未来的机会，出现在最近发现的非零和相对较大的第三中微子混合角$θ_{13}$。
2015-06-30 hep-ex hep-ph
NOvA and T2K: The race for the neutrino mass hierarchy
确定中微子质量的顺序（层次）可能是理解轻子质量和混合的起源以及建立它们与夸克扇区中类似性质的关系的关键先决条件。在这里，我们遵循一种替代策略，以通常的中微子-反中微子在长基线中微子振荡实验的比较：我们利用从NOvA和T2 K实验的中微子只有数据的组合进行这两个离轴实验在不同的距离，但在相同的$<E >/L$，其中$<E >$是平均中微子能量和$L$是基线。这将需要对一个或两个拟议实验的拟议离轴角进行微小调整。
2006-09-01 hep-ex hep-ph
Recoilless Resonant Absorption of Monochromatic Neutrino Beam for Measuring Delta m^2_{31} and theta_{13}
本文讨论了Raghavan最近提出的穆斯堡尔效应增强的单色反中微子束的无反冲共振吸收所带来的物理能力，并结合Delta m^2_{31}和theta_{13}的精确测量进行了讨论。在假设不同探测器位置的测量值之间的相对系统误差为百分之零点几的情况下，我们给出了对Δ m^2_{31}和sin ^2 2 theta_{13}的灵敏度的解析和数值估计。它们的测定精度是巨大的;通过10点测量可获得的Δ m^2_{31}的分数不确定度为0.6%（2.4%）sin^2 2 theta_{13} = 0.05，sin^2 2 theta_{13}的不确定度为0.002（0.008），均为1 sigma CL，乐观（悲观）假设系统误差为0.2%（1%）。前者为通过比较Δ m^2_{31}的测量值和加速器实验值来确定中微子质量等级提供了新的可能性;后者将有助于解决theta_{23}八分圆简并度问题。
2006-08-05 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
Near Tribimaximal Neutrino Mixing with Delta(27) Symmetry
SU（3）的离散子群Delta（27）具有有趣的乘法规则3 X3 = bar{3}+ bar{3} + bar{3}，它被用来获得近三重极大中微子混合。利用目前的中微子振荡数据作为输入，该模型预测在无中微子双β衰变中测得的有效质量m_{ee}为0.14 eV。
2007-09-04 hep-ph
Matter Effects on Mass Square Difference for Four Flavor Neutrino Oscillation
考虑了四味中微子振荡方案（3 + 1）的物质效应。在无菌中微子存在下，最简单的四味中微子混合有六个混合角和三个Dirac CP相位。本文讨论了质量平方差效应Δ 21、Δ 31和Δ 41在该物质中的灵敏度。我们发现，在四味混合框架下，当存在无菌中微子时，只有太阳中微子质量平方差Δ 21和大气中微子质量平方差Δ 31随狄拉克相位和能量的不同而变化。无菌中微子质量平方差没有变化。本文研究了物质对中微子质量平方差Δ 21、Δ 31和Δ 41的影响，并计算了在四味框架下，能量变化对物质质量平方差的百分比变化。
2021-06-30 hep-ph
Determination of the neutrino mass hierarchy in the regime of small matter effect
我们指出了T共轭振荡通道之间的协同作用，在确定中微子质量等级与振荡实验相对较短的基线（L < 700公里），其中的物质效应是小的。如果所有四个振荡通道$ν_μ\toν_e$、$\barν_μ\to\barν_e$、$ν_e\toν_μ$和$\barν_e\to\barν_μ$的信息都是可用的，那么几个百分点的物质效应就足以打破符号简并，并允许确定中微子质量等级。的影响进行了讨论，分析考虑相关的振荡概率，并说明与现实的实验装置的数值模拟。这种方法可以应用的可能配置是超级束实验与β束或中微子工厂的组合，或使用具有μ子和电子电荷识别的探测器的（低能）中微子工厂。
2007-03-27 hep-ex hep-ph
The Neutrino Mass Hierarchy from Nuclear Reactor Experiments
10年后，反应堆中微子实验将试图确定哪种中微子质量本征态是最大的。在这封信中，我们提出了超过700万个详细的模拟实验的结果，研究成功确定质量等级的概率依赖于分析方法，中微子质量矩阵参数，反应堆通量模型，地中微子，特别是基线的组合。我们表明，最近报道的虚假依赖的数据分析后，反应堆光谱的高能量尾部，可以通过使用加权傅立叶变换。我们确定最佳基线和相应的检测器位置。对于CP破坏的轻子狄拉克相δ的大多数值，简并阻止NOvA和T2K确定δ或层次。我们确定的信心，反应堆实验可以确定的层次结构，打破简并。
2013-08-14 hep-ex hep-ph
Neutrino mass hierarchy and $θ_{13}$ with a magic baseline beta-beam experiment
我们强调的物理优势的实验中产生的中微子在欧洲核子研究中心的β束设施中观察到的大型磁化铁量能器（ICAL）在印度的中微子天文台（INO）。CERN-INO距离接近所谓的“魔法”基线，这有助于避免一些参数简并，并允许更好地测量中微子质量等级和$θ_{13}$。我们阐述了使用放射性$^8B$和$^{8}Li$作为$\nue$和$\anue$ β束源同位素的可能性，分别，并表明，非常好的灵敏度，无论是质量层次和$θ_{13}$是可能的，与提升$γ$在250-500棒球场。
2007-02-02 hep-ex hep-ph
Mass Hierarchy Determination via future Atmospheric Neutrino Detectors
我们研究了通过未来探测器对大气中微子的观测来确定Δ m^2_{31}的符号或中微子质量等级的问题。我们考虑了两种建议的探测器类型：（a）兆吨级水切伦科夫探测器，它可以测量nu_μ+ \bar v_μ和nu_e + \bar v_e的存活率;（b）100千吨级磁化铁探测器，它可以测量v_μ和\bar v_μ的存活率。对于与大气中微子相关的能量和路径长度，这些速率从P_{μe}、P_{μμ}和P_{ee}获得显著的物质贡献，导致对层级的可感知的敏感性。我们对这两种探测器的模拟数据进行了分组χ^2分析，其中包括中微子能量和方向的拖尾效应，并结合了探测器效率和相关的统计、理论和系统误差。为了准确地解释中微子参数的不确定性，我们还在中微子参数的允许范围内将χ^2边缘化。最后，我们比较了这两种类型的检测器的性能与一个相对的层次结构的确定。
2007-09-06 hep-ex hep-ph
Neutrino Mass Hierarchy Determination Using Reactor Antineutrinos
在早期研究的基础上，我们研究了确定中微子质谱类型的可能性（即，“中微子质量等级”）在一个高统计反应堆电子反中微子实验与一个相对较大的KamLAND类探测器和60公里的最佳基线。我们系统地分析了傅立叶正弦和余弦变换（FST和FCT）的模拟反应堆反中微子数据参考其特定的质量等级相关的功能在文献中讨论过。我们还对模拟反应堆电子反中微子事件谱数据对中微子质量体系的灵敏度进行了分箱χ^2分析，并特别确定了探测器和实验的特征（能量分辨率、可见光能量阈值、曝光、系统误差、数据分箱等），这将使我们能够获得重要的信息，甚至确定中微子质谱的类型。我们发现，如果\sin^2 2θ 13}足够大，\sin^2 2θ 13} \gtap 0.02，则对感兴趣的设置的要求是非常具有挑战性的，但并非不可能实现。
2011-03-03 hep-ex hep-ph
Discrimination of mass hierarchy with atmospheric neutrinos at a magnetized muon detector
在磁化铁量能计探测器上，考虑μ子能量和事件的天顶角，研究了大气中微子的质量等级。对于$χ^2$分析，我们已经迁移的事件的数量从中微子能量和天顶角仓到μ子能量和天顶角仓使用的二维能量-角度相关的分辨率功能。在$\log_{10} E - L^{0.4}$平面的二维网格中进行数据的分箱，以在$χ^2$分析中更好地反映振荡模式。然后考虑到大气中微子通量和截面的所有可能的系统不确定性，将$χ^2$边缘化。研究了振荡参数范围对边缘化的影响。边缘化的$θ_{13}$的范围的下限被认为是非常重要的，在确定的敏感性等级为一个给定的$θ_{13}$。最后，我们证明了在$>$ 90% C. L.条件下可以区分大气中微子的质量等级.如果是$θ_{13} \ge 5^\circ$的下限。
2010-02-03 hep-ex hep-ph
Issues on neutrino-nucleus reactions in the quasi-free delta production region
简要介绍了与准自由Delta（1232）产生有关的电荷流中微子-核反应的唯象和理论工作中所涉及的各种问题。本文就本次会议的目标--大气中微子实验中的次主导振荡效应--对目前的工作状况进行了评估。
2005-04-25 hep-ph
Decoherence, matter effect, neutrino hierarchy signature in long baseline experiments
强度为$Γ= (2.3 \pm 1.1) \times 10^{-23}$ GeV的振荡中微子的环境退相干可以解释T2 K在295公里处观测到的最大$θ_{23}$混合在较长基线处似乎是非最大的。最近，R。Oliveira，中微子的MSW物质效应被退相干改变：在正常（倒置）质量等级中，$6 < E_ν < 20$ GeV的$ν_μ (\barν_μ) \rightarrow ν_{e} (\barν_{e})$发生共振增强。因此，在MINOS+和OPERA的完全$ν_μ$暴露中，额定强度下的去相干可被检测为充电电流$ν_{e}$过量事件。
2017-11-06 hep-ex hep-ph
Neutrino Mass Hierarchy, Vacuum Oscillations, and Vanishing U_e3
中微子质谱中相对孤立的成员比两个紧密间隔的成员重还是轻？这个问题--中微子质量等级的特征--具有重大的理论意义。所有以前确定的通过中微子振荡解决它的实验都要求轻子混合矩阵的U_e3元素（由未知的θ_13混合角参数化）的当前未知大小足够大，并且在极限θ_13 =0时完全失败。出于这个原因，我们探索替代振荡方法，即使theta_13消失，仍然会成功。我们确定了几个替代方案，既不需要一个非零的|U_e3|，也不存在显着的物质效应。所有这些都包括多个μ能级中微子振荡测量，通常涉及μ子中微子（或反中微子）消失和非常长的基线。我们评论的承诺，这些替代方法显示的程度。
2005-03-23 hep-ex hep-ph
Neutrino masses: hierarchy without hierarchy
狄拉克质量的大层次可以导致活性中微子的低能质量的小层次。即使右手中微子的马约拉纳质量都相等，这种情况也会发生。一个现实的描述所观察到的中微子质量和混合可以得到从一个大的层次结构中的狄拉克质量。太阳中微子的大量混合来自中微子扇区。MNS矩阵元素U_e3的小值是该方案的自然结果。两个较轻中微子的质量与太阳中微子混合角有关：μ_1/μ_2 = tan^2 θ_sol。
2002-05-21 hep-ph
Unambiguous Determination of the Neutrino Mass Hierarchy Using Reactor Neutrinos
本文讨论了中基线反应堆中微子实验中中微子质量分级的确定。通过观察Δm^2_{31}和Δm^2_{32}振荡之间的干涉效应，可以进行不依赖于绝对质量平方差的相对测量。大亚湾Ⅱ号实验在距离总热功率为36 GW的反应堆50 km处，采用能量分辨率为3%/ \sqrt{E(MeV)}的20 kton液体闪烁探测器，在考虑堆芯实际空间分布的情况下，可以在6年内确定出置信水平为Δχ^2_{MH} \sim（10-12）（3-3.5 σ）的质量等级。我们发现，未知的剩余能量的非线性液体闪烁体探测器的灵敏度，由于小的振荡峰的自校准的影响有限。此外，通过包括来自正在进行的长基线μ子中微子消失实验的预期相对误差1.5%（1%）的有效质量平方差Δm^2_{μμ}的精确测量，可以获得Δχ^2_{MH} \simeq 4（9）的额外增加。干扰和绝对测量的灵敏度可以交叉检查。当结合这两者时，可以在6年内以Δχ^2_{MH} \sim（15-20）（4 σ）的置信水平确定质量等级。
2013-07-09 hep-ex hep-ph
Neutrinoless double $β$ decay, neutrino mass hierarchy, and neutrino dark matter
最近公布了无中微子双$β$（$0νββ$）衰变的证据。这意味着中微子是Majorana粒子，在带电轻子质量矩阵的对角基中，它们的质量等级被迫为倒质量等级（B型）或简并质量（C型）。考虑到中微子暗物质的宇宙学约束，我们估计了简并中微子中$0νββ$衰变的量级，因为反质量等级模式总是满足宇宙学约束.中微子质量的绝对值受$0νββ$实验或宇宙学的约束，取决于中微子质量的相对符号（Majorana CP相）。
2002-09-25 hep-ph
Baseline optimization for the measurement of CP violation, mass hierarchy, and $θ_{23}$ octant in a long-baseline neutrino oscillation experiment
下一代长基线电子中微子外观实验将寻求发现CP破坏，确定质量等级和解决$θ_{23}$八分圆。鉴于最近的精确测量的$θ_{13}$，我们认为这些测量的灵敏度在一项研究中，以确定最佳的基线，包括实际考虑有关光束和探测器的性能。我们的结论是，在一个宽带μ子中微子束的基线至少1000公里的检测器是最佳的配置。
2015-02-25 hep-ex hep-ph
Mass Hierarchy Determination Using Neutrinos from Multiple Reactors
本文报道了中基线反应堆中微子实验的蒙特卡罗模拟结果。大亚湾和岭澳反应堆的1 km间距导致的基线差异降低了低能1-3振荡的振幅，降低了对中微子质量等级的敏感性。垂直的探测器位置消除了这种影响。我们模拟了大亚湾/岭澳反应堆垂直的几座山下的实验，特别考虑了台山和阳江反应堆的背景。一般来说，在距离大亚湾44.5公里的白云嶂1000米的山体下面可以最可靠地确定层次结构。如果一些计划中的反应堆没有建成，那么在47-51公里基线处的700米高的山脉附近会获得一点优势。忽略它们的低开销负担，东坑附近的山丘将是最佳位置。我们使用加权傅立叶变换，以避免虚假的依赖于高能量中微子光谱，并发现神经网络可以提取的数量，确定的层次略优于传统的RL + PV。
2012-11-16 hep-ex hep-ph
Resolving Neutrino Mass Hierarchy and CP Degeneracy by Two Identical Detectors with Different Baselines
我们探讨了用两个相同的探测器在不同的基线距离上同时测定中微子质量等级和CP破坏相的可能性。我们专注于一个可能的实验装置，使用中微子束从J-PARC设施在日本的光束功率为4 MW和百万吨级（Mton）的水切伦科夫探测器，一个放置在神冈和其他在韩国的某个地方。我们证明，在系统不确定性的合理假设下，每个基准体积为0.27 Mton的双探测器复合体有可能分辨出sin ^2 2 theta_{13} > 0.03的中微子质量等级（0.055），同时对4 + 4年运行的nu_e和nu_e-具有CP破坏的敏感性。棒材外观测量显著增强的灵敏度是由于中微子能谱调制的干净检测，这是通过消除两个相同的检测器之间的系统不确定性来实现的，所述检测器在没有振荡的情况下接收具有相同能谱的中微子束。
2005-08-06 hep-ex hep-ph
Mass Hierarchy via Mossbauer and Reactor Neutrinos
我们展示了如何可以确定的中微子质量等级与穆斯堡尔中微子，也重新审视的层次结构是否可以确定与反应堆中微子的问题。
2008-12-10 hep-ph
Supernova 1987A did not test the neutrino mass hierarchy
我们消除了SN 1987 A的数据更倾向于正常中微子质量等级而不是$\sin^2 θ_{13} \gsim 10^{-4}$的倒置等级的误解。我们发现这两个层次结构具有可比性。即使在1 $σ$水平上，也不能对混合角$θ_{13}$设置界限。
2002-02-18 astro-ph hep-ex hep-ph
Neutrino mass hierarchy determination at reactor antineutrino experiments
中微子混合角$θ_{13}$在反应堆反中微子实验中得到精确测量后，中微子质量等级是中微子物理学中最重要的未决问题之一。江门地下中微子观测站（JUNO）是在不考虑物质效应的情况下测定中微子质量等级（MH）的观测站。JUNO站点位置经过优化，以获得质量等级测定的最佳灵敏度。JUNO将在地下700米的实验室中使用20千吨液体闪烁体探测器。出色的能量分辨率和PMT覆盖范围将为我们提供前所未有的机会，以达到3-4 $σ$精度。本文将介绍JUNO探测器的设计和仿真工作。此外，另一个中程反应堆反中微子实验RENO-50也将进行类似的测量。在这些实验的努力下，很有可能在未来10年内确定中微子质量等级。
2016-04-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Matter effects in long baseline experiments, the flavor content of the heaviest (or lightest) neutrino and the sign of Delta m^2
长基线射束的中微子在地壳内部传播，那里的密度约为rho = 2.8 g cm^-3。如果电子中微子参与振荡，物质效应将改变相对于真空情况的振荡概率。根据Δ m^2的符号，能量约为E_nu（res）= 4.7的中微子或反中微子将存在MSW共振|Δm^2|/（10^-3 eV^2）GeV。对于在超级神冈实验所指示的区间内的Δ m^2，这个能量范围对于拟议中的长基线实验是重要的。对于正的Δ m^2，物质最重要的效应是在概率出现第一个最大值的能量区域中，KEK到神冈（费米实验室到米诺斯和欧洲核子研究中心到格兰萨索）光束的跃迁概率P（nu_mu -> nu_e）增加了9%（25%），而P（antinu_mu -> antinu_e）则受到了近似相等的抑制。对于负的Δ m^2，中微子和反中微子的效应互换了。产生中微子束和反中微子束，并测量（nu_mu -> nu_e）和（antinu_mu -> antinu_e）跃迁的振荡几率，可以解决确定Δ m^2时的符号模糊问题。
1999-03-25 hep-ph
Flavor Ratios and Mass Hierarchy at Neutrino Telescopes
在冰立方对高能地外中微子的观测标志着中微子天文学时代的开始。在本文中，我们研究了宇宙中微子的味道比对狄拉克CP破坏相在中微子望远镜，考虑到带电电流和中性电流的相互作用在检测器。然后，我们演示了如何通过精确测量宇宙中微子风味比来在未来的中微子望远镜上探测质量等级。我们表明，我们的计划的灵敏度是独立的狄拉克CP-违反相位的待定值。我们还探讨了活跃的无菌混合，中微子衰变和中微子的伪狄拉克性质的可能影响。
2015-07-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Effects of neutrino oscillation on supernova neutrino: inverted mass hierarchy
研究了在反质量等级（$m_{3} \ll m_{1} < m_{2}$）和正常质量等级（$m_{1} < m_{2} \ll m_{3}$）情况下，中微子振荡对超新星中微子的影响.利用一个实际的超新星和前超新星模型的数值分析，定量地讨论了探测中微子振荡参数的可能性。我们表明，有关的质量等级的信息可以得到，如果$θ_{13}$是相当大的（$\sin^{2}{2 θ_{13}} > 10^{-3}$）和$θ_{13}$可以很好地探测SuperKamiokande，如果中微子质量等级是倒置的情况。由于原始中微子谱的不确定性和地球效应的误差也进行了讨论。
2003-05-06 hep-ph
On the Atmospheric Neutrino Oscillations, theta13 and Neutrino Mass Hierarchy
我们给出了在水-切伦科夫探测器（Super-Kamiokande等）中测量的类μ和类e多GeV事件的速率的Nmu/Ne比的最低角依赖性的上下不对称性的预测。在大气Nu_e（antinu_e）和Nu_mu（antinu_mu）的3-中微子振荡的情况下，由一个中微子质量平方差驱动，|Δ m^2_{atm}| = |Δ m^2_{31}|~（2.0 - 3.0）10^{-3} eV^2 >> Δ m^2_{21} = Δ m^2_{sol}。这个比值对地球物质在大气中微子振荡中的作用特别敏感，因此也对sin ^2（θ 13）和sin ^2（θ 23）的值特别敏感，θ 13和θ 23分别是CHOOZ和帕洛维德实验限制的中微子混合角，也是主导大气nu_mu -> nu_tau（antinu_mu -> antinu_tau）振荡的原因。它对中微子的质量谱类型也很敏感，可以是正常的（Δ m^2_{atm} > 0），也可以是倒置的（Δ m^2_{atm} < 0）.
2004-06-09 hep-ph
Nonequilibrium Neutrino Oscillations in the Early Universe with an Inverted Neutrino-Mass Hierarchy
大爆炸后一秒左右正负电子对的湮灭扭曲了中微子能量的费米-狄拉克谱。我们确定的扭曲假设中微子混合与一个倒置的中微子质量层次。非平衡态热力学，玻尔兹曼方程，和数值积分被用来实现的结果。各种类型的中微子行为被建立为质量和混合角的函数。
1996-10-25 hep-ph
Universal Quadratic Hierarchy Rule in Lepton Flavor Physics and Large Neutrino Mixing
确定了中微子味本征态中中微子质量本征态的大混合参数，并解释为与中微子和带电轻子质量比模式密切相关。三个已知的看起来不同的带电轻子和准简并中微子离极等级被证明是轻子味物理中一个统一的二次等级规则的三个特殊表现。
2007-07-09 hep-ph
Establishing neutrino mass hierarchy and CP violation by two identical detectors with different baselines using the J-PARC neutrino beam
本文讨论了如何以及在何种程度上可以确定中微子的质量等级，正常的或倒置，并在同一时间发现CP破坏在轻子部门使用两个相同的探测器与不同的基线在中微子振荡实验中使用的J-PARC设施的低能超束。
2005-10-13 hep-ph
Testing solar neutrino MSW oscillations at low delta m^2 through time variations of event rates in GNO and BOREXINO
米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦（MSW）对太阳中微子问题的解释目前与双中微子振荡参数空间的三个不同区域（Δ m^2，sin ^2 2 θ）相兼容。我们关注的是Δ m^2最低值（~10^{-7} eV^2）的区域，这意味着地球对低能太阳中微子的再生效应很大。我们指出，这样的影响不仅可以观察到的中微子事件率的昼夜变化的实时BOREXINO实验，但也作为季节性变化的放射化学镓中微子天文台（GNO）在格兰萨索。我们详细计算了GNO冬季和夏季速率之间的差异（六个月平均值），超出了由于地球轨道偏心率而引起的微不足道的季节变化。我们发现，在低Δ m^2 MSW解中，冬夏GNO速率的净差为4-6 SNU，pp中微子的贡献占主导地位。我们还给出了冬季和夏季太阳照射函数在格兰萨索网站的解析表达式。
1999-10-18 hep-ph
Determining neutrino mass hierarchy in an extended Left-Right model
在TeV尺度左右对称模型框架下，通过研究带电轻子味违反衰变和无中微子双β衰变的新物理贡献，得到了轻中微子正态和反态的最轻中微子质量绝对尺度的下界.在模型中，中微子质量是在一个重的无菌中微子的帮助下通过II型跷跷板优势产生的。这种情况允许大的轻-重中微子混合，并且混合促进了无中微子双β衰变和轻子味违反衰变的新通道。为了约束轻中微子质量尺度和提取中微子质量等级信息，我们将所有的模型参数表示为振荡参数。
2022-07-22 hep-ph
Family Hierarchy and Large Neutrino Mixings
最近的中微子数据似乎支持两个大混合角和一个小混合角以及它们的平方质量差的层次结构。我们讨论这些层次的中微子质量的背景下。我们表明，这个计划提出了一个特定的中微子质量矩阵与温和的微调。然后，我们提出了一个Froggatt-Nielsen模型，重现这个矩阵。
2003-03-31 hep-ph
Probing Neutrino Mass Hierarchy by Comparing the Charged-Current and Neutral-Current Interaction Rates of Supernova Neutrinos
中微子质量等级是中微子的基本性质之一，尚未确定。介绍了一种通过比较超新星中微子在闪烁探测器中的中性流（NC）相互作用率$ν(\hatν) + p\rightarrowν(\hatν) + p$和逆β衰变（IBD）相互作用率$\barν_e + p\rightarrow n + e^+$来确定中微子质量等级的方法。超新星内部的中微子味转换对中微子质量等级很敏感。由于Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein效应，$\barν_e$通量与$\barν_x$（$x=μ,~τ$）通量的完全交换发生在倒置层次中，而这样的交换不发生在正常层次中。结果，与正常层级中的高能量IBD事件相比，在反向层级的检测器中发生更多的高能量IBD事件。通过比较IBD相互作用率和与质量等级无关的NC相互作用率，可以确定中微子的质量等级。
2016-06-13 astro-ph.HE hep-ph
Determination of mass hierarchy with medium baseline reactor neutrino experiments
我们研究了未来中基线反应堆反中微子实验对中微子质量等级的敏感性。通过使用标准卡方分析，我们发现灵敏度强烈依赖于基线长度L和能量分辨率（Δ E/E）^2 =（a/sqrt{E/MeV}）^2 + b^2，其中a和b分别代表统计和系统不确定性。发现最佳长度为L ~ 40-55 km，其中对于较差的能量分辨率，优选在该范围内稍短的L。确定质量等级所需的运行时间也强烈依赖于能量分辨率;对于5千吨的探测器（具有12%重量分数的自由质子）放置在距离20 GW_{th}反应堆L ~ 50 km处，三西格玛测定需要在a = 3%和b = 0.5%的情况下运行14年，如果a = 2%，b = 0.5%，则可缩短至5年。另一方面，该实验可以精确地测量混合参数，得到Δ sin ^2（2 theta_{12}）~ 4*10^{-3}，Δ（m_2^2-m_1^2）~ 0.03*10^{-5} eV^2，Δ| m_3^2 -m_1^2| ~ 0.007*10^{-3} eV^2，在5年内，几乎与能量分辨率无关，a < 3%，b <1%。为了将我们的简单（Δ chi ^2）_{min}结果与通过模拟许多实验获得的结果进行比较，我们发展了一种有效的方法来估计（Δ chi ^2）_{min}的不确定性，并将通过实验确定正确质量等级的概率表示为平均（Δ chi ^2）_{min}的函数。
2013-03-22 hep-ph
A Dynamical Origin of the Mass Hierarchy among Neutrinos, Charged Leptons, and Quarks
我们提出了一个动态的质量生成方案，自然实现中微子，带电轻子和夸克之间的质量等级，其中的质量是由通过异常（即非最小）规范相互作用诱导的自质量占主导地位。
1998-08-08 hep-ph
An open window to neutrino mass hierarchy at maximal Dirac CP violation
中微子扇区中的非零轻子CP相是物理学超越标准模型的明确证据，在粒子物理学和宇宙学中有许多含义。综述了最大Dirac CP破坏$δ_{CP}=3π/2$的一些线索。本文提出了一种用CP不对称性的测量来连接狄拉克CP破坏相和中微子质量体系的方法。在适当的基线距离和束流能量要求下，在最大狄拉克CP破坏下，中微子质量的分级问题可以被揭示出来。研究了一般的允许参数空间，在此空间中，质量体系和狄拉克CP破坏这两个未知中微子问题可以同时求解。讨论了目前长基线中微子实验解决质量层次的能力。
2017-10-16 hep-ph
Wave-packet treatment of neutrino oscillations and its implications on determining the neutrino mass hierarchy
我们把中微子看作一个波包，导出了中微子味跃迁几率。波包处理的退相干和色散效应表现为平面波中微子振荡模式的阻尼和相移。如果初始中微子波包的能量不确定度大于中微子能量的0.01，退相干和色散效应将使反应堆中微子实验对质量分级测量的灵敏度降低到低于3 $σ$置信水平。
2016-03-01 hep-ph
Neutrino mass hierarchy and the origin of leptonic flavor mixing from the right-handed sector
我们考虑一个中微子质量模型，其中所有轻子混合是由一个沉重的Majorana部门通过跷跷板I型机制，而狄拉克质量矩阵是对角的。这种模式在大统一理论中自然出现。模型的参数上的约束被认为是一个正常的中微子质量等级是首选。最轻的中微子质量通常很小，导致在正常等级情况下无法观测到无中微子双β衰变的速率。
2011-07-28 hep-ph
Experimental Conditions for Determination of the Neutrino Mass Hierarchy with Reactor Antineutrinos
本文报道了利用核反应堆产生的电子反中微子（$\barν_e$）测定中微子质量等级的优化实验条件。通过对$L/E$谱进行傅立叶正弦和余弦变换，可以从$|Δm^{2}_{31}|$和$|Δm^{2}_{32}|$振荡中提取中微子质量等级的特征。为了确定90%概率以上的中微子质量等级，在$\sin 2θ_{13}=0.1$上研究了作为基线函数的能量分辨率的要求。如果中微子探测器的能量分辨率小于$0.04/ \sqrt{E_ν}$，并且由贝叶斯定理得到的探测概率大于90%，则需要将探测器放置在距离反应堆48--53 km的位置，以测量$\barν_e$的能谱。这些结果将有助于建立确定中微子质量等级的实验，这是中微子物理中的一个重要问题。
2015-12-09 hep-ex hep-ph physics.data-an
Improving the hierarchy sensitivity of ICAL using neural network
大气中微子实验可以确定中微子质量等级的任何值的$δ_{CP}$。位于印度的中微子天文台的铁量热计（ICAL）探测器可以通过确定产生的μ子的电荷来区分$ν_μ$和$\barν_μ$的带电电流相互作用。因此，它特别适合于确定层次结构。在能量为几个GeV、路径长度为几千公里的中微子中，这种层次特征更为突出，即方向不接近水平的$\textit{i.e.}$中微子。我们使用自适应神经网络来识别这样的事件，具有良好的效率和纯度。根据这些选定事件计算的层级敏感度达到$3 σ$级别，其中$Δχ^2$为9。
2015-11-01 hep-ex hep-ph physics.ins-det
