Anomalous Tau Neutrino Appearance from Light Mediators in Short-Baseline Neutrino Experiments
该研究提出一种新机制，通过带电介子衰变产生轻中介子进而生成陶中微子，可在DUNE和ICARUS-NuMI近探测器观测到异常信号，无需扩展中微子扇区。
2024-02-07 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
On The Decaying-Sterile Neutrino Solution to the Electron (Anti)Neutrino Appearance Anomalies
我们探索的假设，无法解释的数据从LSND和MiniBooNE是一个新的，重中微子质量本征态的证据，混合的μ子型中微子和衰变成电子型中微子和一个新的，非常轻的标量粒子。我们考虑两种不同的衰变方案，一种是Majorana中微子，一种是Dirac中微子;两者都同样适合数据。我们发现一个合理的，虽然不是很好，适合的数据MiniBooNE和LSND。然而，衰变无菌中微子假说完全避开了对轻子介子衰变的消失搜索和精确测量的限制，只要$1~{\rm MeV}\gtrsim m_4\gtrsim 10$ ~keV。费米实验室的SBN计划应该能够明确地检验衰变无菌中微子假说。
2020-06-27 hep-ex hep-ph
MiniBooNE Neutrino Oscillation Search Results and Predicted Background Events
在这篇简短的评论中，我们讨论了2020年MiniBooNE电子中微子外观振荡的结果，特别关注与MiniBooNE振荡结果和其他（反）电子中微子外观搜索实验相关的背景预测。
2020-10-12 hep-ex hep-ph
3-flavor and 4-flavor implications of the latest T2K and NO$ν$A electron (anti-)neutrino appearance results
两个长基线实验T2 K和NO $ν$ A最近提出了新的发现。T2 K已显示第一个$\bar ν_e$外观数据，而NO $ν$ A已发布第一个$ν_e$外观结果。这些数据特别重要，因为它们使我们能够第一次以直接（或明显）的方式探测轻子CP破坏。事实上，这是第一次从中微子和反中微子观测的比较中发现CP破坏的迹象。我们认为这些新的结果的影响，无论是标准的3味框架和非标准的3+1计划，涉及一个不育中微子物种。3-风味分析显示了先前趋势的巩固，即略微偏好$\sin δ<0$，不利于CP保守（$δ=0, π$），其统计学显著性接近$90\%$ C.L.，和轻度偏好（大于68% C. L.）对于正常的层次结构。在3+1框架中，数据约束两个CP阶段（$δ_{13} \equiv δ$和$δ_{14}$），它们表现出对共同值$δ_{13} \simeq δ_{14} \simeq -π/2 $的轻微偏好。有趣的是，在放大的四中微子方案中，对三味框架中正常层次结构的偏好完全消失了。这表明，轻不育中微子可能构成一个潜在的来源的脆弱性的能力，两个LBL实验区分中微子质量等级。
2016-03-22 hep-ex hep-ph
Tau Appearance In Atmospheric Neutrino Interactions
如果对Super-Kamiokande大气中微子数据的正确解释是ν_μ-> ν_τ振荡，则包含的数据样本应该已经有10个以上的τ出现事件。我们研究了具有挑战性的任务，检测tau，专注于衰变链τ^ \pm -> ρ^ \pm -> π^ \pm π^0的事件与准弹性tau生产。由于缺乏相关的中性电流数据，背景水平目前相当不确定，但可以通过K2 K实验中的近探测器测量。我们对背景的估计表明，有可能在运行5-10年的超级神冈中检测到tau的出现。
1998-10-24 astro-ph hep-ex hep-ph
Three Twin Neutrinos: Evidence from LSND and MiniBooNE
根据LSND和MiniBooNE实验中中微子出现的过剩现象，我们构造了一个三个孪生中微子的中微子模型。该模型，其中包括一个孪生宇称，自然预测相同的轻子汤川结构的标准模型和孪生部门。因此，一个普遍的混合角控制着所有三个双中微子与标准模型带电轻子的耦合。这个混合角被预测为电弱尺度与希格斯玻色子复合尺度的比值，并且具有合适的数量级来拟合数据。重孪生中微子在实验长度内衰变为活性中微子加上长寿命的Majoron，并且可以在$4σ$置信水平附近提供与LSND和MiniBooNE外观数据的良好拟合，同时满足消失约束。对于马约拉纳中微子的情况，中微子比反中微子有更大的散射截面，这一事实为MiniBooNE观察到更大的反中微子外观过剩提供了一个自然的解释。
2015-12-16 hep-ex hep-ph
Neutrinos in Large Extra Dimensions and Short-Baseline $ν_e$ Appearance
我们发现，在存在大量质量的情况下，无菌中微子在大额外维（LED）中的传播可以引起电子中微子外观效应。这与标准LED方案中发生的情况相反，因此具有明确体质量的LED模型有可能解决MiniBooNE和LSND外观结果以及反应堆和镓异常。在我们的方案中，一个特殊的功能是，混合的第一KK模式的活跃中微子可以被抑制，使较重的无菌中微子振荡的贡献相对更重要。我们研究了当前和未来的中微子振荡实验的中微子质量产生机制的影响，并表明，在费米实验室的短基线中微子计划将能够有效地探测这样的情况。此外，这个框架导致大量狄拉克中微子，从而排除了无中微子双β衰变实验中的任何信号。
2017-10-29 hep-ph
Sensitivity to eV-scale Neutrinos of Experiments at a Very Low Energy Neutrino Factory
LSND的结果尚待在$5 σ$一级确认。提出了一个实验，利用3 GeV的μ子存储环，将允许在短基线的消失和外观通道进行探索。外观通道可以提供超过$5 σ$的LSND结果确认或拒绝。其他物理学也可以在这样的设施，如测量电子中微子截面。介绍了在极低能中微子工厂（VLENF）进行的实验对eV尺度中微子的灵敏度。
2011-11-28 hep-ex 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
Learning from tau appearance
numu->nutau振荡的研究和通过识别末态τ轻子（“直接出现搜索”）对nutau的明确观测代表了振荡现象最直接的测试。然而，从实验的角度来看，这是最具挑战性的。在本文中，我们讨论了目前的经验证据直接出现的τ中微子在大气尺度和未来几年的前景，直到完成的CNGS物理方案。我们调查这个特定的振荡通道的相关性，以深入了解中微子物理在标准的三族框架内。最后，我们讨论了numu->nutau转变的精确研究所提供的机会，在发生更多的异国情调的情况下出现额外的不育中微子或非标准相互作用。
2011-07-15 hep-ex hep-ph
Cascade Appearance Signatures of Sterile Neutrinos at 1-100 TeV
中微子望远镜通过物质增强振荡提供了对无菌中微子振荡的强灵敏度，这种振荡发生在eV $^{2}$尺度中微子质量平方分裂的几个TeV能量范围内。先前的研究集中在$ν_μ$消失上，其通过$ν_μ\rightarrowν_s$跃迁对混合角$θ_{24}$具有特别强的敏感性。如今，$ν_μ\rightarrowν_e$和$ν_μ\rightarrowν_τ$出现通道在中微子望远镜中被认为不太有希望，部分原因是级联相对于轨道的目标体积要小得多。这项工作探讨了这些签名的中微子望远镜的可探测性，目前的限制，无菌中微子混合，并作为一个例子，预测的灵敏度冰立方中微子天文台的混合角$θ_{14}$，$θ_{24}$，和$θ_{34}$在3+1无菌中微子模型使用级联通道与10年的数据。我们发现，$ν_τ$的外观签名与现有的冰立方$ν_μ$消失最佳拟合点一致的$θ_{34}$的值与世界的约束是可验证的，而最佳和镓异常青睐的无菌中微子参数预计将在95\%的置信水平是可测试的。
2022-02-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
New Signal of Atmospheric Tau Neutrino Appearance: Sub-GeV Neutral-Current Interactions in JUNO
本文提出利用JUNO中亚GeV中性流准弹性中子击出及其即时、延迟双信号探测大气陶中微子出现，预计5年内达到5σ灵敏度。
2023-11-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Deep Inelastic Scattering Cross Section Uncertainties in Tau Neutrino Appearance Measurements
本研究通过PDF计算陶中微子与μ中微子CC DIS截面比的不确定性，发现中微子能量高于5 GeV时不确定性小于3%，反中微子低能区可达2-30%，据此为大气与长基线实验中两种味截面不确定性的关联或独立处理提供了判据。
2024-09-02 hep-ex hep-ph
Tau polarization effects in the CNGS tau-neutrino appearance experiments
我们研究了在CNGS τ中微子出现实验中产生的τ衰变分布的τ极化效应。我们发现，在实验室框架中的衰变产物的能量和角分布显着的τ偏振的影响。相当强的方位角的不对称性的τ动量轴的预测，这可能有可观察到的后果，在实验中，即使与小的统计。
2006-11-20 hep-ph
Visible neutrino decay in the light of appearance and disappearance long baseline experiments
我们研究了MINOS和T2 K实验中由Majorons与中微子的非对角耦合引起的中微子衰变的限制。作为新颖性，在典型的不可见衰变处方之上，我们添加了可见衰变的贡献，其中可以观察到最终产品。这种新的效应取决于中微子-马约子耦合的性质，它可以是标量或赝标量类型。结合MINOS的消失数据和T2 K的消失和出现数据，在正常序下，我们约束了最重中微子的衰变参数$α\equiv E\,Γ$，其中$E$和$Γ$分别是中微子的能量和宽度.我们发现，当考虑外观数据内的可见衰变时，可以将当前中微子长基线约束提高到$α< \mathcal{O}(10^{-5})$ eV $^2$，在90\%C. L.，对于这两种耦合，这是更好的一个数量级相比，以前的界限。
2017-10-23 hep-ph
Intermediate baseline appearance experiments and three-neutrino mixing schemes
对Cardall & Fuller和Acker & Pakvasa提出的三中微子混合方案进行了比较。这两种方案都试图解决太阳和大气中微子问题，并解释LSND实验中可能出现的中微子振荡信号。这些中微子振荡方案具有不同的大气和太阳中微子特征，将被Super-Kamiokande和SNO区分。在拟议的长基线加速器和反应堆实验中，它们也会有不同的特征。特别是，这两种方案都将在"中间基线“实验中产生显著（和显著不同）的信号，例如在距离欧洲核子研究中心17公里的汝拉山拟议的ICARUS探测器。
1997-06-19 hep-ph
Search for Neutrino Oscillations in Appearance Mode with the OPERA Experiment
本文重点介绍OPERA实验的数据分析状况。该实验被设计为在逐事件的基础上执行中微子相互作用分析，并被优化为在外观模式中搜索$ν_μ \rightarrow ν_τ$振荡，还允许执行$ν_{e}$外观搜索。我们回顾了数据模拟和分析链实现搜索$ν_τ$相互作用。讨论了对中微子味敏感的主要运动学参数，评述了事件参数估计的不确定性，并分析了$ν_μ \rightarrow ν_τ$振荡搜索的主要背景来源。给出了前两个$ν_τ$候选事件的拓扑。最后，我们回顾了$ν_{e}$外观搜索的现状，并提出了OPERA实验对混合角$θ_{13}$和LSND/MiniBooNE异常的约束。
2014-02-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Very Long Baseline Neutrino Oscillation Experiment for Precise Determination of Oscillation Parameters and Search for nu_mu -> nu_e Appearance and CP Violation
在布鲁克海文交替梯度同步加速器（BNL-AGS）上制造低成本、高强度（1 MW）高能质子源以及即将到来的新大型地下探测器的可能性（质量接近1 MT），位于南达科他州霍姆斯特克的国家地下科学与工程实验室（NUSEL）或位于新墨西哥州卡尔斯巴德的废物隔离试验厂（WIPP），允许我们提出一个实验方案，将解决中微子振荡和CP不变性破坏的基本方面。该计划是独一无二的，因为从BNL到西部地下实验室的基线超过2500公里。我们使用的运行场景是低能宽带中微子束，带有1 MW的AGS，500 kT的基准质量水切伦科夫探测器，运行时间为5 × 10^7秒。在这份报告中，我们表明，在这些条件下，我们可以精确地测量dm ^2_32和sin ^2（2 θ_23），并且对sin ^2（2 θ_13）具有出色的灵敏度，并具有独特的信号谱。如果sin ^2（2 θ_13）> 0.01，则实验对只有中微子运行的混合矩阵中的CP破坏相敏感。通过在反中微子模式下运行，我们利用电子或正电子谱的明显畸变来区分dm^2_31 > 0和dm^2_31 < 0的情况。最后，非常长的基线允许以与KAMLAND近似相同的分辨率测量dm ^2_21（在LMA区域），但在nu_mu -> nu_e出现通道中。
2002-10-31 hep-ex hep-ph
The Appearance of Tau Neutrinos from a Gamma Ray Burst
来自伽马射线暴（GRB）的μ介子中微子在传播过程中振荡为τ中微子。τ中微子可以通过τ轻子的出现来识别，τ轻子在探测器下方衰变为μ子。我们研究了在大面积μ子探测器中从单个GRB中探测这些τ中微子的前景。我们研究了伽玛暴的物理参数，如洛伦兹因子、红移（到观测者的距离）和中微子发射的总能量在什么范围内，单个伽玛暴中τ中微子的出现将在一个面积为平方公里的地面μ子探测器上被观测到。我们发现，如果γ射线暴发射的中微子能量为10^53 erg，红移小于0.01，或者γ射线暴发射的中微子能量为10^54 erg，红移小于0.03，那么在μ子阈值能量为30 PeV以上、天顶角为180 °的平方公里的地面μ子探测器中，就有可能探测到来自单个γ射线暴的τ中微子信号。
2002-06-17 astro-ph hep-ph
On the Role of the $ν_τ$ Appearance in DUNE in Constraining Standard Neutrino Physics and Beyond
我们考虑在未来的地下中微子实验（DUNE）中的$ν_μ\to ν_τ$出现通道，它提供了一个很好的$ν_τ$样本的统计。为了测量其对约束振荡参数的影响，我们考虑了几个假设的效率为$ν_τ$充电电流信号事件（与随后的$τ\to e$衰减）和相关的背景和研究各种系统的不确定性的影响。两种不同的中微子通量被认为是CP破坏优化的流量和$ν_τ$优化的流量。我们的结果表明，除了$ν_μ\to ν_τ$外观通道并没有减少目前的标准3- $ν$振荡参数的不确定性，但它可以在一个显着的方式提高灵敏度的非标准相互作用参数$|ε_{μτ}|$和新的混合角$θ_{34}$的无菌中微子模型的$3+1$类型。
2019-12-17 hep-ph
Enhanced tau neutrino appearance through invisible decay
中微子质量本征态的衰变导致中微子味本征态的转换几率和存活几率的变化。值得注意的是，我们发现中微子衰变提供了一个增强的预期tau外观信号相对于标准的振荡方案的长基线OPERA实验。其中一个质量本征态的衰变增加了$ν_μ\rightarrow ν_τ$的转换几率，这是由于不同质量中微子组分之间的“相消干涉“减少了。最近公布的OPERA合作的结果显示了一些观察到的$ν_τ$事件大于预期的动机，我们进行了统计分析，包括不可见的衰变假设。我们获得了对不可见衰变的非常温和的偏好，最佳拟合值为$τ_3/m_3 \simeq 2.6\times 10^{-13} $ s/eV，并且在90 $\%$置信水平下，中微子衰变寿命的约束为$τ_3/m_3 \gtrsim 1.3\times 10^{-13}$ s/eV。
2016-03-29 hep-ph
Tau Neutrino Appearance with a 1000 Megaparsec Baseline
高能中微子望远镜，如正在运行的AMANDA探测器，可以探测到中微子的来源，可能是活动星系核或伽马射线暴，距离为1000兆秒差距。这些源主要产生nu_e或nu_mu中微子。在1 PeV以上，nu_e和nu_mu在到达对面表面之前被地球中的带电电流相互作用吸收。然而，地球对nu_tau永远不会变得不透明，因为在带电电流nu_tau相互作用中产生的tau^-在失去大量能量之前会衰减回nu_tau。τ中微子在10^14 eV以上优先穿透地球，这为中微子振荡提供了实验特征。在最高中微子能量下，nu_tau分量的出现将是明显的，因为源强度与天顶角的关系是平坦的。这样的角度依赖性表明，对于最远的源，nu_tau混频对delta-m^2的灵敏度低至10^-17 eV^2。此外，τ中微子混合的存在将为中微子天文学提供远远超过PeV截止的机会，可能达到与10^20 eV以上观测到的最高能量质子相匹配的能量。
1998-04-21 hep-ph
Method for Determination of $|U_{e3}|$ in Neutrino Oscillation Appearance Experiments
指出MNS矩阵元的确定|U_{e3}|在长基线ν_μ \to ν_e中微子振荡实验中，由于未知CP破坏相位δ和Δm^2_{13}的符号，使得ν_μ = s_{13}存在很大的内禀不确定性。我们提出了一种新的精确测量$θ_{13}$的策略，在振荡最大值处调整束流能量，并在中微子和反中微子通道中进行测量。我们证明了它能自动地解决包含δ，θ_{13}和Δm^2_{13}符号的参数模糊性问题。
2002-02-05 hep-ph
Phenomenology of Sterile Neutrinos
本文综述了支持短基线中微子振荡的证据，这种振荡需要一个或多个无菌中微子的存在。在3+1中微子混合的框架下，这是标准三中微子混合的最简单的扩展，可以部分解释数据，在解释数据时存在很强的张力，主要是由于出现和消失实验的结果不一致。在3+2中微子混合的框架下，短基线实验中的CP破坏可以解释MiniBooNE中微子和反中微子数据的差异，但出现和消失实验数据之间的张力仍然存在，因为与LSND和MiniBooNE反中微子出现信号相一致的电子反中微子和μ子中微子的短基线消失尚未被观察到。
2011-10-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
CP-Violating Neutrino Non-Standard Interactions in Long-Baseline-Accelerator Data
物质中的中微子振荡为新物理学提供了一个独特的探索。利用近年来NOvA和T2K的中微子出现数据，我们研究了振荡数据中CP破坏的中微子非标准相互作用的存在。我们首先展示了如何非常简单地近似预期的NSI参数来解析两个长基线外观实验之间的差异。然后，通过结合最近的NOvA和T2K数据，我们发现了一个诱人的提示，CP违反NSI更喜欢一个新的复杂的阶段，接近最大值：$ϕ_{eμ}$或$ϕ_{eτ}\approx3π/2$与$|ε_{eμ}|$或$|ε_{eτ}|\sim0.2$。然后，我们将长期基线数据的结果与IceCube和COHERENT的约束进行比较。
2021-02-04 hep-ex hep-ph
Combining $ν_e$ Appearance and $ν_μ$ Disappearance Channels in Light Sterile Neutrino Oscillation Searches at Fermilab's Short-Baseline Neutrino Facility
最近，在短基线上观测到的中微子通量异常的一些实例，已经为我们的标准模型集合中添加新的中微子味道的假设提供了牵引力，尽管这些中微子味道与伙伴轻子无关。在LSND、MiniBooNE和离核反应堆很近的地方观察到的异常表明存在质量在$\sim1\text{eV}$尺度上的无菌质量态，这促使了进一步的研究。随后，费米实验室将主持一个短基线中微子（SBN）振荡计划，该计划将通过沿助推器中微子束线部署三个最先进的液氩探测器来交叉检查这些异常。通过逐事件的蒙特卡罗模拟研究，本文提出了短基线振荡的敏感性预测SBN在一个纯粹的统计基础上的范围内的3+1无菌中微子模型近似两味混合的基础。作为世界上第一个，在参数空间的3+1混合角$θ_{14}$和$θ_{24}$的敏感性，除了通过组合$ν_μ$消失和$ν_e$出现通道数据获得的敏感性。还提供了这两个单独通道的能谱和3+1振荡参数灵敏度预测。结果与费米实验室已经设想的参数空间灵敏度预测一致，达到了令人满意的程度。
2017-05-18 hep-ph
A study of the appearance of tau neutrinos from a gamma ray burst by detecting their horizontal electromagnetic showers
我们探索了在高分辨率和望远镜阵列等大型探测器上探测单个伽马射线暴中τ中微子水平电磁簇射的可能性。我们研究的作用的参数的伽马射线暴在确定预期数量的τ事件从该突发。τ轻子的水平束在大气中产生可见的信号。我们发现用望远镜阵观测伽玛暴中τ轻子的机会很小。信号的数量强烈地依赖于洛伦兹因子$Γ$、伽玛暴的红移$z$、μ子中微子和反中微子发射的能量$E_{ν,HE}$以及伽玛暴的其他一些参数。通过探测到或未探测到τ轻子信号，可以了解天体物理中微子中的中微子振荡以及伽玛暴中中微子产生的机制或模型。
2003-07-22 astro-ph hep-ph
CP-Violation with Neutrino Disappearance Alone
本文提出仅利用中微子消失实验（JUNO与DUNE或Hyper-Kamiokande组合）即可发现CP破坏，虽最大灵敏度仅1.6σ，但可排除部分δ值。
2024-07-22 hep-ex hep-ph
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
Correlated Neutrino Oscillations
在太阳中微子振荡中，如果$ν_e$有一个重要的第三质量分量，则前两个分量在$Δm^2$和$\sin^2 2 θ$中的允许参数空间将大大增加.这第三个组成部分可能与大气中微子振荡有关，如$3 \times 3$中微子质量矩阵的特定预测跷跷板模型所示。可能的变化，包括最近的LSND结果进行了简要讨论。
1995-07-03 hep-ph
Test of Lorentz and CPT violation with Short Baseline Neutrino Oscillation Excesses
分析了MiniBooNE电子中微子和反电子中微子出现数据的恒星时间依赖性，以寻找洛伦兹和CPT破坏的证据。未分组的Kolmogorov-Smirnov检验表明，电子中微子和反电子中微子的出现数据与零恒星变差假设的相容性超过5%。使用未分组似然拟合与洛伦兹破坏振荡模型从标准模型扩展（SME）来描述任何多余的事件在背景下，我们发现，电子中微子外观数据更喜欢恒星时间无关的解决方案，和反电子中微子外观数据略倾向于恒星时间相关的解决方案。限制顺序10 E-20 GeV放置在SME系数的组合。这些极限给出了μ中微子到电子中微子和反μ中微子到反电子中微子振荡的某些SME系数的最佳极限。提供了SME系数组合的拟合值和极限。
2012-06-22 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Fits to Short Baseline Neutrino Oscillation Measurements
本文回顾了短基线振荡实验的解释范围内的一个，两个和三个不育中微子模型与额外的中微子质量状态在~1 eV的范围。出现和消失的信号和限制。我们表明，拟合短基线数据集的（3+3）模型，定义为三个活跃和三个不育中微子，结果在一个整体的拟合优度为67%，和90%的兼容性之间的所有数据集-相比，（3+1）和（3+2）模型的兼容性分别为0.043%和13%。虽然（3+3）拟合产生了最高质量的整体，它仍然发现与MiniBooNE外观数据集不一致;特别是，全局拟合未能解释观察到的MiniBooNE低能量过剩。考虑到整体的改进，我们建议使用（3+2）和（3+3）拟合的结果，而不是（3+1）拟合，为未来的中微子振荡现象。这些结果激励追求进一步的短基线实验，如本文所述。
2012-07-19 hep-ex hep-ph
Tau Polarization and Correlated Decays in Neutrino Experiments
我们提出了第一个完全差分预测的τ中微子散射的能量区域相关的DUNE实验，包括所有的自旋相关和所有的τ轻子衰变通道。计算使用中微子事件发生器阿基里斯和公开可用的通用对撞机事件模拟框架夏尔巴之间的通用接口。
2023-03-14 hep-ph
Effects of tau-neutrino detection on non-standard interactions at DUNE with a short discussion on the nature of neutrino mixing
University of Toronto（多伦多大学）
本文研究了DUNE远探测器探测tau中微子和反tau中微子对非标准相互作用灵敏度的影响，重点分析了ε_{μτ}对tau中微子出现概率的最强可观测效应，探讨了DUNE在存在NSI时的层级、CP破坏和八面体灵敏度，以及未来NSI参数约束。
2025-06-13 hep-ex hep-ph hep-th
Appearance of neutronization peak and decaying supernova neutrinos
非辐射中微子衰变，这是不令人满意的约束，可能会显着改变检测到的银河系超新星爆炸的中微子信号。我们着重讨论了在时间剖面中由于中子化爆发而出现的尖峰现象;如果在中微子层产生并在恒星表面变成ν_{2，3}的原始ν_e衰变为较轻的反中微子态，如与\bar ν_e耦合的\bar ν_{1，2}，就会出现这种现象。这是由于中子化爆发的特征对所有数值模拟都是共同的。因此，在\bar ν_e信号中出现的中子化峰，如果被探测到的话，将清楚地表明中微子的非标准性质。利用一个新发展的公式，包括超新星包层内的味转换和中微子在真空中传播过程中的衰变，我们计算了中微子在探测器上的预期信号，三个模的寿命τ_{12}，τ_{13}和τ_{23}被取为自由参数。我们进一步引入简单的数量，这代表了一个峰的时间轮廓和光谱硬度的锐度，并调查这些量的参数依赖性。结果发现，它们非常依赖于相关参数，但使用超级神冈探测器获得的信号来区分模型是相当困难的;未来的兆吨级探测器将具有足够的灵敏度。我们还比较了中微子衰变模型与另一种机制，即，共振自旋-味道转换，这也可以给出中子化峰的出现，并得出结论，这两个独立的机制给出不同的信号，并且可以将一个与另一个区分开。
2004-07-21 astro-ph hep-ph
Off--axis Beams and Detector Clusters: Resolving Neutrino Parameter Degeneracies
在长基线中微子实验的三中微子分析中，存在着三个固有的参数简并.我们开发了一种系统的方法来确定在大约单能束的中微子振荡外观实验中的一组测量是否可以完全解决这些模糊性。然后，我们使用这种方法来确定实验的情况下，参数退化可以有效地解决。一般来说，在两次外观测量时，简并可以发生在$(δ,θ_{13})$参数空间的宽区域上;在三次测量时，简并沿着参数空间中的线发生，在四次测量时，简并仅发生在孤立的点上。如果两个探测器被放置在离源相同的距离，但相对于光束主轴的不同位置（探测器簇），每个探测器将测量不同能量的中微子。然后用中微子和反中微子分别进行一次实验，得到四个独立的测量结果，原则上可以解决所有的参数简并，如果$\sin^22θ_{13} \geq 0.002$。我们还研究的情况下，探测器集群只使用中微子束。在没有探测器簇的情况下，短距离的中微子和反中微子的测量以及仅长距离的中微子的测量也可以工作。
2002-06-04 hep-ex hep-ph
Appearance of quark-hadron duality in the Rein-Sehgal model
在共振区截面由Rein-Sehgal模型给出的假设下，研究了中微子-核子反应中的夸克-强子对偶性。对偶性的定量分析是通过适当的积分的结构函数在纳克曼变量。我们得出结论，通过定义共振区$W\in (M+m_π, 2$ GeV），中微子-质子反应$F_2$结构函数的二元性对于$Q^2\in (0.5, 3)$ GeV $^2$成立，而对于中微子-中子反应不存在二元性。
2006-03-13 hep-ph
Correlated Wave Packet treatment of Neutrino and Neutral Meson Oscillations
本文用量子波包方法处理中微子和中性K、B介子的振荡，在产生过程中加入了反冲粒子，并考虑了假设为共振粒子或不稳定粒子的源的定域性和寿命的影响。这种方法消除了传统的单粒子处理这些振荡与反冲粒子的模糊性。导出了源的随机衰变时间与关联末态粒子的时空坐标之间的基本联系。
1998-12-18 hep-ph
eV-scale sterile neutrino: A window open to non-unitarity?
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文提出非单位性模型以解决中微子实验中的出现-消失张力问题，并发现$\sin^2 2θ_{14} \approx 0.3$的解，与实验数据一致。
2025-11-24 hep-ex hep-ph
Lorentz Invariance of Neutrino Oscillations
结果表明，尽管超相对论中微子的振荡几率的标准表达式是洛伦兹不变量。
2003-05-29 astro-ph hep-ex hep-ph
Direct test of the MSW effect by the solar appearance term in beam experiments
我们讨论了是否可以在长基线实验中以高置信度验证中微子振荡中的MSW效应。我们证明，在中微子工厂足够长的基线，物质效应的灵敏度，而不是质量层次的灵敏度，不抑制$\sin^2 2 θ_{13}$，因为它是由太阳振荡的外观概率。此外，我们表明，在长基线实验的MSW效应的参数独立的直接验证，中微子工厂的基线至少为6000公里是必要的。对于超级光束，我们没有发现一个$5σ$发现潜力的MSW效应独立的$\sin^2 2 θ_{13}$。最后总结了不同的方法来测试MSW的效果。
2005-04-22 hep-ph
Beaming neutrino and antineutrinos across the Earth to disentangle neutrino mixing parameters
MINOS的结果似乎暗示了一个不同的反中微子质量分裂和混合角相对于中微子的，提供了一个线索的CPT破坏轻子部门。然而，最近的MINOS数据减少了中微子-反中微子的差异，导致一个狭窄的差异几乎与没有CPT破坏兼容，很难被解开。此外，最近几年OPERA对tau蛋白外观的研究仍未得到证实（一个独特的事件）。味μ子-τ混合、τ出现和最终CPT违反解纠缠都需要更多的工具来增强。在10 - 10 GeV（尚未公布）的深核大气μ子中微子谱和各向异性可以测试μ子-τ转换，但它们几乎不能揭示这种最后的微小MINOS CPT不对称性。我们展示了如何最长的基线中微子振荡，跨越地球直径的大部分，在一个OPERA类实验从欧洲核子研究中心（或费米实验室）ICECUBE深核中微子探测器在21 GeV的能量，可能在最好的解开，甚至最后一个微小的CPT违规（在6西格玛一年），而测试在最高速率的τ-antitau外观。我们建议μ子中微子消失或（对于任何CPT违规）部分反μ子外观在最长的距离。这样的调谐检测实验可能导致tau或抗tau产生的清晰和强烈的特征（即使在其中性电流噪声背景事件内）：每天几乎一个抗tau或两个tau。tau外观信号高于（或在）10西格玛一年，即使对于1%的OPERA类实验。利用深核-PINGU阵列探测器在6 GeV中微子能窗观测电子中微子簇射，也可以解决θ 13角检验和层次中微子质量检验的特殊组…
2012-08-08 astro-ph.HE hep-ph
Optimization of a neutrino factory oscillation experiment
我们讨论了中微子振荡物理实验中μ子能量、基线和振荡通道（金、银、铂）的优化。此外，我们研究了探测器技术改进的影响和要求，并将结果与β光束进行了比较。我们发现优化后的中微子工厂有两个基线，一个在3000 - 5000 km之间，另一个在7500 km左右（“神奇”基线）。黄金通道检测器的阈值和能量分辨率具有最大的优化潜力。反过来，这可以用来将μ子的能量从大约50 GeV降低到大约20 GeV。此外，包含电子中微子的出现与电荷识别（铂通道）可能有助于大值的\sin^2 2 θ_{13}。虽然τ中微子的出现与电荷识别（银通道）在原则上有助于解决中间体\sin^2 2 θ_{13}的简并，但我们发现在这个参数范围内，替代策略可能更可行。至于物质密度的不确定性而言，我们证明，它们的影响可以减少不同的基线和通道的组合。最后，通过与β束和其他替代技术的比较，我们清楚地发现，在\sin^2 2 θ_{13} < 0.01的情况下，中微子工厂的性能优于β束和其他替代技术。
2006-09-29 hep-ex hep-ph
New ambiguity in probing CP violation in neutrino oscillations
如果中微子通过跷跷板机制获得质量，那么描述中微子振荡的混合矩阵可以有效地是非幺正的。我们表明，在这种情况下，中微子出现概率涉及一个新的CP阶段，φ，与非么正性。这导致了在提取“标准”三中微子相delta_CP时的模糊性，即使在中微子和反中微子通道结合后，它也可以存在。它的存在应考虑到任何振荡实验的规划，旨在一个强大的测量delta_CP。
2016-08-11 hep-ex hep-ph
Revisiting constraints on 3+1 active-sterile neutrino mixing using IceCube data
最近IceCube对不育中微子的搜索结果增加了组合出现和消失实验之间的紧张关系。另一方面，MiniBooNE的最新数据证实了$4.9σ$ CL的短基线振荡异常。我们分析公布的IceCube数据的基础上，使用一个额外的无菌中微子味两种不同的活性无菌混合方案。我们提出了排除区域的参数范围$0.01 \le \sin^2 θ_{24} \le 0.1$和$0.1~{\rm eV}^2 \le Δm^2_{42} \le 10~{\rm eV}^2$的质量混合和风味混合计划。在更保守的质量混合方案下，在$\gtrsim 3σ$ CL中排除了外观实验的$3σ$ CL允许区域和MiniBooNE最新结果。在限制性较低的风味混合方案的情况下，在$\gtrsim 2σ$ CL中排除外观实验的结果。我们还发现，包括提示成分的大气中微子通量放松约束无菌混合的$Δm^2_{42} \gtrsim 1~{\rm eV}^2$。
2019-04-04 hep-ph
The Smallness of Matter Effects in Long-Baseline Muon Neutrino Disappearance
本研究针对长基线μ中微子消失实验中的物质效应展开，通过分析现有及下一代实验的振荡测量情况，明确消失道物质效应的微小程度，指出其仅在DUNE高统计阶段才开始具有相关性。
2024-03-07 hep-ex hep-ph
Exploring fake solutions in the sterile neutrino sector at long-baseline experiments
活跃-无菌中微子混合已知会影响短基线和长基线上的中微子振荡概率。特别是，对活性-无菌中微子振荡参数的约束可以从长基线实验中获得，如T2 HK和DUNE。在这里，我们提出了存在假的解决方案的外观通道的3+1的情况下，在长基线实验。我们表明，$Δm_{41}^2$的快速振荡的平均值和$Δm_{41}^2=(1/2)Δm_{31}^2$的出现概率是相同的。对于消失通道，伪解不会出现。
2019-11-29 hep-ph
CP-Invariance Violation at Short-Baseline Experiments in 3+1 Neutrino Scenarios
新的中微子自由度允许更多的CP不变性破坏源（CPV）。我们探讨了在所谓的3+1方案，其中一个假设存在一个额外的，主要是无菌中微子自由度，比其他三个质量本征态更重的访问CP-奇数混合参数的要求。作为第一步，我们集中在nu_e到nu_mu的外观通道上，假设nuSTORM提案的升级版本。我们确定CPV研究的最佳基线在很大程度上取决于Δ m^2_14的值--新的质量平方差--而观察CPV的能力在很大程度上取决于实验是否在最佳基线处进行。即使在最佳基线，如果只考虑一个外观通道，在3+1场景中看到CPV也是非常具有挑战性的。在短基线实验中全面探索CPV将需要精确测量τ-外观，这是一个远远超出实验中微子社区目前正在探索的挑战。
2015-03-16 hep-ph
Matter enhanced nu_mu->nu_e signals using various Fermilab main injector beam configurations
利用模拟的MINOS类探测器和OPERA类探测器计算了费米实验室主注入器中微子束流对nu_mu->nu_e出现振荡的灵敏度。我们假设中微子有三代，只有太阳和大气的中微子振荡信号是“真实的”。“我们发现，6 GeV的中微子束指向位于SLAC的细粒度探测器是最佳的（对于中心超K大气中微子振荡Δ m平方值）。当θ_13> 3度时，nu_mu->nu_e出现信号和Δ-m_（23）-平方的符号可以在3-sigma水平上得到。
2001-01-29 hep-ph
Simulation of Coherent Non-Linear Neutrino Flavor Transformation in the Supernova Environment I: Correlated Neutrino Trajectories
本文对超新星爆发后期原中子星上方区域的中微子和反中微子味的演化进行了大尺度数值模拟。我们的计算是第一个允许明确的味道演变的历史上不同的中微子轨迹，并通过向前散射诱导的量子纠缠在这些轨迹上自洽耦合味道的发展。利用大气尺度的中微子质量平方差和当前边界所允许的theta_13值，我们发现中微子和反中微子口味在广泛的能量和光度范围内的转换大致的“双极”集体模式。我们发现，这种大规模的味道转换，主要是由味道非对角中微子-中微子前向散射势驱动的，比基于味道对角势和Mikeheyev-Smirnov-Wolfenstein演化的简单估计更接近原中子星。反过来，这表明位于中微子驱动风中的r-过程核合成模型可能会受到活性-活性中微子味道混合的重大影响，即使测量到的中微子质量平方差很小。
2006-11-16 astro-ph hep-ph
Sterile neutrinos influence on oscillation characteristics of active neutrinos at short distances in the generalized model of neutrino mixing
本文用一个含有活跃中微子和惰性中微子的唯象模型计算了活跃中微子正常质量层次的中微子振荡特性。考虑到惰性中微子的贡献，计算了活跃中微子的出现几率和存活几率。修正的图形依赖性的出现的电子中微子/反中微子的μ子中微子/反中微子束的中微子能量和其他模型参数的比率的函数的概率。结果表明，在一定类型的混合的情况下，活跃和不育中微子，它是可能的，以澄清在短距离的中微子数据的异常的一些功能。一个新的参数化的一个特定类型的混合矩阵的活动和不育中微子，考虑到额外的来源的CP破坏。与现有的实验数据进行了比较，并利用这些知识得到了一些模型参数的估计，所得的关于活跃中微子和惰性中微子混合的理论结果可用于解释和预测寻找惰性中微子的地基实验结果以及一些天体物理数据的分析。
2019-07-12 hep-ph
Correlated Matter Induced Biases in Long-Baseline Neutrino Oscillation Measurements
Department of Physics, Kirori Mal College, University of Delhi（德里大学科里尔马尔学院物理系）
本文证明，在长基线中微子振荡分析中，采用常密度近似处理地球物质效应会引入系统性误差，并揭示物质轮廓误建模会在多个通道中产生关联偏差，其中νμ→ντ通道对地球物理系统误差最为敏感。
2026-06-12 hep-ph
KM3NeT-ORCA: Oscillation Research with Cosmics in the Abyss
目前正在地中海沿岸建造的KM 3 NeT是一个分布式研究基础设施，将拥有一个用于高能中微子天文学的km 3级中微子望远镜（ARCA）和一个用于大气中微子中微子振荡研究的百万吨级探测器（ORCA）。ORCA针对质量等级的测量进行了优化，在3-4年后提供3σ的灵敏度。它还将测量大气混合参数$Δm_{32}^2$和$θ_{23}$，其精度可与使用μ中微子消失和τ中微子出现通道的NOvA和T2 K实验相媲美。它将以超过10%的精度提供对τ中微子出现率的测量，这是检验幺正性的关键因素。它将通过物质共振效应探测穿过地核和地幔的中微子和反中微子的混合角$θ_{23}$的八分圆，这在很大程度上与CP相位无关。在宽范围的基线和能量上观测中微子振荡将为新物理学提供广泛的灵敏度，如非标准中微子相互作用（NSI）和无菌中微子。
2017-01-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
