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
Reactor Neutrino Spectral Distortions Play Little Role in Mass Hierarchy Experiments
低能电子在核β衰变中的库仑增强在伴随的反中微子谱中在β衰变终点能量处产生尖锐的截止。已经证实，这些特征将干扰测量中微子质量等级对振荡核反应堆反中微子谱的影响。这些锯齿状的特征将出现在详细的反应堆反中微子光谱中，其特征能量尺度类似于53公里基线附近中微子质量等级确定的关键振荡周期。然而，这些锯齿状的扭曲被发现有助于在一个幅度只有百分之几相对于质量层次依赖的振荡模式在傅立叶空间。在傅立叶余弦和正弦变换中，编码中微子质量等级的特征在给定$3.2\%/\sqrt{E_\mathrm{vis.}/\mathrm{MeV}}$（完美）探测器能量分辨率的情况下，对详细能谱的锯齿状失真的最大贡献的显著性超过十六（三十三）倍。这些失真的影响被证明是可以忽略不计的，即使在反应堆的频谱，振荡参数和计数统计的不确定性被认为是。当能量响应的非线性控制在0.5%以下时，即使在能量空间中相反的层次振荡模式几乎退化时，这一结果也是成立的。因此，准确的知识探测器的能量响应，锯齿状的功能，在反应堆反中微子光谱不会显着阻碍中微子质量层次测量使用反应堆反中微子。
2019-02-14 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Optimization for Mass Hierarchy
反应堆中微子的Δ m^2_13振荡频率在正常和倒置质量等级之间相差6.4%。该频率差随距离和时间累积为相位差。最佳距离是当层次之间的最大相位差发生在可观测的反应堆中微子谱的峰值附近时。添加了一些相关近期工作的引用。
2013-06-21 hep-ex hep-ph
The High Energy Neutrino Nuisance at a Medium Baseline Reactor Experiment
10年后，中等基线反应堆实验将试图从傅立叶变换中微子光谱极值之间的差异（RL+PV）确定中微子质量等级。最近，钱等人声称，差异参数RL+PV对反应堆中微子通量和Δ M的微小变化的强烈依赖性可能会阻碍这一目标的实现^[2_32]。我们证明，这种效果的结果从一个虚假的依赖差异参数的反应堆中微子光谱的非常高的能量（8+ MeV）的尾巴。这种依赖性是虚假的，因为高能尾依赖于外来同位素的衰变，对质量等级不敏感。傅立叶变换中的能量依赖权重不仅消除了这种虚假的依赖性，而且实际上增加了正确确定层次的机会。
2012-08-23 hep-ex hep-ph
Experimental Requirements to Determine the Neutrino Mass Hierarchy Using Reactor Neutrinos
本文介绍了利用反应堆中微子确定中微子质量等级的实验要求。探测器应位于距离反应堆约58公里的基线处，以精确测量电子反中微子（$\barν_e$）的能谱。通过对L/E谱进行傅立叶余弦和正弦变换，可以从$|Δ{m}^2_{31}|$和$|Δ{m}^2_{32}|$振荡中提取中微子质量的特征.为了确定90%概率以上的中微子质量等级，研究了不同$\sin^2(2θ_{13})$值时对基线、能量分辨率、能量标度不确定度、探测器质量和事件统计的要求
2009-02-16 hep-ex
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
Medium Baseline Reactor Neutrino Experiments with 2 Identical Detectors
在今后10年中，中基线反应堆中微子实验将试图确定中微子质量等级和精确测量θ_12。如果将来自不同基线的相同探测器的数据结合起来，这两种确定方法将更加可靠。虽然可以通过选择与反应器阵列正交的检测器位置来消除干扰效应，但确定质量体系所面临的最大挑战之一是检测器的未知能量响应。通过比较在不同基线处的两个相同检测器处的相似能量处的峰，消除了对单调能量响应的任何相关依赖性。此外，第二个检测器导致新的层次相关的可观的，如傅立叶余弦变换的最大值的位置的比率。同时，我们可以通过使用与两个层次相关联的光谱来比较两个检测器处的ΔM^2_32的χ^2最佳拟合来确定层次。在不同基线处的第二个探测器也打破了θ_12和来自例如远距离反应堆的背景中微子通量之间的简并性，并增加了有效靶质量，其被当前设计限制为约20千吨/探测器。
2012-11-29 hep-ex 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
Neutrino mass hierarchy and electron neutrino oscillation parameters with one hundred thousand reactor events
拟议中的中基线反应堆中微子实验提供了前所未有的机会，同时探测在短波长（Δ m^2和theta_{12}）和长波长（Δ m^2和theta_{13}）下控制$ν_e$振荡的质量混合参数，以及与质量等级相关的微小干扰效应（即，Δ m^2和Δ m^2的相对符号）。为了充分利用这些机会，需要对事件谱进行精确的计算和精细的统计分析。在这样的背景下，我们重新审视了几个输入成分，包括：核子反冲反β衰变及其对能量重建和分辨率的影响，层次和物质的影响，振荡概率，反应堆距离的传播，从地中微子和从远反应堆的不可约背景，以及能量标度和谱形状不确定性之间的简并。我们还引入了一个连续的参数alpha，它可以在正常层次（alpha=+1）和反向层次（alpha=-1）之间平滑地插值。然后将层次结构的确定从假设检验转换为参数估计，其灵敏度由真实情况（alpha=+1或alpha=-1）与不可判定情况（alpha=0）的距离给出。数值实验是为JUNO项目设想的特定设置进行的，假设一个O（10^5）反应堆事件的现实样本。我们发现一个典型的敏感性~2西格玛的层次结构在JUNO，然而，可以挑战的能量尺度和频谱形状系统学，其可能的阴谋影响进行了研究。本文还讨论了其它质量混合参数所能达到的精度。
2013-09-06 hep-ex hep-ph nucl-ex
Prospects For Precision Measurements with Reactor Antineutrinos at Daya Bay
2012年，大亚湾核电站的实验明确观测到了反应堆反中微子在更长的基线上消失，并确定中微子混合角$θ_{13}$不为零。大亚湾的测量提供了迄今为止最精确的$θ_{13}$测定结果。本白皮书概述了未来几年大亚湾反应堆反中微子精密研究的前景。这包括sin $^2 2θ_{13}$和$Δm^2_{ee}$至$<$ 3%的精确测量、反应堆通量和光谱的高统计测量以及非标准物理搜索。
2013-09-30 hep-ex hep-ph
A new way to determine the neutrino mass hierarchy at reactors
中微子质量排序的确定目前正在进行的几个实验和建议。一个非常具有挑战性的是它的评价反应堆实验的基础上的微小干扰效应之间的$Δm^2_{31}$和$Δm^2_{32}$振荡。目前的分析需要几年的数据采集和极端的能量分辨率，以实现无论如何小于5 $σ$。参考JUNO的实验条件，我们开发了一种全新的技术，该技术将在不到六年的运行时间内提供稳健的5 $σ$测量。这两种排序可以以允许$Δm^2_{31}$的两个不同值为代价来区分。然而，在相同的分析中，可以以远小于1%的前所未有的精度测量$Δm^2_{31}$上的这种简并度（大约$12\times 10^{-5}$ eV $^2$），即$10^{-5}$ eV $^2$。类比与通常的$χ^2$分析，其中的$Δm^2_{31}$简并是更重要的，进行了讨论。已经进行了系统误差和背景的评估和包含，其中最相关的是增加了两个250 km外的远程反应堆工厂。每个贡献的反应堆堆芯的基线及其空间分辨率已被考虑在内。运行两年后可能的结果和预期的初始减少的可用反应堆功率也进行了研究。这些结果证实了JUNO在确定真空振荡主导区域中的质量有序性方面的非常积极的观点。
2017-12-19 hep-ex hep-ph
Mass hierarchy sensitivity of medium baseline reactor neutrino experiments with multiple detectors
报道了中基线反应堆中微子多探测器实验的中微子质量分级灵敏度。通过增加近端探测器和将近端探测器和远端探测器相结合，可以显著提高测定MH的灵敏度。灵敏度提高的大小与单个质量分裂测量的准确性有关，并且需要严格控制近和远探测器的相对能量标度不确定性。我们研究了近探测器的基线和目标质量对组合灵敏度的影响。定义了一个优值系数来优化近探测器的基线和目标质量，对于目标质量为20 kton、基线为52.5 km的远探测器，最优值系数分别为$\sim$ 13 kton和$\sim$ 4 kton。作为未来中基线反应堆中微子实验的典型例子，选择了JUNO和RENO-50近探测器的最佳位置和目标质量。最后，我们讨论了中微子光谱的不确定性的不同影响的设置一个单一的检测器和双检测器，这表明，光谱的不确定性可以很好地约束在附近的检测器的存在。
2016-02-14 hep-ex hep-ph physics.ins-det
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
Status and Prospects of Reactor Neutrino Experiments
新一代的三反应堆中微子实验在2012年根据电子反中微子的消失对最小中微子混合角θ 13进行了明确的测量。更精确的测量混合角以及电子中微子之间的平方质量差。一个相当大的θ 13值为寻找CP破坏相和确定中微子质量等级打开了一个新的窗口。未来的反应堆实验，JUNO和RENO 50，建议确定中微子质量等级，并进行高精度的测量θ 12，中微子质量2和1之间的平方质量差，以及电子中微子之间的平方质量差。
2015-04-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Mass Hierarchy Resolution in Reactor Anti-neutrino Experiments: Parameter Degeneracies and Detector Energy Response
本文分析了在$\sim$ 60 km处用反应堆中微子实验测定中微子质量等级的方法。由于有限的探测器分辨率、绝对能量标度校准以及由$|Δm^2_{32}|$的当前实验不确定性引起的简并性，这样的测量是具有挑战性的。标准的$χ^2$方法与建议的傅立叶变换方法进行了比较。此外，我们表明，这样的测量成功，必须了解的非线性的检测器的能量标度的百分之零点几的水平。
2013-01-31 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
JUNO: A Next Generation Reactor Antineutrino Experiment
质量分级和CP相是下一代中微子振荡实验的主要研究内容。江门地下中微子观测站（JUNO）作为一个中基线反应堆反中微子实验，可以独立于CP相测量中微子质量等级。对质量体系的物理势和其他测量方法进行了评述。给出了能量分辨率为$3\%/\sqrt{E_{vis}}$的20千吨探测器的初步设计方案。讨论了光电倍增管和闪烁体所面临的主要技术挑战，并提出了相应的研究开发工作。
2015-06-03 hep-ex physics.ins-det
Potential impact of sub-structure on the resolution of neutrino mass hierarchy at medium-baseline reactor neutrino oscillation experiments
在过去的十年中，最新的中微子混合角$θ_{13}$的精确测量，使在中基线反应堆中微子振荡（MBRO）实验的中微子质量等级（MH）的分辨率。另一方面，最近对反应堆中微子通量的计算预测了由于β衰变中的库仑效应而导致的$\barν_e$谱中的π能级子结构。反应堆光谱中的这种精细结构可能是MBRO方法确定中微子MH的一个重要问题，因为它们可能影响用于区分不同层次的次主导振荡模式。不方便的是，目前反应堆实验的能量分辨率不足以测量这种精细结构，因此这些预测的不连续性的能量的大小和位置尚未得到实验证实。有人推测，需要一个近距离检测器，具有足够的能量分辨率来分辨精细结构，以便在任何试图区分MH的分析中都可以考虑到它。本文以大亚湾核电站的中微子能谱为参考，在预测反应堆中微子能谱的基础上，研究了精细结构对MH分辨力的影响。我们还研究了近探测器是否可以提高中微子MH分辨率的灵敏度，使用各种假设的近探测器能量分辨率。
2020-04-24 hep-ex physics.ins-det
The LMA MSW Solution of the Solar Neutrino Problem, Inverted Neutrino Mass Hierarchy and Reactor Neutrino Experiments
In the context of three- neutrino oscillations , we study the possibility of using antineutrinos from nuclear reactors to explore the 10^{-4} { \rm eV^2} < \ms \ltap 8 \times 10^{-4} { \rm eV^2} region of the LMA MSW solution of the solar neutrino problem and measure $\ms$ with high precision. The KamLAND experiment is not expected to determine $\ms$ if the latter happens to lie in the indicated region. By analysing both the total event rate suppression and the energy spectrum distortion caused by \bar ν_e oscillations in vacuum, we show that the optimal baseline of such an experiment is L \si…
2002-03-18 hep-ex hep-ph
Neutrino mass hierarchy determination and other physics potential of medium-baseline reactor neutrino oscillation experiments
中基线反应堆中微子振荡实验（MBRO）被用来确定中微子质量等级（MH）和精确测量中微子振荡参数。在充分的统计量、优于~3%/ \sqrt{E}的能量分辨率和充分理解的能量非线性的情况下，可以通过分析反应堆反中微子存活谱中大气质量平方差驱动的振荡信号来确定MH。利用这种高性能的MBRO探测器，可以测量到亚百分水平的振荡参数，如\sin^2 2θ_{12}，Δm^2_{21}和Δm^2_{32}，这使得未来的PMNS矩阵么正性测试能够达到~1%的水平，并有助于即将进行的无中微子双β衰变实验限制允许< m_{ββ} >值。结合下一代长基线束流中微子和大气中微子振荡实验结果，MH测定灵敏度可达到更高水平。除了中微子振荡物理外，MBRO探测器还可用于地中微子、天体物理中微子和质子衰变的研究。我们建议启动一项美国研发计划，以确定、量化和满足MBRO实验成功所必需的关键挑战。
2013-10-01 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Nonstandard interaction effects on neutrino parameters at medium-baseline reactor antineutrino experiments
精确测量轻子混合参数和确定中微子质量等级是即将进行的中基线反应堆反中微子实验，如JUNO和RENO-50的主要目标。在本工作中，我们研究了非标准中微子相互作用（NSIs）对测量{sin^2 theta_{12}，Δ m^2_{21}}和{sin^2 theta_{13}，Δ m^2_{31}}的影响，以及在中基线反应堆实验中，通过假设一个典型的实验装置，对中微子质量等级的灵敏度。结果表明，如果NSI参数varepsilon_{e mu}或varepsilon_{e tau}在最乐观的情况下大到2%，则可以在大于3 sigma的水平上排除真实的混合参数sin^2 theta_{12}。然而，NSI效应的发现范围很小，并且关键取决于CP破坏阶段。最后，我们表明，NSI效应可以提高或降低正常和倒置中微子质量等级之间的JUNO和RENO-50实验的辨别能力。
2014-09-23 hep-ex hep-ph
Shedding light on LMA-Dark solar neutrino solution by medium baseline reactor experiments: JUNO and RENO-50
在存在非标准中性流相互作用（NSI）的情况下，用$\cos 2θ_{12}<0$给出了太阳中微子异常的一个新的解。我们研究如何通过即将到来的中间基线反应堆实验，JUNO和RENO-50测试这种解决方案。我们指出了两个解决方案之间的退化时，两个层次和$θ_{12}$八分圆翻转。然后，我们评论如何可以部分解除这种简并性的长期基线实验敏感的物质效应，如NOVA实验。
2014-07-02 hep-ex hep-ph
Reactor Neutrino Experiments Compared to Superbeams
我们提出了一个详细的定量讨论的测量轻子混合角$\sin^2 2 θ_{13}$与未来的反应堆中微子振荡实验组成的近，远探测器。我们进行了彻底的分析各种系统误差的影响，并比较由此产生的物理潜力计划的第一代超束实验之一。此外，我们调查这两种类型的实验的互补性。我们发现，在现实的假设下，测定$\sin^2 2 θ_{13}$下降到$10^{-2}$是可能的反应堆实验。因此，它们与第一代超束相比具有很强的竞争力，并且可能能够在更短的时间尺度上测试$\sin^2 2 θ_{13}$。此外，我们发现，一个Kamland大小的反应堆实验与一个或两个超束的组合可以大大提高访问中微子质量层次或轻子CP相的能力。
2007-11-07 hep-ex hep-ph
Physics with Reactor Neutrinos
核反应堆产生的中微子在推进我们对中微子性质的认识方面发挥了重要作用。第一次直接探测到中微子，证实了它的存在，是使用反应堆中微子进行的。最近利用反应堆中微子的实验也发现了中微子振荡的明确证据，为确定中微子质量和混合提供了独特的输入。正在进行的和未来的反应堆中微子实验将探索其他重要问题，包括中微子质量等级和寻找无菌中微子以及标准模型之外的其他新物理。在这篇文章中，我们回顾了利用反应堆中微子的物理学的最新进展，以及它们为未来发现提供的机会。
2018-10-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutrino Oscillation Studies with Reactors
核反应堆是中微子最强烈、纯净、可控、成本效益最好、最容易理解的来源之一。反应堆在中微子振荡的研究中发挥了重要作用，这种现象表明中微子具有质量，并且中微子味道是量子力学的混合物。在过去的几十年里，反应堆被用于发现中微子，在解决太阳中微子之谜方面至关重要，并允许确定最小混合角$θ_{13}$。在不久的将来，反应堆将有助于确定中微子质量等级，并解决无菌中微子的令人困惑的问题。
2015-04-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Comparisons and Combinations of Reactor and Long-Baseline Neutrino Oscillation Measurements
我们研究了未来各种中微子振荡实验的数据将如何约束三活跃中微子混合模型的物理参数。调查适当占退化和模糊的现象，以及实验测量误差的估计。考虑了各种反应堆测量与预期的J-PARC（T2 K）和NuMI离轴（Nova）数据的组合，包括与质子驱动器升级相关的通量增加和不增加。研究表明，反应堆和离轴数据的组合可以解决简并（如θ 23简并），并给出更精确的信息的振荡参数。本研究的一个主要目的是建立参数空间区域，在那里可以发现CP破坏和质量等级可以确定。我们发现，即使质子驱动器升级后通量增加，这种测量也需要sin ^2（2 θ 13）相当大，并且在反应堆实验可以测量的范围内。
2005-12-08 hep-ex hep-ph
New results from RENO and prospects with RENO-50
RENO（Reactor Experiment for中微子振荡）在2012年根据电子反中微子的消失对最小混合角θ 13进行了确定性的测量。使用~800天的数据，获得并提出了混合角和反应堆中微子谱的更精确测量结果。我们已经观察到一个多余的IBD提示频谱附近5兆电子伏相对于最常用的模型。过量被认为是一致的来自反应堆。我们还成功地测量了反应堆中微子通量与延迟信号的中子捕获的氢。建议在未来进行RENO-50的反应堆中微子实验，以确定中微子质量等级，并对θ 12、δ（m_21）^2和δ（m_31）^2进行高精度测量。RENO-50的物理目标和灵敏度的策略，获得一个非常好的能量分辨率对中微子质量等级。
2014-12-10 hep-ex physics.ins-det
Global neutrino data and recent reactor fluxes: status of three-flavour oscillation parameters
我们提出了一个全球性的中微子振荡数据分析的三味框架内的结果。我们包括MINOS长基线实验的最新结果（包括电子中微子外观以及反中微子数据），更新所有相关的太阳（SK II+III），大气（SK I+II+III）和反应堆（KamLAND）数据。此外，我们包括最近重新计算的反中微子通量从核反应堆。这些结果对于反应堆实验的分析，特别是对于混合角$θ_{13}$的状态具有重要的意义。在我们推荐的默认分析中，我们从全局拟合中发现，非零$θ_{13}$的提示仍然很弱，对于两种中微子质量等级方案都是1.8 $σ$。然而，我们详细讨论了这些结果的依赖性的假设有关的反应堆中微子分析。
2011-03-28 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Precision Neutrino Oscillation Physics with an Intermediate Baseline Reactor Neutrino Experiment
假设太阳中微子振荡参数$Δm^2_{\odot}$和$θ_{\odot}$位于高LMA解区，讨论了反应堆装置中$L \sim 20 ÷30$ km基线实验的物理势。我们表明，这样的中间基线反应堆实验可以确定$Δm^2_{\odot}$和$θ_{\odot}$具有非常高的精度。我们还进行了详细的研究所示的实验的灵敏度$Δm^2_{\rm atm}$，驱动主导的大气$ν_μ$（$\barν_μ$）振荡，和$θ$ -中微子混合角从CHOOZ和帕洛维德实验的数据限制。我们发现这个实验可以改善$\sin^2θ$上的边界。如果$\sin^2θ$的值足够大，即$\sin^2θ\gtap 0.02$，则检测器的能量分辨率足够好，并且如果统计量相对较高，则它可以以极高的精度确定$Δm^2_{\rm atm}$的值。我们还探讨了中间基线反应堆中微子实验的潜力，用于确定中微子质谱的类型，这可以是正常的或倒置的层次。我们表明，中微子质量等级的类型可以确定的条件是相当具有挑战性的，但在所讨论的实验范围内。
2003-06-02 astro-ph hep-ex hep-ph
Review of Reactor Antineutrino Experiments
正如在其他地方所讨论的那样，测量$θ_{13}$的非零值将为探索CP违规和质量等级提供广泛的可能性。目前测量未知混合角$θ_{13}$的实验方法包括加速器搜索$ν_{e}$的出现和精确测量反应堆反中微子消失。反应堆反中微子实验旨在以前所未有的灵敏度寻找非零混合角$θ_{13}$。本文件描述了当前的反应堆反中微子实验和加速器之间的协同作用，寻找$ν_{e}$的外观和反应堆反中微子消失的精确测量。
2012-01-06 hep-ex nucl-ex
Determining neutrino mass hierarchy from electron disappearance at a Low energy neutrino factory
最近在大亚湾和雷诺反应堆实验中对大theta_{13}的测量，为确定中微子质量等级，即质量平方分裂δ m_{31} ^[2]的符号、CP破坏相delta_{CP}和theta_{23}的八分圆提供了可能性。根据这一结果，我们研究了低能中微子工厂（LENF）的性能，用于确定质量等级。特别地，我们探索了LENF中nu_e$和barν_e消失通道确定中微子质量等级的可能性，即不受未知的delta_{CP}相和theta_{23}八分圆所引起的不确定性的影响。我们发现，使用这些电子中微子（反中微子）消失通道与标准LENF，它是可能的，以排除错误的层次结构在5西格玛只有2年的运行。
2012-10-24 hep-ex hep-ph
Reactor Neutrino Experiments: $θ_{13}$ and Beyond
我们回顾了目前这一代的短基线反应堆中微子实验，已经确定了第三中微子混合角$θ_{13}$是非零的。相对较大的$θ_{13}$值（约为9 $^\circ$）为未来的中微子实验提供了许多新的令人兴奋的机会。大亚湾实验首次测量了$Δm^2_{ee}$，旨在精确测量这种大气质量平方分裂，其精度可与加速器μ子中微子实验的$Δm^2_{μμ}$相媲美。JUNO是下一代反应堆中微子实验，目标是确定中等基线（$\sim$ 50 km）的中微子质量等级。除了这些由大型$θ_{13}$带来的\color{black}机会之外，当前一代（大亚湾、双中子和RENO）和下一代（JUNO、RENO-50和PROSPECT）反应堆实验，以其前所未有的统计数据，也正在引领三味中微子振荡物理学的精确时代，并限制中微子标准模型之外的新物理学。
2014-05-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Testing the Reactor and Gallium Anomalies with Intense (Anti)Neutrino Emitters
中微子振荡数据中观察到的几个异常现象可以用假设的第四个中微子来解释，该中微子与三个标准中微子的质量平方差为几个0.1 eV $^2$或更多。这个假设可以用MCi中微子电子捕获源（$^{51}$ Cr）或kCi反中微子$β$源（$^{144}$ Ce）来检验，这些源部署在大型低背景中微子探测器内部或旁边。特别是，这个源的紧凑尺寸加上相互作用顶点的局部化导致事件空间（和可能的能量）分布的振荡模式，这将明确地确定中微子质量差和混合角。
2012-09-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
The HLMA project: determination of high delta-m^2 LMA mixing parameters and constraint on |U_e3| with a new reactor neutrino experiment
在接下来的几个月里，KamLAND实验将探测太阳大混合角（LMA）MSW解决方案的参数空间作为太阳中微子赤字的起源与$\nuebar$的遥远的核反应堆。然而，如果在自然界中实现的解使得$\Dm2_{sol} \gsim 2 \cdot 10^{-4}$ eV $^2$（此后称为HLMA区域），则KamLAND将仅观察到速率抑制而没有光谱失真，因此它将不具有测量混合参数的最佳灵敏度。在这种情况下，我们提出了一个新的中基线反应堆实验位于海尔布隆（德国），以确定太阳能混合参数的精确值。本文介绍了Heilbronn探测器位置，计算了$\nuebar$相互作用率和周围核电站的正电子能谱。我们还讨论了这种实验的灵敏度|U_e3|在正常和倒置中微子质量等级的情况下。然后，我们概述了探测器的设计，估计自然放射性以及原位宇宙射线μ子相互作用引起的背景信号，并讨论了一种策略，以检测反中微子信号“免费的背景”。
2002-06-24 hep-ex hep-ph
Prospects of accelerator and reactor neutrino oscillation experiments for the coming ten years
分析了未来十年计划开展的长基线中微子振荡实验的物理潜力，重点讨论了小混合角$θ_{13}$的灵敏度极限。所讨论的实验包括正在建设中的常规束流实验MINOS、ICARUS和OPERA，计划中的超束流实验J-PARC到Super-Kamiokande和NuMI离轴，以及以Double-Bronz项目为代表的带有近距离和远距离探测器的新反应堆实验。我们进行了一个完整的数值模拟，包括系统学，相关性和退化的所有实验，使用GLoBES软件在平等的基础上。在讨论了这些实验对大气参数$θ_{23}$和$Δm^2_{31}$的认识的提高之后，我们详细研究了在未来十年内确定$θ_{13}$的潜力。此外，我们表明，在乐观的假设和$θ_{13}$接近目前的界限，即使是下一代的实验可能会提供一些信息的狄拉克CP阶段和类型的中微子质量等级。
2004-10-13 hep-ex hep-ph
The benefits of a near detector for JUNO
有人提出利用两个中微子质量平方差对应的振荡频率之间的拍频来确定中微子的质量等级。JUNO基于这一概念，在距离强大的核反应堆综合体53公里处使用大型液体闪烁体探测器。我们认为，从核反应堆中的反中微子通量的微观结构，使得它必须通过实验确定一个参考光谱的能量分辨率非常相似的朱诺之一。
2017-10-20 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Reactor Neutrino Experiments: Present and Future
在中微子研究的历史上，反应堆中微子一直是发现和精确测量中微子的重要工具。自20世纪50年代第一代反应堆中微子实验以来，探测器技术有了很大进步。新思想、新知识和现代软件也增强了实验的力量。目前的反应堆中微子实验，大亚湾，双中微子和RENO已经带领中微子物理进入精确时代。在这篇文章中，我们将回顾这些发展和积累，解决设计一个国家的最先进的反应堆中微子实验的关键问题，并解释如何确定中微子质量等级的下一代实验JUNO的挑战性要求可以在不久的将来实现。
2018-03-27 hep-ex physics.ins-det
Impact of two mass-scale oscillations on the analysis of atmospheric and reactor neutrino data
在偏离单主导质量标度近似的情况下，研究了大气和反应堆中微子数据的3-nu振荡分析结果的稳定性。为了做到这一点，我们进行分析的大气和反应堆中微子数据的三个方面-中微子振荡的质量差异的影响被明确考虑。我们研究了作为质量分裂等级参数α = Δ m^2/Δ M^2的函数的这种分析所产生的允许参数空间，该参数参数化了与单主导质量尺度近似的偏离。我们认为计划与直接和倒置的质量排序。结果表明，在分析大气资料时，导出的最大质量分裂Δ M^2$的范围是稳定的，而混合角sin ^2 theta_{23}和sin ^2 theta_{13}的允许范围比单主导质量尺度近似的范围宽。将CHOOZ反应器数据纳入分析结果中，以减少参数空间，特别是混合角。因此，从综合分析的参数的最终允许的范围仅略宽于当在一个-占主导地位的质量尺度近似。
2002-08-26 astro-ph hep-ex hep-ph
Determining the Sign of Δ_{31} by Future Long Baseline and Reactor Experiments
我们将在未来十年内通过中微子实验研究中微子质量等级的确定。T2 K中微子振荡实验将于2009年开始。实验中，JHF的高强度ν_μ光束被引导到295 km外的超级神冈（SK）探测器上。NOvA（离轨中微子振荡）实验正在计划中，费米实验室的ν_μ束将被引导到610公里外的站点，离轨0，7，14毫弧度。上述两个实验都将测量ν_μ \to ν_{e}振荡概率。正在建设的双CHOOZ实验通过近探测器（150米）和远探测器（1.05公里）探测核反应堆发射的\bar{ν_{e}}，并测量\bar{ν_{e}} \to \bar{ν_{e}}的生存概率。本文提出了一种由上述实验模拟数据确定Δ_{31}符号的方法。
2009-12-31 hep-ex
Reactor antineutrino experiments
中微子是粒子物理学标准模型中的基本粒子。有三种中微子在它们之间振荡。它们的振荡可以用一个3 $\times$ 3酉矩阵来描述，该矩阵包含三个混合角$θ_{12}$、$θ_{23}$、$θ_{13}$和一个CP相位。$θ_{12}$和$θ_{23}$都是从先前的实验中已知的。$θ_{13}$在两年前还不为人所知。大亚湾核电站的实验在2012年给出了第一个确定的非零值。最近获得了一种改进的振幅测量方法$\sin^{2}2(θ_{13})$ = $0.090^{+0.008}_{-0.009}$和第一次直接测量$\barν_{e}$质量平方差$\mid$ $Δm^2_{ee}$ $\mid$ = $(2.59^{+0.19}_{-0.20})\times10^{-3} \rm eV^{2}$。$θ_{13}$的巨大价值推动了下一代反应堆反中微子实验的发展，这些实验旨在确定中微子质量等级，如JUNO和RENO-50。
2014-03-04 hep-ex physics.ins-det
Hanohano:A Deep Ocean Antineutrino Observatory
本文介绍了夏威夷和其他地方正在开发的深海反中微子观测站的科学潜力。观测台的设计允许从一个地点搬迁到另一个地点。将观测站定位在离核反应堆复合体约60公里的地方，可以精确测量中微子混合参数，从而确定中微子质量等级和θ_13。在太平洋中部的一个地点，该观测站测量了来自地幔的铀和钍衰变系列反中微子的通量，并对假设的地核天然裂变反应堆进行了灵敏的搜索。随后在另一个大洋中的位置部署将测试地幔中铀和钍的横向均匀性。这些测量结果对地球能量研究具有重要意义。
2008-10-07 hep-ex hep-ph
Octant sensitivity for large theta(13) in atmospheric and long baseline neutrino experiments
中微子振荡中的一个未知参数是混合角theta_{23}的八分圆。本文根据反应堆实验测量到的theta_{13}的非零值，讨论了在长基线实验T2 K和NOvA中与未来大气中微子探测器联合确定theta_{23}八分圆的可能性。我们考虑了两种大气中微子探测器技术-磁化铁量能器和非磁化液氩时间投影室。我们提出的八分仪灵敏度T2 K/NOvA和大气中微子实验分别以及合并。对于长基线实验，精确测量theta_{13}，可以排除在错误的八分圆简并解决方案，大大提高了灵敏度。对于theta_{23} = 39“0和sin^2 2 theta_{13} = 0.1，对于正态和反向分层的所有delta_{CP}值，T2 K +NOvA至少可以达到~2 sigma灵敏度。对于大气中微子，在反应堆实验中测得的theta_{13}的适度大的值是有益的八分圆灵敏度，因为增强的物质效应。对于theta_{23} = 39 °，delta_{CP} = 0和正常等级，磁化铁探测器可以给出500 kT/年照射的2 σ八分圆灵敏度。通过结合T2 K +NOvA，这对于两个层次结构增加到3 sigma。这是由于T2 K/NOvA和大气中微子实验在最小chi ^2处偏好不同的theta_{23}值。由于μ子和电子贡献的相互作用以及优越的分辨率，具有相同曝光量的大气中微子液氩探测器可以提供更高的八分圆灵敏度。我们得到了一…
2013-06-12 hep-ex hep-ph
Neutrino mass hierarchy determination with IceCube-PINGU
基于GLoBES软件的模拟，讨论了PINGU（Precision IceCube Next Generation Upgrade）中大气中微子的中微子质量等级确定，包括完整的三味框架和参数简并，并将其与长基线实验方案进行了比较。我们表明，大气质量层次结构的灵敏度取决于可实现的实验属性，我们确定的主要目标进行优化，而大量的测试系统误差的影响原来是小的。根据theta_23、delta和真实层次的值，运行三年后90%CL到3sigma的发现似乎是可以想象的。我们还强调与现有的光束和反应堆实验的协同作用，由NOvA驱动，如参数空间的互补覆盖。最后，我们指出，一个低强度的中微子束与一个相对较短的衰变管可以用来确定质量等级的灵敏度相媲美的LBNE实验的检测器的方向分辨率无关。
2013-07-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Status of the SoLid experiment: Search for sterile neutrinos at the SCK$\cdot$CEN BR2 reactor
在最近专门用于测量$θ_{13}$的实验准备过程中，重新评估了反应堆反中微子能谱和通量。因此，当使用新的预测通量和光谱时，在短距离反应堆反中微子实验中观察到数据和理论预测之间的一些差异。这个问题被称为反应堆反中微子异常（RAA），它与镓异常一起，都显示出与$\sim$ 3 $σ$水平的预期不符。振荡到轻无菌中微子状态（$Δm^{2} \sim 1eV^{2}$）可以解释这种缺陷。SoLid实验被设想为对轻无菌中微子作为RAA起源的假设给出明确的回应。为此，SoLid正在比利时SCK \raisebox{-0.9ex}{\scalebox{2.8}{$\cdot$}} CEN BR 2反应堆发射的$\overlineν_{e}$能谱中寻找短基线（6-9 m）处的振荡模式。该探测器采用了一种新技术，结合了PVT（5个$\times$ 5个$\times$ 5 cm $^3$的立方体）和$^6$ LiF：ZnS（$\sim$ 250 m厚的薄片）闪烁体。它是高度分段的（16个$\times$ 16立方体的10个平面的模块），并且它由波长移动光纤和SiPM的网络读出。探测器的精细分割和混合技术可以清楚地识别中微子信号，显著减少背景。因此，可以实现高的实验灵敏度。2015年部署了288公斤的原型，显示了探测原理的可行性。目前正在建造一个全尺寸探测器（1.6吨），预计将在2017年底前使用第一…
2017-10-22 hep-ex physics.ins-det
Status of three-neutrino oscillation parameters, circa 2013
标准的三中微子（3 nu）振荡框架正在越来越多地被来自不同实验的结果所完善，这些实验使用了来自太阳、大气、加速器和反应堆的中微子。目前，每个已知的振荡参数[两个平方质量间隙（Δ m^2，Δ m^2）和三个混合角（θ_12}，θ_13，θ_23）]主要由一类实验确定。相反，未知的参数[质量层次，θ_23八分圆和CP违反相三角洲]目前只能通过各种（最终所有）类实验的综合分析来约束。根据最近的新结果来自反应堆和加速器实验，以及它们与太阳和大气数据的相互作用，我们更新了已知的3 nu参数的估计N-西格玛范围，并重新审视未知的状态。关于层次结构，没有显着差异之间出现正常和倒置的质量排序。对于第一个八分圆中的theta_23和sin delta < 0的非零CP破坏，发现了轻微的总体偏好;然而，对于这两个参数，仅对于正常层次，这种偏好超过1 sigma。我们还讨论了不同组合的数据集内的振荡参数的相关性和稳定性。
2014-05-05 hep-ex hep-ph nucl-th
Neutrino detectors for oscillation experiments
本文简要介绍了用于加速器和反应堆长基线振荡实验的中微子探测器的发展情况。本文讨论了对CP破坏和中微子质量分级敏感的加速器实验T2K和NOvA，以及测量混合角θ_13的反应堆实验大亚湾、RENO和双中子实验的探测器的基本原理和主要特点。各种不同的实验技术被提出和开发的下一代振荡实验：一个20千吨闪烁体探测器的反应堆实验JUNO，一个0.52千吨水切伦科夫探测器超神冈，和大量的液态氩时间投影室中微子探测器设想的DUNE实验。本文综述了这类探测器的研究现状、最新研究进展和发展前景。
2017-05-17 hep-ex physics.ins-det
Long Baseline Neutrino Experiments with Two-Detector Setup
我讨论为什么和如何强大的是两个探测器设置在中微子振荡实验。（1）反应堆θ_{13}实验;（2）东海-神冈-韩国T2 KK双探测器复合体，用于测量CP破坏、确定中微子质量等级和解决八重参数简并;（3）中微子工厂中的双探测器装置，用于探测中微子的非标准相互作用（NSI）效应，基线为3000 km和7000 km。
2007-10-15 hep-ex hep-ph
Science Potential of a Deep Ocean Antineutrino Observatory
本文介绍了夏威夷正在开发的深海反中微子观测站的科学潜力。观测台的设计允许从一个地点搬迁到另一个地点。将观测站定位在距离核反应堆约60公里的地方，可以精确测量中微子混合参数，从而确定中微子质量等级。在太平洋中部的一个地点，观测站测量来自地幔的铀和钍衰变中微子的通量和比例，并对假设的地核天然裂变反应堆进行灵敏的搜索。随后在另一个大洋中的位置部署将测试地幔中铀和钍的横向不均匀性。
2006-12-15 hep-ex
Testing violation of the Leggett-Garg-type inequality in neutrino oscillations of the Daya Bay experiment
Leggett-Garg不等式（LGI）是在实在论假设下导出的，它相当于时间Bell不等式。它在电磁和强相互作用中被研究，如光子学，超导量子比特和核自旋。直到中微子的弱相互作用两态振荡证实了Leggett-Garg型不等式（LGtI）的违反。通过分析反应堆中微子在不同基线分能范围内的存活概率数据，模拟不同时刻探测到的单个中微子，对实验结果与经典极限的偏差进行了经验检验.对大亚湾实验的更新数据的研究清楚地描绘了一个明显的数据簇，在LGtI的经典界限，并显示了$6.1σ$的违反他们的意义。
2017-11-15 hep-ex hep-ph
Quantifying Information Hierarchy for Neutrino Oscillation Parameters at JUNO
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Kaiping Neutrino Research Center（开平中微子研究中心）
本文利用量子与经典Fisher信息量化JUNO中微子振荡参数的信息层级，发现太阳扇区参数接近最优统计极限，而θ₁₃和Δm₃₁²信息受测量策略和探测器效应退化，但六年内仍可实现Δm₃₁²亚百分比精度。
2026-09-10 hep-ex hep-ph quant-ph
Theta-13 as a Probe of Mu-Tau symmetry for Leptons
许多实验正在计划使用反应堆以及加速器中微子束测量中微子混合参数$θ_{13}$。本文讨论了高精度测量这一参数的理论意义。需要强调的是，它将提供有关不同方法的关键信息，以了解大型大气中微子混合的起源，并使我们更接近确定中微子质量矩阵。例如，如果假设中微子质量矩阵中的精确$μ\leftrightarrow τ$对称性是最大$ν_μ-ν_τ$混合的原因，则得到$θ_{13}=0$。无论是$θ_{13}\simeq \sqrt{Δm^2_{\odot}/Δm^2_A}$还是$θ_{13}\simeq Δm^2_{\odot}/Δm^2_A$都可以提供关于在正常层次结构的情况下$μ\leftrightarrow τ$对称破缺表现方式的信息。我们也讨论了同样的问题，以及可能的倒序规范理论规范理论与这种对称性。
2004-10-17 hep-ex hep-ph
Unraveling neutrino parameters with a magical beta-beam experiment at INO
我们详细阐述了实验装置的物理范围，在该实验装置中，印度中微子天文台（INO）的大型磁化铁探测器将作为所谓的β束的远探测器。如果该纯$\nue$和/或$\anue$波束从诸如CERN的某个源位置发射，使得源-检测器距离$L \simeq 7500$ km，则CP相位$δ_{CP}$对振荡概率和相关联的参数相关性和简并性的影响几乎可以忽略。这种"神奇“的β-束实验将对中微子质量等级和$θ_{13}$具有前所未有的灵敏度，这是我们理解中微子领域所需的两种缺失成分。在洛伦兹助推$γ=650$下，无论$δ_{CP}$的真实值如何，都可以在$3σ$ C.L.如果$\sin^22θ_{13}{\rm {(true)}} > 5.6 \times 10^{-4}$，我们可以预期在$θ_{13}$ C.L.如果$\sin^22θ_{13}{\rm {(true)}} > 5.1 \times 10^{-4}$独立于真正的中微子质量等级。
2008-01-24 hep-ex hep-ph
A new neutrino mass sum rule from inverse seesaw
一类离散的基于味对称性的模型预测约束中微子质量矩阵方案，导致特定的中微子质量求和规则（MSR）。其中之一意味着有效的无中微子双β质量参数的下限，即使是正常的层次中微子。在这里，我们提出了一个新的模型的基础上的S4味对称性，导致新的中微子质量和规则，并讨论如何产生一个非零值的反应堆混合角由最近的实验表明，以及由此产生的相关性与太阳的混合角。
2012-03-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Search for eV Sterile Neutrinos - The Stereo Experiment
近年来，中微子物理学的重要里程碑在核反应堆上完成：最小的中微子混合角$θ_{13}$被高精度地确定，发射的反中微子光谱以前所未有的分辨率被测量。然而，两个异常，第一个有关的绝对通量和第二个光谱形状，尚未解决。通量异常被称为反应堆反中微子异常，可能是由参与中微子振荡现象的轻无菌中微子的存在引起的。引入无菌态意味着存在第四质量本征态，全局拟合有利于$\sin^2({2θ}) \approx 0.09$和$Δm^2 \approx 1\,\mathrm{eV}^2$周围的振荡参数。立体声实验的建立最终解决了这个难题。这是第一个运行的实验之一，用于寻找eV无菌中微子，并自2016年底以来在ILL Grenoble（法国）获取数据。它以10米的短基线测量一个小型研究反应堆发射的反中微子通量和光谱。将探测器分割成六个目标单元，可以在多个基线上测量中微子光谱。可以明确地检测到活性-无菌风味振荡，因为它使每个细胞测量的光谱形状不同地失真。这篇文章给出了一个立体实验的概述，以及详细的检测器设计，检测原理和数据分析的现状。
2017-10-17 hep-ex physics.ins-det
Configuring the Long-Baseline Neutrino Experiment
本文研究了长基线中微子实验（LBNE）在不同配置下的中微子振荡物理性能。特别是，我们比较的情况下，表面探测器在远地点增加了近探测器，与远地点探测器放置在地下深处，但没有近探测器。在后一种情况下，还利用了来自大气中微子事件的信息。对于反应堆实验和100 kt-yr曝光所支持的θ_{13}值，我们发现对中微子质量等级、θ_{23}的八分圆和对CP破坏的敏感性大致相当。我们还发现，随着曝光量的增加，近探测器有助于提高灵敏度的CP破坏大大超过大气中微子。
2013-12-30 hep-ex hep-ph
