Short-baseline Reactor Neutrino Oscillation
2012年，大亚湾、RENO和Double Reinz等短基线（1 $\sim$ 2 km）反应堆中微子实验成功测量了最小中微子混合角$θ_{13}$，开启了中微子物理学的黄金时代。这三个实验通过累积事件统计和减少系统不确定性来改进$θ_{13}$测量。现在，$θ_{13}$测量是Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata矩阵中混合角中最精确的测量。最新的$θ_{13}$和$Δm^{2}_{ee}$测量从这些实验报告在这里，以及5兆电子伏过剩，绝对反应堆中微子通量和无菌中微子搜索。预期sin $^{2}2θ_{13}$（$|Δm^2_{ee}|$）测量的最佳最终精密度为$\sim$ 3\%（$\sim$ 3\%）。三个实验的综合分析将减少不确定性，相关活动最近已经开始。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
An overview of the Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
2012年大亚湾反应堆中微子实验发现了一个与混合角$θ_{13}$有关的意外大中微子振荡。这一发现为下一代中微子振荡实验铺平了道路。本文回顾了大亚湾核电站的历史、特色设计和科研成果。展望了该实验的前景。
2016-05-05 hep-ex physics.ins-det
Neutrino Physics with Reactors
60多年来，Rector中微子一直是研究中微子性质的工具。在整个80 - 90秒内测量了反应堆中微子通量。在2000年代，KamLAND实验在大基线观测到反应堆中微子振荡，2012年晚些时候，大亚湾、双中微子和RENO实验在短基线观测到反应堆中微子振荡。反应堆中微子实验对我们目前的振荡参数知识做出了重大贡献。几十年来，探测器技术得到了很大的改进，我们已经进入了精确测量的时代。最近的绝对测量反应堆中微子通量和光谱形状显示偏离预测模型，称为反应堆反中微子通量和光谱形状异常。在这篇文章中，我们回顾了短基线反应堆实验的最新进展，我们讨论了观察到的异常。
2018-12-07 hep-ex physics.ins-det
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
Review on reactor neutrino present and future
核反应堆是中微子的重要来源。本文综述了利用反应堆中微子研究中微子振荡的历史和现状。我还提出了一个很有前途的想法，正电子标记，这将有可能是一个游戏规则改变者在该领域。
2022-01-10 hep-ex physics.ins-det
A Search for Sterile Neutrinos with PROSPECT
精密反应堆振荡和光谱实验（PROSPECT）通过反β衰变在距高通量同位素反应堆（HFIR）堆芯7-9米的基线范围内对反应堆反中微子进行精密测量。单个可移动检测器具有154个光学分离的单独段的分段设计，用于多种目的。填充有6Li装载的液体闪烁体的段覆盖了从反应堆芯开始的一系列基线，并允许精确的事件定位。通过对探测器内各段之间的反中微子事件率和能量分布进行相对测量，实现了eV 2尺度无菌中微子振荡的反应堆模型独立搜索.本演讲将讨论PROSPECT振荡分析并介绍最近的结果。
2019-11-04 hep-ex physics.ins-det
Reactor Neutrinos: Toward Oscillations
我将概述反应堆中微子物理学自50年代后期雷恩斯-考恩证明中微子存在以来的50年历史，直到当今精确反应堆中微子振荡实验时代的到来。这个故事有三个章节：i）在60年代和70年代探索反应堆中微子的可能性; ii）在80年代和90年代寻找路灯下的振荡; iii）用已知的（几乎）$Δm^2_{atm}$和$Δm^2_{sol}$详细探索振荡。
2019-02-08 hep-ph nucl-ex nucl-th
PROSPECT - A Precision Reactor Oscillation and Spectrum Experiment at Short Baselines
目前核反应堆中反中微子产生的模型预测的检测率和光谱与现有的直接反应堆反中微子测量机构不一致。在紧凑型研究反应堆堆芯附近运行的高分辨率反中微子探测器可以产生新的精确测量结果，用于测试对这些观察到的涉及潜在核物理或新物理的差异的解释。绝对测量235 U产生的反中微子光谱可以为评估当前和未来反应堆模型的准确性提供额外的约束，而不同基线之间的光谱失真的相对测量可以用于搜索eV级无菌中微子存在所引起的振荡。这种测量可以在美国的几个高浓缩铀燃料研究反应堆中使用近表面分段液体闪烁体探测器进行。我们在这里描述的概念设计和物理潜力的前景实验，美国-反应堆-探测器基线为7-20米，能够实现这些和其他物理学和探测器开发目标。目前的R&D状态和未来计划的PROSPECT探测器部署和数据采集在橡树岭国家实验室的高通量同位素反应堆将进行讨论。
2015-01-27 hep-ex physics.ins-det
Search for neutrino oscillations at a research reactor
本文介绍了用液体闪烁位置灵敏探测器POSEIDON在5 - 15米短基线上探测反应堆中微子振荡的方案。在100 MW研究堆上进行了电子反中微子振荡为中性中微子的实验研究，反应区直径约为0.5m。可用于研究的振荡参数的值在区域$δm^2 = (0.3 - 6) \rm{eV}^2$和$\rm{Sin}^2(2θ)\geq 0.01$中。
2012-04-11 hep-ph nucl-ex physics.ins-det
Sensitivity of the DANSS detector to short range neutrino oscillations
DANSS是一种高度分段的1 m^3塑料闪烁体探测器。它的2500闪烁体条有一个Gd加载反射盖。每个条带用3个波长偏移光纤收集光，并用50个PMT和2500个SiPM读出。DANSS将安装在加里宁核电站工业3 GW反应堆下方，距离反应堆堆芯9.7米至12.2米不等。对探测器原型DANSSino的测试表明，尽管它的尺寸很小（20 × 20 × 100立方厘米），但它对反应堆反中微子非常敏感，每天可以探测到大约70个逆β衰变事件，信号与背景的比值大约为1。原型测试已经证明了达到DANSS检测器的设计性能的可行性。DANSS实验每天将探测到大约1万个反中微子事件，背景值低于1%。每天对探测器进行校准，并经常改变探测器的位置，以减少系统误差。这些功能将提供一个高灵敏度反应堆反中微子振荡到无菌中微子，最近建议解释所谓的“反应堆异常”。数据采集将于明年开始。
2013-11-12 hep-ex physics.ins-det
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
Sterile Neutrinos: Reactor Experiments
核反应堆是能量在几兆电子伏范围内的电子反中微子的强、纯和良好局部化的来源。因此，它们为研究中微子性质，特别是中微子振荡参数提供了一个合适的环境。最近对核反应堆中预期反中微子通量的预测比不同实验中测量的平均速率高出约6%。这种差异被称为反应堆反中微子异常，在2.5σ水平上是显著的。几个新的实验正在寻找这种观测到的中微子赤字的起源。一个有待检验的假设是中微子振荡到另一种状态。在三味模型反应堆中，中微子在100米以下的基线处不振荡。因此，如果观察到这样的振荡，它将意味着至少存在一个不参与弱相互作用的轻不育中微子态。这样的发现将为标准模型之外的新物理学打开大门。
2017-04-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Probing Neutrino Oscillations with Reactor Antineutrinos in JUNO
JUNO利用反应堆反中微子在52.5公里基线上研究中微子振荡，旨在确定中微子质量顺序并以亚百分比精度测量关键振荡参数，开启中微子研究的新时代。
2024-06-05 hep-ex physics.ins-det
Sensitivity of DANSS detector to short range neutrino oscillations
DANSS是一种高度分段的$1m^3$塑料闪烁体探测器。其2500闪烁体条具有Gd负载的反射盖。每个条带用3个波长偏移光纤收集光，并用50个PMT和2500个SiPM读出。DANSS将安装在加里宁核电站工业3 GW $_{th}$反应堆下方，距离反应堆堆芯的距离从9.7 m到12.2 m不等。PMT和SiPM每MeV收集大约30个光电子，这些光电子在两种类型的读出之间近似相等地分布。横跨和沿着条带的光收集不均匀性从最大到最小约为$\pm13\%$。由此产生的能量分辨率是适度的，$σ/E=15\%$在5 MeV。这导致与由于反应堆芯的大尺寸引起的拖尾相当的振荡模式的拖尾。然而，由于大的计数率（$\sim 10000$ /天），小的本底（$<1\%$）和良好的控制系统的不确定性，由于频繁的位置变化，DANSS是相当敏感的反应堆反中微子振荡的质量为eV的球公园最近建议解释所谓的“反应堆异常”。DANSS将有一个精心设计的校准系统。探测器的高粒度允许每天用大约4万个宇宙μ子校准每个条带。预期的系统效应不会使敏感区域减少多少。对探测器原型DANSSino的测试表明，尽管尺寸很小（DANSS的$4\%$），但它对反应堆反中微子相当敏感，每天探测到约70个逆β衰变事件，信号与背景比约为1。原型测试已经证明了达到DANSS检测器的设计性能的可行性。
2014-12-02 hep-ex physics.ins-det
On possibility of realization NEUTRINO-4 experiment on search for oscillations of the reactor antineutrino into a sterile state
人们已经研究了在研究堆上进行中微子4实验以寻找反应堆中微子振荡进入无菌状态的可能性。模拟实验在PNPI的16 MW反应堆WWR-M上进行，目的是借助RIAR的100 MW反应堆SM-3实现全尺寸实验。在这两个反应堆进行这样一个实验的背景条件进行了检查。最后，对在RIAR SM-3反应堆上进行NEUTRINO-4全尺寸实验的可能性作了总结。
2014-02-04 hep-ph physics.ins-det
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
Reactor Rate Modulation oscillation analysis with two detectors in Double Chooz
本文根据在不同反应堆功率条件下，双π z远、近探测器上观测到的反中微子率，对$θ_{13}$振荡进行了分析。这种方法提供了一种迄今为止唯一的同时测定$θ_{13}$和总背景速率的方法，而不依赖于对特定背景贡献的任何假设。分析包括在两个探测器中收集的865天的数据，其中至少有一个反应堆在运行中。在远（近）探测器中使用24.06天（12.74天）的停堆数据增强了振荡结果。分析认为\nue相互作用高达8.5 MeV的可见能量，使用更高能量的事件来建立考虑快中子相互作用和$^{9}$ Li衰变的宇宙成因背景模型。背景模型无关的混合角的确定产生sin $^2(2θ_{13})=0.094\pm0.017$，是与宇宙成因背景模型完全一致的最佳拟合总背景速率。第二个振荡分析也进行约束的总背景率的宇宙成因背景估计。虽然由于停堆数据和背景估计值之间的一致性，中心值没有显著修改，但增加背景模型将$θ_{13}$的不确定性降低至0.015。与振荡结果一起，反中微子率的归一化测量精度为0.86%，降低了与预期相关的1.43%的不确定度。
2020-12-03 hep-ex physics.ins-det
A new type of Neutrino Detector for Sterile Neutrino Search at Nuclear Reactors and Nuclear Nonproliferation Applications
我们描述了一种新的探测器，称为NuLat，研究电子反中微子几米的核反应堆，并寻找异常的中微子振荡。这种振荡可能是由无菌中微子引起的，并可能解释“反应堆反中微子异常”。NuLat是通过本文所述的miniTimeCube和mini-LENS程序之间的自然协同作用而实现的。它的特点是一个“Raghavan光晶格“（ROL），由3375硼或$^6$锂装载塑料闪烁体立方体单元组成，边长为6.3”cm（2.500”）。电池边界有0.127mm（0.005”）的气隙，导致全内反射，将大部分光引导到3个基本方向。NuLat的ROL探测器技术提供了出色的空间和能量分辨率，并允许深入的事件拓扑研究。这些特征使我们能够辨别逆β衰变（IBD）信号和假定的振荡模式，即使在存在其他背景的情况下。我们在这里讨论测试场地，效率，灵敏度和项目状态。
2015-01-27 hep-ex physics.ins-det
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
Development of PROSPECT detectors for precision antineutrino studies
精确反应堆振荡和光谱实验（PROSPECT）将使用两个分段探测器，放置在橡树岭国家实验室高通量同位素反应堆（HFIR）7-20米处，测量U-235反中微子光谱，并搜索短基线振荡作为eV级无菌中微子的特征。PROSPECT开发了装载Li-6的液体闪烁体探测器，用于有效识别反应堆反中微子，并测量了HFIR反应堆建筑中的反应堆和宇宙成因背景。在HFIR和其他地方已经建立、操作和表征了多个测试探测器，以了解闪烁体的光学性能和增强背景抑制的脉冲形状辨别能力。从这一R&D工作的结果进行了讨论，前景的设计和物理潜力的背景下。
2015-10-30 hep-ex physics.ins-det
Spectral Measurement of the Electron Antineutrino Oscillation Amplitude and Frequency using 500 Live Days of RENO Data
中微子振荡反应堆实验（RENO）自2011年8月以来一直使用两个相同的探测器从韩国Yonggwang的反应堆中获取电子反中微子（$\overlineν_{e}$）数据。使用截至2013年1月的大约500个实时数据，我们观察到290，775（31，514）个反应堆$\overlineν_{e}$候选事件，近（远）探测器中的背景为2.8（4.9）%。从反应堆$\overlineν_{e}$事件中观察到的可见正电子光谱在两个探测器中显示出与当前反应堆$\overlineν_{e}$模型的预测约5 MeV的差异。基于使用光谱和速率信息的远近比测量，我们获得了$\sin^2 2 θ_{13} = 0.082 \pm 0.009({\rm stat.}) \pm 0.006({\rm syst.})$和$|Δm_{ee}^2| =[2.62_{-0.23}^{+0.21}({\rm stat.})_{-0.13}^{+0.12}({\rm syst.})]\times 10^{-3}$ eV $^2$。
2018-05-16 hep-ex 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
First results of the deployment of a SoLid detector module at the SCK-CEN BR2 reactor
SoLid实验的目的是通过寻找电子到无菌反中微子振荡来解决反应堆中微子异常。搜索将在SCK-CEN的BR 2反应堆高浓缩铀堆芯5.5至10米处进行。该实验采用了一种新的方法，以反中微子检测的基础上高度分段，复合闪烁体探测器的设计。高的实验灵敏度，可以实现高中子γ歧视使用6 LiF：ZnS（Ag）和精确定位的逆β衰变产品的组合。这种紧凑的检测器系统需要有限的被动屏蔽，因为它依赖于空间拓扑结构来确定不同类别的背景。2014年11月，在BR 2反应堆部署了第一个全尺寸的288公斤探测器模块。2016年下半年将开始分阶段的三吨级实验部署，以便使用一个运行三年的三吨级探测器精确搜索振荡，解决反应堆异常问题。在这次演讲中，新的检测器设计进行了解释，并从模块级部署的初始检测器性能结果，以及下一阶段的物理范围的估计。
2015-10-27 hep-ex physics.ins-det
Sterile neutrino search at the ILL nuclear reactor: the STEREO experiment
寻找一个轻的无菌中微子是目前中微子物理学的一个热门话题，这是由所谓的镓和反应堆异常引起的，其中观察到的中微子数量低于预期。这种异常现象可以用向无菌状态的短距离振荡来解释，其中$Δ\mathrm{m}^2\sim$为1，eV $^2$。STEREO探测器设计用于跟踪由这种新的$L/E$振荡引起的电子反中微子能谱畸变（3 ~ 8 μ MeV），因此可以证实或否定光无菌中微子假说。由劳厄-朗之万研究所（ILL）紧凑型反应堆堆芯产生的电子反中微子将通过逆$β$衰变过程在6室分段体积的载钆液体闪烁体中被探测。STEREO探测器正在安装中，将于2016年秋季投入使用，并在不久后开始数据采集。在本文中，我们将介绍探测器的最终设计及其状态，以及其预期的灵敏度。
2016-05-02 hep-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
Improved Sterile Neutrino Constraints from the STEREO Experiment with 179 Days of Reactor-On Data
STEREO实验是一个非常短基线的反应堆反中微子实验。它的目的是测试假设的轻不育中微子是赤字的原因，在短基线观测到的反中微子相互作用率相对于预测的速度，被称为反应堆反中微子异常。STEREO实验测量了六个相同的探测器单元中的反中微子能谱，这些探测器单元覆盖了ILL研究反应堆紧凑堆芯9米至11米之间的基线。在这篇文章中，从179天的反应堆打开和235天的反应堆关闭的结果报告在一个高度的细节。目前的结果包括改进的探测器的光学性能和伽马级联后，中子捕获钆，背景的处理，和振荡分析的统计方法的建模。使用所有细胞的反中微子光谱之间的直接比较，在很大程度上独立于任何通量预测，我们发现的数据与零振荡假设兼容。反应堆反中微子异常的最佳拟合点在大于99.9% C. L.时被拒绝。
2020-09-09 hep-ex physics.ins-det
Geoneutrinos at Jinping: Flux prediction and oscillation analysis
地中微子是由地球内部天然存在的放射性核素（特别是$^{238}$ U、$^{232}$ Th和$^{40}$ K）的β衰变产生的电子反中微子（$\barν_e$）。对这些中微子的测量为地球辐射生热提供了强有力的约束，并对地球模型进行了检验。由于地中微子通量中的$\barν_e$的预测受中微子振荡的影响，我们进行了计算，包括详细的振荡分析在地球周围产生的地中微子和反应堆中微子的传播。给出了四川锦屏地下实验室3千吨级中微子探测器的预期地中微子信号、反应堆中微子本底率和系统误差预算。此外，我们评估了敏感性的地中微子通量，Th/U比和在地球内部的一个可能的裂变反应堆的功率。
2017-02-07 hep-ex physics.geo-ph physics.ins-det
Recent Results from Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
2012年，大亚湾反应堆中微子实验宣布发现了一个非零值的\sin^2 2θ_{13}，其显著性优于5 σ。本实验将继续提高\sin^2 2θ_{13}的精度，并探索其它物理问题。本文将介绍基于对反中微子事件的测量率和能谱的综合分析、利用氢原子俘获缓发中子的IBD事件对θ_{13}的独立测量以及对轻无菌中微子的寻找所得到的电流振荡和质量平方差结果。
2015-05-14 hep-ex physics.ins-det
Creation of a neutrino laboratory for search for sterile neutrino at SM-3 reactor
针对可能存在无菌中微子的问题，在SM-3反应堆的基础上建立了实验室，以研究反应堆反中微子振荡。闪烁体体积为400升的中微子探测器的原型可以在距离反应堆堆芯6-11米的地方移动。进行了本底条件的测量。结果表明，主要的实验问题与宇宙辐射背景有关。对反应堆反中微子通量与堆芯距离的关系进行了试验测量。讨论了近距离反应堆反中微子振荡研究的前景。
2015-01-20 hep-ph nucl-ex physics.ins-det
