Broad Sterile Neutrinos & the Reactor/Gallium Tension
针对放射源实验与反应堆短基线测量在3+1惰性中微子解释下的矛盾，本文提出宽谱惰性中微子可类似有限波包效应缓解该张力，并给出隐扇区（发条机制）微观模型。
2023-11-10 hep-ph
Future searches for light sterile neutrinos at nuclear reactors
我们研究了优化的绿色领域，两个基线反应堆实验的灵敏度，电子反中微子消失在寻找一个轻不育中微子。我们认为商业和研究反应堆，并确定为关键因素的距离最近的方法和探测器的能量分辨率。我们发现，总共5吨的探测器部署在一个商业反应堆与最近的办法25米，可以探测混合角$\sin^22θ$下降到$\sim5\times10^{-3}$左右$Δm^2\sim 1$ eV $^2$。在研究反应堆上部署的相同质量的探测器可以灵敏到$Δm^2\sim20-30$ eV $^2$，假设最接近的方法是3米和良好的能量分辨率，如预计的台山反中微子天文台。我们还发现，锂掺杂的反应器可以有效地提高灵敏度更高的$Δm^2$值。
2022-01-24 hep-ph
Sterile neutrino analysis of reactor-neutrino oscillation
不育中微子是解释中微子振荡异常现象的候选者之一。质量差驱动的风味之间的振荡只能在特定的基线和飞行能量的组合内探测。对于质量完全未知的中微子，有必要扫描光谱中所有可用的范围和所有可访问的基线。在这里，我们提出了四中微子分析的结果，由RENO和大亚湾，进行了明确的测量$θ_{13}$的基础上，在公里级基线的逆β衰变反中微子的消失。在3+1方案中，我们的结果包括了$Δm_{41}$对$θ_{14}$的排斥曲线，以及由于$θ_{14}$对电子反中微子消失的贡献而引起的对$θ_{13}$的调整.
2013-03-25 hep-ph
Light Sterile Neutrino Effects at theta_13-Sensitive Reactor Neutrino Experiments
我们研究了极轻的无菌中微子（Δ m^2_new约为10^（-2）eV^2的1 ~ 10倍，sin^2 2theta_new<10^（-1））对即将到来的theta_13驱动的反应堆反中微子实验（如双CHOOZ和大亚湾）的影响。由这些Δ m^2_new值驱动的振荡会对近端和远端探测器中的数据产生不同的影响，因此可能会改变这些实验装置约束和测量sin^2 2 θ_13的能力。我们发现，假设theta_new不为零会对人们在没有振荡信号出现时对sin^2 2theta_13设置上限或在观察到theta_13驱动信号时测量sin^2 2theta_13的能力产生负面影响。然而，无菌中微子效应的影响在很大程度上取决于人们测量反冲正电子能谱的能力。如果sin^2 2theta_new大于10^（-2），那么即将到来的theta_13驱动的反应堆反中微子实验应该能够测量sin^2 2theta_new和Delta m^2_new，以及sin^2 2theta_13，只要人们对近（和远）探测器中反冲正电子能谱的畸变敏感。
2008-09-29 hep-ph
Constraints on Light Sterile Neutrinos and Scalar Non-Standard Interactions Using the First Reactor Antineutrino Oscillation Results at JUNO
Tecnológico Nacional de México/ITS de Jerez（墨西哥国立理工学院/赫雷斯理工学院）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学理学院物理系）
JUNO利用59.1天的数据对轻惰性中微子和标量非标准相互作用进行限制，发现其对中微子质量分裂范围和混合幅度的敏感性，并获得标量NSI参数的约束。
2026-05-16 hep-ph
Statistical Significance of Reactor Antineutrino Active-Sterile Oscillations
我们对近地天体、DANSS、Bugey-3和PROSPECT短基线反应堆实验数据分析中使用的$χ^2$检验统计量的统计分布进行了蒙特卡罗计算。我们表明，NEOS和DANSS迹象的统计意义，有利于活跃的无菌中微子振荡是小于与通常的方法的基础上$χ^2$分布。在对四个实验数据的综合分析中，我们发现活跃-惰性中微子振荡的统计显著性从$2.4σ$降低到$1.8σ$。
2020-05-16 hep-ex hep-ph
Simulation of an experiment on looking for sterile neutrinos at nuclear reactor
介绍了在核反应堆中近距离寻找无菌中微子的模拟实验。它已被证明，在实验箱的统计起伏总是模仿的频谱振荡行为。当统计增长的情况下的振荡的情况下，可检测的振荡的振幅减小，而质量参数往往是偶然的。当我们在具有振荡的检测器中模拟光谱时，拟合中发现的参数变得接近于应用于从附近检测器中的统计10个$^5$事件开始的光谱的参数。
2020-12-17 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos or Flux Uncertainties? - Status of the Reactor Anti-Neutrino Anomaly
预测的和观测到的反应堆反中微子通量之间的$\sim 3σ$差异，被称为反应堆反中微子异常，继续引起人们的兴趣。最近在反应堆反中微子谱中发现了一个意想不到的凸起，以及不同裂变同位素的通量亏损不同的迹象，似乎不利于用无菌中微子振荡来解释这种异常。我们严格审查这一结论，鉴于所有可用的数据电子（反）中微子消失。我们发现，不育中微子假说不能被拒绝的基础上的全球数据，只是轻微的不利相比，一个单独的重新缩放的中微子通量从不同的裂变同位素。其主要原因是近地天体和丹麦国家空间局实验的最新数据中存在光谱特征。如果国家的最先进的预测反应堆通量采取在面值，无菌中微子振荡允许一个一致的描述全球数据的意义接近$3σ$相对于无振荡的情况。即使反应堆通量和光谱在拟合中保持自由，$2σ$对无菌中微子的暗示仍然存在，允许的参数区域与振荡方面的异常解释一致。
2017-11-22 hep-ex hep-ph
A potential sterile neutrino search utilizing spectral distortion in a two-reactor/one-detector configuration
在对许多不同的反应堆实验进行平均时，在预期的反中微子相互作用率方面观察到约6%的不足。虽然赤字的意义很低（98.6 \% CL），但有人猜测非相互作用的“无菌”中微子可能是原因。在本文中，我们探讨了在中等距离（100-500米）的两个反应堆/一个探测器实验的可能性，以寻找一个不育中微子的质量范围内暗示了这一赤字。本文提出了一种利用两个不同基线的振荡光谱之间的干涉图样探测$Δm^2$相空间的方法。这种方法被用来调查的潜在的灵敏度的双DIFFEZ实验，其中有一个单一的近探测器的距离为351米和465米，从两个反应堆相同的设计。我们的结论是，在近探测器运行5年的时间里，Double Bracz可以研究$Δm^{2}$范围为0.002至0.5 eV $^2$的无菌中微子。
2015-01-05 hep-ex hep-ph
Reactor sterile neutrinos, dark energy and the age of the universe
有迹象表明，从反应堆实验和LSND和MiniBooNE实验的中微子振荡数据显示，两个不育中微子物种的偏好，都在eV区域的质量。我们表明，这一结果有一些重要的宇宙学参数的显着影响。具体地说，我们使用CMB，LSS和SN 1A数据的组合，并表明，存在两个轻，不育中微子将排除宇宙学常数为暗能量在95%的置信水平，并降低宇宙的膨胀年龄为12.58 \pm 0.26 Gyr。
2011-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Sterile Neutrinos with AMANDA and IceCube Atmospheric Neutrino Data
我们表明，大气中微子数据积累的AMANDA和部分部署的IceCube实验约束允许的参数空间的假设第四无菌中微子超出了所有其他实验的综合分析。我们还说明了完整的IceCube检测器的灵敏度，即现在采取的数据，3+1模型的参数空间。
2013-03-07 hep-ph
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
KATRIN bound on 3+1 active-sterile neutrino mixing and the reactor antineutrino anomaly
本文给出了从KATRIN实验的第一批结果中得到的3+1活动-无菌中微子混合的界。我们表明，KATRIN数据扩展美因茨和Troitsk绑定到更小的值的$Δ{m}^2_{41}$大混合，并提高了排除大$Δ{m}^2_{41}$解决方案的Huber-Muller反应堆反中微子异常。我们还表明，美因茨，特罗伊茨克，和KATRIN氚实验和Bugey-3，近地天体，PROSPECT和DANSS反应堆光谱比测量的结合不包括在（$\sin^2\!2\vartheta_{ee},Δ{m}^2_{41}$）平面的休伯-穆勒反应堆反中微子异常所允许的大部分区域。考虑到两个新的计算反应堆中微子通量，我们表明，一个，预测较低的$^{235}\text{U}$中微子通量，与氚和反应堆光谱比测量，而另一个导致一个更大的张力比休伯-穆勒预测。我们还表明，结合反应堆光谱比和氚测量不利于中微子-4指示大活性无菌混合。最后讨论了镓中微子异常的约束条件。
2020-03-23 hep-ex hep-ph
Probing Sterile Neutrino Parameters with Double Chooz, Daya Bay and RENO
在这项工作中，我们提出了一个现实的分析，目前的反应堆实验的潜力，双DALUZ，大亚湾和RENO探测无菌中微子的存在。我们目前的排除区域无菌振荡参数为这些实验中的每一个，使用模拟与现实的估计系统误差和检测器的分辨率，并比较无菌参数的灵敏度区域，我们从其他反应堆实验与现有的界限。我们发现，这些实验装置给出了参数Θ_{ee}的显著界限，特别是在低无菌振荡区域0.01 < Δ m_{41} ^2 < 0.05 eV ^2。这些界限可以增加我们对无菌中微子区的理解，因为在不同的无菌参数实验中，允许的区域仍然存在紧张局势。
2012-12-22 hep-ph
Sensitivity to sterile neutrino mixing using reactor antineutrinos
反应堆反中微子被用来精确测量3-中微子模型中的振荡参数，也被用来研究3 $+$ 1中微子框架中的活动-无菌中微子混合灵敏度。本文研究了利用反应堆产生的电子反中微子（$\overlineν_e$）在印度闪烁体反中微子实验装置（ISMRAN）中寻找无菌中微子的可行性。所谓的3 $+$ 1方案被认为是活跃的无菌中微子混合，这导致预计排斥曲线的无菌中微子质量和混合角平面。考虑反应器和检测器相关参数进行分析。结果表明，利用热功率为100 MW $_{th}$的DHRUVA反应堆产生的中微子，在90 $\%$置信水平下，ISMRAN装置可以观测到$\sin^{2}2θ_{14} \geq$ 0.064和$Δm^{2}_{41}$ = 1.0 eV $^2$的活动-无菌中微子混合灵敏度。还观察到，通过将ISMRAN探测器装置放置在距离热功率为1250 MW的紧凑型原型快增殖堆（PFBR）设施20 m处，在相同的$Δm^{2}_{41}$下，活性无菌中微子混合参数$\sin^{2}2θ_{14}$显着改善至$\sim$ 0.03 $_{th}$。
2019-02-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
Search for Sub-eV Sterile Neutrinos in the Precision Multiple Baselines Reactor Antineutrino Oscillation Experiments
根据对中微子振荡的不同影响，MNSP矩阵中的么正性破坏可分为直接么正性破坏和间接么正性破坏，它们分别由轻、重惰性中微子的存在引起.其中亚电子伏特的惰性中微子是最有趣的。本文研究了在500米、2公里和60公里三个不同基线的精密反应堆反中微子振荡实验中寻找亚电子伏惰性中微子的可能性。我们发现，在反应堆实验中得到的反中微子的生存概率是敏感的，只有直接的么正性破坏，并提供非常集中的敏感性的两个参数$θ^{}_{14}$和$Δm^{2}_{41}$。如果这种轻惰性中微子确实存在，则可以通过在所有三个基线上的组合速率分析获得活跃-惰性混合角$θ^{}_{14}$，并通过对L / E谱进行傅里叶变换获得质量平方差$Δm^{2}_{41}$。当然，要使这种测量成功，高能量分辨率和大的统计数据都是至关重要的。
2015-08-14 hep-ex hep-ph
"Neutrino-4" experiment: preparations for search for sterile neutrino at 100 MW reactor SM-3 at 6-13 meters
为验证“反应堆反中微子异常”假说，设计了100 MW SM-3反应堆的“中微子-4”实验项目。SM-3反应堆用于此类实验的优点是低背景条件以及反应堆堆芯的小尺寸-35 x42 x42 cm 3。对一个位置灵敏反中微子探测器进行了Monte-Carlo模拟，该探测器由5个工作段组成，由于位移的影响，探测距离反应堆堆芯6 ~ 13米。人们已经成功地获得了一个实验区的灵敏度振荡参数，这使得验证反应堆反中微子振荡到无菌状态的假设。
2013-03-15 hep-ph nucl-ex
Probing light sterile neutrinos in medium baseline reactor experiments
中等基线反应堆实验（双中子、大亚湾和RENO）提供了一个独特的机会来测试轻无菌中微子的存在。我们分析了这些实验的数据，在寻找不育中微子，也测试了在不育中微子的存在下的theta_13测定的鲁棒性。我们表明，存在一个轻不育中微子状态，适当地提高了这些数据的拟合。我们还表明，即使在有无中微子存在的情况下，这些实验的theta_{13}测量值也是可靠的，其可靠性主要归功于大亚湾和RENO的数据。通过对这些实验数据的综合分析，我们限制了无菌中微子的混合，其质量平方差在（10^{-3}-10 ^{-1}）eV ^2至sin ^2范围内2 theta_{14} <0.1，95%CL。
2013-10-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
Sterile Neutrinos and the Global Reactor Antineutrino Dataset
我们提出了截至2019年秋季的可用反应堆反中微子数据集的全球拟合结果，以确定全球对第四个无菌中微子的偏好。我们分别考虑了测量积分逆β衰变（IBD）率的实验和测量IBD事件在一个或多个位置的能谱的实验。使用的软件是新开发的GLoBES fit工具集，该工具集基于公开可用的GLoBES框架，并将作为开放源码软件发布。
2020-06-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Are there sterile neutrinos at the eV scale?
对核反应堆发射的反中微子通量的新预测表明，反应堆实验可能已经测量到反中微子通量的不足，这可以用已知的活跃中微子和新的无菌状态之间的振荡来解释。基于这一观察，我们在一个或两个惰性中微子的框架下对全球短基线中微子振荡数据进行了重新分析。虽然一个无菌中微子仍然不足以调和反应堆实验和LSND和MiniBooNE实验与其他搜索的零结果所建议的信号，我们发现，与新的反应堆通量预测，全球拟合大大提高时，假设存在两个无菌中微子。
2011-03-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
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
Diagnosing the Reactor Antineutrino Anomaly with Global Antineutrino Flux Data
我们已经研究了新的大亚湾，双中微子，和RENO测量的反应堆反中微子通量数据的全球拟合的各种假说的反应堆反中微子异常的起源的影响。在比较RENO和大亚湾测量的反β衰变（IBD）产额与$^{239}$钚裂变分数，我们发现不同水平的精度在测量的时间积分产额和产额斜率，但类似的中心值，导致适度增强同位素IBD产额测量在两个数据集的联合拟合。在没有无菌中微子振荡的情况下，与所有β转换同位素的常见错误建模相比，对所有测量的全局拟合现在为特定裂变同位素的错误建模提供了3σ偏好。如果考虑无菌中微子振荡，则整体IBD产额拟合在包含振荡和排除振荡的假设之间没有实质性的偏好：相对于假设$^{235}$ U、$^{238}$ U和$^{239}$ Pu被错误预测的模型，包含无菌中微子振荡和不正确的$^{235}$ U或$^{239}$ Pu通量预测的混合模型仅在1-2σ处受到青睐。
2019-01-07 hep-ph
BEST potential in testing the eV-scale sterile neutrino explanation of reactor antineutrino anomalies
巴克桑无菌中微子实验（BEST）目前正处于生产人工中微子源Cr-51的阶段，镓暴露将于7月开始，持续3个月。虽然BEST的目标是专门研究镓中微子异常（SAGE和GALLEX实验），但它可以做得更多，而且很容易估计它在测试反中微子（反应堆）异常的无菌中微子解释方面的能力。我们观察到一个中等的敏感性，该区域在模型参数空间（无菌中微子质量和混合与活性电子中微子）概述了旧反应堆反中微子异常和最适合的DANSS实验，而中微子-4最喜欢的区域落在最好的棒球场。特别是通过分析SAGE+GALLEX和Neutrino-4 $χ^2$的分布发现，Neutrino-4结果与镓异常完全一致，组合异常的意义几乎达到4 $σ$级别。如果BEST证实了中微子-4的结果，联合分析将表明超过5个$σ$的证据表明eV级质量的无菌中微子。
2019-06-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Statistical significance of the sterile-neutrino hypothesis in the context of reactor and gallium data
我们使用来自反应堆、太阳和镓放射性源实验的$ν_e$和$\barν_e$消失数据评估了3+1无菌中微子假说的统计意义。关于后者，我们调查最近的最佳结果的影响。对于反应堆数据，我们专注于相对测量独立的通量预测。对于手头的问题，通常的$χ^2$ -近似假设检验的基础上威尔克斯定理已被证明是不准确的文献。因此，我们提出的结果的基础上蒙特卡罗模拟，并发现，这通常减少了约$1\,σ$相对于天真的期望的意义。我们从反应堆数据中没有发现有利于无菌中微子振荡的显着迹象。另一方面，镓数据（由BEST结果主导）显示出支持不育中微子假说的证据超过$5\,σ$，有利于振荡参数与反应堆数据的约束一致。然而，这种解释与太阳中微子实验存在着重大的矛盾（$\sim 3\,σ$）。为了评估镓实验信号的鲁棒性，我们讨论了横截面不确定性对结果的影响。
2022-02-07 hep-ex hep-ph nucl-ex
Constraining Sterile Neutrino Interpretations of the LSND and MiniBooNE Anomalies with Coherent Neutrino Scattering Experiments
LSND和MiniBooNE实验的结果被解释为质量接近电子伏特尺度的无菌中微子的证据。在这里，我们建议测试这样的情况下，通过测量的相干弹性散射率的中微子从一个脉冲的spiritual源。相干散射在所有活跃的中微子中都是普遍存在的，因此可以提供总的标准模型中微子通量的测量。通过在不同的基线上进行测量并利用定时信息，可以显著降低系统的不确定性，并独立地测量起源于$ν_μ$或$ν_e$或$\barν_μ$的中微子通量。我们发现，一个100公斤的CsI探测器将是敏感的大部分的无菌中微子参数空间，可能占LSND和MiniBooNE异常。
2019-01-23 hep-ph
Updated global analysis of neutrino oscillations in the presence of eV-scale sterile neutrinos
讨论了用无菌中微子解释短基线中微子振荡实验中异常现象的可能性。我们在3+1框架下工作，并特别关注最近来自反应堆实验，IceCube和MINOS+的新数据。我们发现，从DANSS和近地天体反应堆实验的结果支持反应堆异常的无菌中微子解释的基础上的分析，完全依赖于测量的反应堆光谱的相对比较。全球数据$ν_e$消失通道有利于无菌中微子振荡在$3σ$水平与$Δm^2_{41} \approx 1.3$ eV $^2$和$|U_{e4}| \approx 0.1$，即使没有任何假设预测的反应堆通量。相比之下，$ν_e$出现通道（由LSND主导）中的异常与$ν_μ$消失的改进边界处于强烈的紧张状态，主要由MINOS+和IceCube驱动。在无菌中微子振荡假设下，这些数据集一致的p值小于$2.6\times 10^{-6}$。因此，在$4.7σ$水平上排除了用3+1方案中的无菌中微子振荡解释LSND异常的可能性。这个结果是强大的分析和使用的数据的变化，特别是它既不依赖于理论预测的反应堆中微子通量，也不从任何单一的实验约束。不考虑异常，我们提供更新的限制允许的混合强度$|U_{α4}|$（$α= e,μ,τ$）的活性中微子与第四中微子质量状态的eV范围。
2018-03-28 hep-ex hep-ph
Interference effects in reactor antineutrino oscillations
我们重新表述了中微子或反中微子振荡消失的几率，以便挑出与\sin [Δm^2_{21} L/（4 E）]和\sin [（Δm^2_{31} + Δm^2_{32}）L/（4 E）]的乘积成正比的干扰项，它对中微子质量序非常敏感.我们阐述了这个问题的反应堆为基础的反中微子振荡实验，如朱诺，并考虑到地球物质的影响。如果一个轻的不育中微子种类对P（\overline v_e \to \overline v_e），我们发现会有一个与\sin^2 2θ_{14}的乘积成正比的新干扰项，在（3+1）X（3+1）活跃-惰性中微子混合矩阵的标准参数化中，计算了\sin [Δ m^2_{21} L/（4 E）]和\sin [（Δm^2_{41} + Δm^2_{42}）L/（4 E）].
2018-08-07 hep-ph
Sterile Neutrinos for Warm Dark Matter and the Reactor Anomaly in Flavor Symmetry Models
我们构造了一个基于四面体群A_4的味对称模型，其中来自跷跷板机制的右手中微子既可以是keV暖暗物质粒子，也可以是eV尺度的无菌中微子.这是通过在负责带电轻子质量等级的相同Froggatt-Nielsen对称性下给予右手中微子适当的电荷来实现的。我们讨论了次至前导阶修正对偏离零阶三双峰混合的影响。这些修正有两个来源：（i）高阶的跷跷板项，当跷跷板粒子是eV尺度时，这是很重要的;（ii）被理论截止尺度的附加幂所抑制的高维有效算子。虽然活跃中微子的混合角通常会得到相同量级的修正，但惰性中微子与活跃中微子的混合是相当稳定的，因为它与质量尺度的层次有关。我们还修正了一个有效的A_4模型，使之包含keV量级的无菌中微子。
2012-01-31 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Sterile Neutrino Cosmology with Terrestrial Oscillation Experiments
我们探讨了地面中微子振荡实验和天体物理/宇宙学测量在探测不育中微子存在方面的互补性。我们发现，即将到来的加速器中微子实验将不会改善约束的时候，他们是可操作的，但反应堆实验已经可以探测参数空间超出了普朗克的范围。我们强调宇宙学实验和反应堆反中微子实验之间的紧张关系，并列举了解决这种紧张关系的几种可能性。
2019-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on very light sterile neutrinos from $θ_{13}$-sensitive reactor experiments
三个专门的反应堆实验，双DALZ，RENO和大亚湾，最近进行了第三标准混合角$θ_{13}$的精确测量，利用多基线比较的$ν_e \to ν_e$消失驱动的大气质量平方分裂。在本文中，我们将展示如何使用相同的技术，把严格的限制振荡的电子中微子到第四个非常轻的不育物种（VLS $ν$）的特点是由一个质量平方差躺在范围[ $10^{-3} - 10^{-1}$ ] eV $^2$。我们提出了准确的限制，通过4味分析公开的反应器数据获得的混合物$|U_{e4}|^2$。此外，我们表明，通过三个反应堆实验的组合获得的$θ_{13}$的估计是相当强大的，基本上独立的4味引起的扰动提供的新的质量平方分裂是不是太低（$\gtrsim 6 \times 10^{-3}$ eV $^2$）。我们简要地评论了VLS $ν$对其他中微子振荡现象的可能影响，并强调了它们在宇宙学“暗辐射”异常中的潜在作用。
2013-10-31 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Light Sterile Neutrinos and Short Baseline Neutrino Oscillation Anomalies
我们研究了两种可能的解释短基线中微子振荡异常，如LSND和MiniBooNE反中微子数据，和反应堆异常。第一种情况是两个eV级无菌中微子的迷你跷跷板机制。我们提出的解析公式和数值结果表明，这种情况下可以解释短基线和反应堆异常，是一致的，与观察到的质量和混合的三个活跃的中微子。我们还表明，这种情况下，可以自然地从一个有效的理论包含一个TeV尺度的VEV，这可能与其他TeV尺度的物理。最小版本的迷你跷跷板涉及到五个真正的参数，并有利于一个倒置的层次结构的活性无菌混合。它有一个有趣的性质，即无中微子双β衰变的有效Majorana质量为零，而与氚β衰变和宇宙学有关的有效质量分别约为0.2和2.4 eV。第二种情况只包含一个eV尺度的惰性中微子，但在轻惰性中微子和活性中微子之间存在一个有效的非幺正混合矩阵。我们发现，虽然这可能解释的异常，如果非么正性起源于一个沉重的无菌中微子与一个大的（微调）混合角，这种情况下是高度约束宇宙学和实验室观测。
2012-01-31 hep-ph
Resolving the Reactor Neutrino Anomaly with the KATRIN Neutrino Experiment
卡尔斯鲁厄氚中微子实验（KATRIN）结合了一个超发光的分子氚源和一个集成的高分辨率光谱仪，以获得中微子绝对质量尺度的灵敏度。在90%C. L时，实验对电子中微子质量的灵敏度为200 meV。有了这样前所未有的分辨率，实验对标准模型之外的物理也很敏感，特别是对eV质量尺度上额外的无菌中微子的存在。最近对现有反应堆数据的分析似乎支持这样一种无菌中微子的存在，其质量分裂为$|Δm_{\rm sterile}|^2 \ge 1.5$ eV $^2$，混合强度为$\sin^2{2θ_{\rm sterile}} = 0.17\pm 0.08$（95% C. L）。即将进行的氚β衰变实验应该能够排除或确认允许参数空间的相当大一部分的新现象的存在。
2011-05-06 hep-ph nucl-ex
Constraining neutrino magnetic moment with solar and reactor neutrino data
我们使用太阳中微子数据推导出严格的界限马约拉纳中微子跃迁矩（TM）。这样的时刻，如果存在的话，将有助于中微子-电子散射截面，从而改变在超级神冈中观察到的信号。利用最新的太阳中微子数据，结合KamLAND反应堆实验的结果，我们进行了同步拟合的振荡参数和TM。此外，我们包括从反应堆实验Rovno，TEXONO和MUNU在我们的分析中的数据，显着改善目前的限制TM。与以往工作的比较表明，我们的边界是最强的和最一般的结果到现在为止。最后，我们对未来的Borexino实验进行了模拟，并表明它将从今天的数据中提高一个数量级的界限。
2004-01-19 hep-ph
Active-sterile neutrino mixing constraint using reactor antineutrinos with the ISMRAN set-up
在这项工作中，我们提出了一个分析的敏感性，以活跃的无菌中微子混合与印度闪烁体矩阵反应堆反中微子（ISMRAN）的实验设置在很短的基线。在这篇文章中，我们考虑了测量电子反中微子感生事件采用一个单一的探测器，可以放置在一个单一的位置或移动之间的近和远的位置从给定的反应堆堆芯。在后一种情况下提取的结果是独立的反应堆反中微子光谱和检测器相关的系统不确定性的理论预测。我们的分析表明，从在近和远探测器位置的组合进行的测量获得的结果显着改善在更高的$Δm^{2}_{41}$相比，在一个单一的探测器位置的测量获得的。据发现，从100兆瓦$_{th}$功率DHRUVA研究堆堆芯的近，远探测器的位置的最佳组合分别为7米和9米，其中ISMRAN设置可以排除在范围1.4 $eV^{2} \leq Δm^{2}_{41} \leq$ 4.0 $eV^{2}$的反应堆反中微子异常区以及目前的最佳拟合点的活性-无菌中微子振荡参数。在这些探测器位置的组合下，ISMRAN装置可以观察到具有95 $\%$置信水平的活跃无菌中微子振荡，条件是对于1吨-年的曝光，$Δm^{2}_{41}$处的$\sin^{2}2θ_{14}\geq 0.09$ = 1 eV $^{2}$。将探测器放置在距热功率为1250 MW $_{th}$的紧凑型原型快增殖堆堆（PFBR）近、远距离分别为15 m和17 m处，在相同曝光量下，可使活性…
2020-07-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
Probing Active to Sterile Neutrino Oscillations in the LENS Detector
利用人工MCi源产生的单能、亚MeV、味纯e中微子和LENS独特的技术，通过115-In中的标记CC e中微子捕获观测低能太阳中微子谱，可以灵敏地探测米级基线的无菌中微子转换。主动无菌振荡可以直接在颗粒LENS探测器本身中观察到，以严格测试和扩展短基线加速器和反应堆实验的结果。
2007-03-12 hep-ph
Constraining the window on sterile neutrinos as warm dark matter
不育中微子可能是我们今天拥有的最好的暖暗物质候选者之一。不育中微子质量的上限和下限都来自天文观测。我们表明，适当的中微子动量分布的包含减少允许的区域为2.6 keV < m < 5 keV的最简单的模型。因此，寻找E=m/2的谱线比以往任何时候都更有意义。
2002-02-04 astro-ph hep-ph
Constraining sterile neutrino dark matter by phase-space density observations
我们应用相空间密度的考虑，以获得更低的界限上的质量的不育中微子作为暗物质的候选人。对于非共振产生、轻子不对称性存在下的共振产生和较重粒子衰变中的产生，边界是不同的。在前一种情况下，我们的束缚与莱曼α束缚相当，但与莱曼α束缚无关，并且与X射线上限一起，它不利于非共振产生的无菌中微子暗物质。后一种情况的一个有趣的特征是，温暖的暗物质可能由重粒子组成。
2008-12-08 astro-ph hep-ph
Constraining Sterile Neutrinos from Precision Higgs Data
我们使用大型强子对撞机希格斯数据，以获得更新的约束自然发生在许多低尺度的标准模型的跷跷板扩展的电弱规模的不育中微子来解释中微子的质量。我们还分析了一个新的最终状态的信号灵敏度，涉及一个单一的带电轻子和两个喷气机与丢失的能量，这是由于通过希格斯粒子和$W,Z$玻色子介导的过程中产生的无菌中微子衰变在LHC。未来的前景，这些无菌中微子信号在精确的希格斯测量，以及在未来的100 TeV对撞机，也进行了讨论。
2017-06-14 hep-ex hep-ph
Constraining Super-light Sterile Neutrino Scenario by JUNO and RENO-50
文献中提出了超轻不育中微子情景（SSNS）来解释低能太阳数据上升的抑制。在这种情况下，新的质量本征态$ν_0$和标准$ν_1$之间的质量分裂是$Δm_{01}^2\sim 10^{-5}$ eV $^2$的数量级。基线大于$\sim$ 20 km的反应堆中微子实验可以帮助我们探测这种情况。我们研究了即将到来的JUNO和RENO-50反应堆实验发现超轻无菌中微子或限制其混合参数的潜力。我们研究的灵敏度的SNSS的依赖性，并发现建议的JUNO设置是非常接近的最佳设置探测的SSNS。
2013-10-26 hep-ex hep-ph
Common Radiative Origin of Active and Sterile Neutrino Masses
由于反应堆中微子实验和宇宙学的诱人暗示，亚电子伏特（eV）质量的不育中微子最近受到了严重的关注。虽然九年前的威尔金森质量各向异性探测器实验表明相对论自由度的有效数量是$N_{\text{eff}} = 3.84 \pm 0.40$，但最近报道的普朗克合作结果显示更倾向于标准的三轻中微子场景$ N_{\text{eff}} = 3.30^{+0.54}_{-0.51}$。考虑到是否存在亚eV量级的无菌中微子的问题尚未解决，在这里，我们概述了一个机制，产生亚eV量级的质量，同时为三个活动和一个无菌中微子。该模型是基于标准模型的阿贝尔推广，在该模型中，费米子场和标量场在附加的$U(1)$规范群下以无反常的方式带电，在树能级上允许一个eV标度中微子和三个无质量中微子。然而，在一个环的水平，这个模型自然允许三个活跃的和一个无菌的中微子与质量在亚电子伏特的规模。该模型还允许在一个回路水平上混合活性中微子和无菌中微子，这在反应堆中微子实验中可能有有趣的签名。
2014-01-08 hep-ph
Constraining active-sterile neutrino transition magnetic moments at DUNE near and far detectors
我们考虑DUNE实验的灵敏度，一个重中性轻子，HNL（也称为无菌中微子）的质量范围从几个MeV到几个GeV，与标准模型通过过渡磁矩的活动中微子，所谓的偶极门户。HNL是通过活性中微子的上散射产生的，随后探测器内部的衰变提供了单光子信号。我们表明，τ中微子偶极门户可以有效地探测在DUNE远探测器，使用由中微子振荡产生的τ中微子通量，而近探测器提供更好的灵敏度的电子和μ子中微子偶极门户。DUNE将能够探索目前不受约束的参数空间的大区域，并具有与其他计划中的专用实验（如SHiP）相当的灵敏度。我们还简要地评论纯HNL混合的Tau中微子在DUNE远探测器的灵敏度。
2022-08-23 hep-ph
Constraining the SMEFT Extended with Sterile Neutrinos at FCC-ee
SISSA, International School for Advanced Studies（国际高等研究学校）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Jožef Stefan Institute（约热·斯特凡研究所）；University College London（伦敦大学学院）；Institute of Physics, NAWI Graz, University of Graz（格拉茨大学NAWI物理研究所）；Institute of Physics, ELTE Eötvös Loránd University（厄特沃什·罗兰大学物理研究所）
本文利用有效场论方法研究FCC-ee上重中性轻子的产生与衰变，通过单光子和位移顶点分析约束活性-惰性混合及威尔逊系数，并给出新物理能标下限。
2025-11-10 hep-ph
Constraining Sterile Neutrino Warm Dark Matter with Chandra Observations of the Andromeda Galaxy
我们利用仙女座星系12 '-28'（2.8-6.4 kpc）环形区域的Chandra未分辨X射线发射光谱来约束无菌中微子暖暗物质的辐射衰变。通过切除最重子占主导地位的，中央2.8千秒差距的星系，我们减少了我们的估计的暗物质质量的视野内的不确定性，并提高了信噪比的预期不育中微子衰变签名相对于热气体和未解决的恒星排放。在Dodelson-Widrow模型中，我们的发现对无菌中微子的质量提出了迄今为止最严格的限制，即m_s < 2.2 keV（95%C. L.）。我们的研究结果也限制了在非常小的活跃-无菌中微子混合角的替代无菌中微子生产方案。
2012-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Non-zero $θ_{13}$ with Unbroken $μ-τ$ Symmetry of the Active Neutrino Mass Matrix in the Presence of a Light Sterile Neutrino
我们重新审视的可能性，产生非零反应堆混合角的情况下，有一个无菌中微子在eV尺度除了通常的三个亚eV尺度的活性中微子。我们证明了$3\times3$活动中微子质量矩阵可以具有$μ-τ$对称性，并且如果这种$μ-τ$对称性在无菌中微子扇区被破坏，则仍然可以与反应堆混合角$θ_{13}$的非零值相一致.我们首先提出了一个简单的模型的基础上的离散味对称性$A_4 \times Z_3 \times Z^{\prime}_3$实现这样的情况下，然后数值评估完整的$3+1$中微子参数空间，允许这样的可能性。我们表明，这种可能性产生非零的$θ_{13}$可以在一般情况下，仍然有效，即使目前的$3+1$中微子的整体拟合数据得到排除未来的实验。结合KamLAND-Zen实验的最新结果，讨论了无中微子双β衰变$(0νββ)$实验的可能意义。
2017-01-31 hep-ph
Statistical interpretation of sterile neutrino oscillation searches at reactors
一个相当大的实验努力目前正在进行测试的持续提示振荡由于eV尺度的无菌中微子在各种反应堆中微子实验的数据。这些提示的统计显著性的评估通常基于威尔克斯定理，其中假设对数似然是$χ^2$分布的。然而，众所周知，威尔克斯定理的有效性的先决条件不满足中微子振荡实验。在这项工作中，我们推导出一个简单的渐近形式的实际分布的对数似然的基础上重新解释的问题，拟合高斯白噪声。从这种形式主义，我们表明，即使在没有一个不育中微子，期望值的混合角的极大似然估计仍然是非零的伴随着大的对数似然值。我们的分析结果，然后证实了玩具反应堆实验的数值模拟。最后，我们将这个框架应用到中微子4实验的数据中，并表明在2.6\，$σ$水平上拒绝了无振荡的零假设，与在Wilks定理适用的假设下获得的3.2\，$σ$相比。
2021-01-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
The reactor antineutrino anomaly and low energy threshold neutrino experiments
短距离反应堆反中微子实验测量的反中微子光谱比理论预测的要低几个百分点。在这项工作中，我们研究的背景下，光无菌中微子信号的低能量阈值反应堆实验的潜力。我们讨论了最近探测到的相干弹性中微子-核散射在未来反应堆反中微子实验中的前景。我们发现，期望改善目前的限制与不育中微子的混合是有希望的。我们还分析了近距离反应堆实验中的反中微子散射测量结果。在这种情况下，统计数据与逆β衰变实验没有竞争力，尽管未来的实验在与镓异常比较时可能会发挥作用。
2019-08-17 hep-ex hep-ph
Sterile neutrino searches with reactor antineutrinos using coherent neutrino-nucleus scattering experiments
针对印度拟建CEνNS实验，本文用3+1中微子振荡模型评估Ge与Si反应堆反中微子探测器搜寻惰性中微子的灵敏度，表明10 kg Ge探测器性能更优并给出置信水平与参数条件。
2023-12-06 hep-ex hep-ph nucl-th
Constraining super-light sterile neutrinos at Borexino and KamLAND
超轻无菌中微子的存在可以导致太阳中微子的生存概率下降，并解释了低能太阳中微子数据上升的抑制。在本工作中，我们系统地研究了3+1框架中的生存概率，考虑了非绝热跃迁和相干效应。我们得到了一个解析方程，可以预测的倾角的位置。我们还将约束的参数空间的不育中微子使用最新的Borexino和KamLAND数据。我们发现Borexino的低能和高能中微子数据对不育中微子参数空间的不同区域敏感。在只有$θ_{01}$不为零的情况下，$\rm{{}^{8}B}$数据在$Δm_{01}^{2} \approx (1.1\sim2.2)Δm_{21}^{2}$处设置了最强的边界，而低能中微子数据对其他质量平方区域更敏感。由于相干效应的存在，$\rm{pp}$数据的$Δm_{01}^{2}$的最低界可以达到$10^{-12} \ \rm{eV^{2}}$。此外，由于非绝热跃迁的存在，随着$Δm_{01}^{2}$或$\sin^{2}2θ_{01}$减小，$10^{-9} \ \textrm{eV}^{2} \lesssim Δm_{01}^{2} \lesssim 10^{-5} \ \textrm{eV}^{2}$范围内的边界变得更弱。我们还发现，在只有$θ_{02}$或$θ_{03}$是非零的情况下，低能太阳中微子数据集类似，但较弱的边界相比，只有$θ_{01}$是非零的情况。然而，高能太阳数据和Ka…
2022-09-02 hep-ph
The Effect of Sterile States on the Magnetic Moments of Neutrinos
我们简要地回顾了最近的工作探索轻不育中微子状态的中微子磁矩的反应堆和太阳中微子实验探索的效果。
2014-04-04 hep-ph nucl-th
Sterile neutrinos: from cosmology to experiments
我们分析了一个额外的无菌中微子产生的振荡信号。我们充分考虑了活跃中微子之间已建立的振荡的影响。我们分析了太阳，大气，反应堆和光束实验，宇宙学和超新星的影响。我们分析了LSND异常对宇宙学的影响，在完整的4中微子背景下，它与标准宇宙学不兼容。我们确定了参数空间的仍然允许的区域，概述了哪些是未来的实验，可以提高界限。
2004-05-11 hep-ph
Constraining sterile neutrinos with a low energy beta-beam
我们表明，一个低能量β束设施可以用来寻找不育中微子通过测量电子反中微子的消失。这个通道特别敏感，因为它允许使用逆β衰变作为检测反应;因此，只要中微子能量低于π介子产生阈值，它就没有强子不确定性。这对应于6 He母离子的洛伦兹伽马=30的选择。此外，一个消失的测量允许约束的无菌中微子属性独立于任何CP违反的影响。在99%的置信水平下，几百吨的中等探测器尺寸和每秒2 E13的离子产生速率足以将混合角限制为小至\sin^2 2θ=0.01。
2010-03-04 hep-ex hep-ph
Atmospheric neutrinos as a probe of eV^2-scale active-sterile oscillations
由于eV^2尺度的活跃-无活动振荡的存在，下行大气ν_μ和{ \bar{ν_μ} }通量会发生显著的变化。我们研究了一个大型液氩探测器和一个大型磁化铁探测器（如拟议的ICAL在INO）对这些振荡的灵敏度。LSND和最近MiniBooNE的结果以及最近重新计算反应堆通量后对反应堆实验的重新分析表明了这种振荡。在ν扇区和{ \bar ν}扇区中也存在无菌状态的其他试探性指示。使用允许的无菌参数范围内的3+1混合框架，以测试这些结果，我们进行了一个拟合假设积极无菌振荡的μ中微子和反中微子部门，并计算振荡排除限制使用大气下行μ中微子和反中微子事件。我们发现（对于ν_μ和{ \bar{ν_μ} }）液态氩探测器、ICAL类探测器或两种探测器的组合分析，在1 Mt/年的曝光量下，对\sin^2 2Θ_{μμ} \geq 0.08的参数空间区域（0.1 < Δm^2 < 5 eV^2）提供了显著的灵敏度。因此，大气中微子实验可以在这些区域提供互补覆盖，结合其他实验对这些参数的限制，提高灵敏度极限。我们还分析了仅使用μ子反中微子事件的边界，并将其与MiniBooNE的结果进行比较。
2012-07-28 hep-ph
Reevaluating Reactor Antineutrino Anomalies with Updated Flux Predictions
使用两个更新的预测裂变产生的反中微子通量的核反应堆中存在的不育中微子的提示重新检查。这些新的预测分歧，在他们的偏好率赤字异常，相对于以前的分析，但异常的比例测量反中微子光谱仍然存在。我们评论即将进行的实验和他们的能力，探测的首选区域的无菌中微子参数空间中的电子中微子消失通道。
2019-09-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
