Impact of errors in the magnetic field measurement on the precision determination of neutrino oscillation parameters at the proposed ICAL detector at INO
本文通过GEANT4模拟研究，评估了ICAL探测器磁场测量误差对中微子质量排序及振荡参数精确测定的影响，发现校准误差需控制在5%以内以保证精度。
2023-05-15 hep-ph physics.ins-det
Studies on Response Uniformity of RPC and Exploring Oscillation Dip and Valley, Non-Standard Interactions, and Earth's Core using Atmospheric Neutrinos at ICAL-INO detector
本文针对ICAL探测器，实验研究RPC响应均匀性，并首次利用缪子上下比观测振荡谷与谷底，测量质量平方差、约束非标准相互作用，并验证地核存在。
2025-09-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Long Baseline Neutrino Oscillations: Parameter Degeneracies and JHF/NuMI Complementarity
摘要介绍了长基线中微子振荡的参数简并问题，以及如何利用一系列测量来解决所有的简并问题。接下来，JHF和NuMI离轴方案的比较，重点是运行中微子的两个实验如何区分正常和倒置的层次结构，前提是NuMI的E/L小于或等于JHF的E/L。由于篇幅所限，本文仅作行政摘要，但演讲的参考文献和摘要中包含了详细的论点。
2003-10-01 hep-ph
A simulation study of tau neutrino events at the ICAL detector in INO
我们提出了第一个详细的模拟研究tau中微子诱导的带电电流（CC）事件从大气中的中微子相互作用的铁量热计（ICAL）探测器在拟议的印度中微子天文台（INO）实验室。由于在几到10 s的GeV能量下的本征大气中微子通量仅包括电子和μ子中微子（和反中微子），而τ中微子分量可以忽略不计，因此大气τ中微子的任何特征都是中微子振荡的信号。我们研究了通过这些CC相互作用产生的τ轻子，通过它们的强子衰变。这些事件出现在中性流（NC）的背景下，强子是唯一可观察到的成分。我们发现，大气中微子流中τ中微子的存在可以用10年的观测数据得到接近$4σ$的置信度的证实，而且这些事件对2- 3扇区的中微子振荡参数$\sin^2θ_{23}$和$\vert Δm_{31}^2 \vert$（或$\vert Δm_{32}^2 \vert$）很敏感.最后，我们表明，结合这些事件与标准μ子分析，这是ICAL的核心目标，进一步提高了这些参数，特别是八分圆的$θ_{23}$，可以测量的精度。
2022-11-18 hep-ph
Parameter Degeneracies in Neutrino Oscillation Measurement of Leptonic CP and T Violation
在中微子振荡中，混合角θ_{13}、Δm^2_{13}的符号以及CP或T破坏相δ的测量是一个很不确定的问题。本文给出了与测量ν_μ-> ν_e概率及其CP和/或T共轭有关的参数简并性的解析处理。对于CP破坏，我们给出了明确的解决方案，使我们能够获得的区域存在的两倍和四倍退化。我们计算允许的解决方案之间的分数差异，Δθ/ \bar θ，可用于与实验的预期灵敏度进行比较。对于T破坏，我们证明了在具有正和负Δm^2_{13}的解之间总是存在一个完全简并，它是由对称性引起的，并且不能通过观察一个中微子振荡概率及其T共轭来消除.因此，除了例外点之外，总是存在四重参数简并。还给出了显式解，并计算了分数差分。双概率CP/T轨线图被广泛地用于阐明简并的性质。
2002-08-20 hep-ph
Probing dark matter inside Earth using atmospheric neutrino oscillations at INO-ICAL
本研究提出利用大气中微子振荡通过测量重子物质含量探测地核暗物质，表明INO-ICAL探测器在500千吨·年曝光下1σ水平可探测地球质量5%-6%的暗物质，且可探测地核重子物质分布。
2023-08-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
A GEANT-based study of atmospheric neutrino oscillation parameters at INO
研究了印度中微子天文台（INO）磁化铁量能计（ICAL）探测器大气中微子振荡参数的允许空间与曝光时间的关系。我们对一个50 kT的ICAL探测器进行了蒙特卡罗模拟，用中微子发生器NUANCE产生事件，用GEANT模拟探测器的响应。对上行和下行中微子的比率作为$L/E$的函数进行卡方分析，并显示90%和99%CL的允许区域。这些结果优于MINOS和Super-K的现有实验结果。还讨论了进一步改进的可能性。
2008-01-04 hep-ph
Simulation analysis with rock muons from atmospheric neutrino interactions in the ICAL detector at INO
本文模拟分析了 INO 的 ICAL 探测器中由大气中微子与岩石相互作用产生的岩石 μ 子，发现其能独立测量振荡参数，与标准大气中微子分析结合可提高探测器的测量精度。
2023-11-21 hep-ph physics.ins-det
Validating the Earth's Core using Atmospheric Neutrinos with ICAL at INO
拟议中的印度中微子天文台（INO）的Iron Calorimeter（ICAL）探测器旨在分别探测多GeV能量范围内的大气中微子和反中微子。通过利用其电荷识别能力，ICAL可以有效地区分$μ^-$和$μ^+$事件。通过地球的大气中微子可以在ICAL上以良好的能量和方向分辨率被探测到，这使得ICAL能够看到在多GeV能量范围内向上运动的中微子所经历的密度依赖的物质振荡。在这项工作中，我们探讨了利用中微子振荡在物质的存在下，以提取有关地球的内部结构的信息补充地震研究的可能性。利用良好的方向分辨率，ICAL将能够以500 kt $\cdot$ yr的曝光量观测331个$μ^-$和146个$μ^+$穿芯事件。有了这个曝光，我们第一次表明，地球的核心的存在，可以独立地确认在ICAL与中位数$Δχ^2$为7.45（4.83）假设正常（倒置）的质量排序排除了简单的两层地幔-地壳配置文件在理论上，而产生的前瞻性数据与PREM配置文件。我们观察到，在ICAL的电荷识别能力的情况下，这种灵敏度显着恶化到3.76（1.59）正常（倒置）的质量排序。
2021-08-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Probing Lorentz Invariance Violation with Atmospheric Neutrinos at INO-ICAL
洛伦兹不变性破坏（LIV）的可能性可能出现在统一理论中，例如弦论，它允许在普朗克尺度（$M_p \sim 10^{19}$ GeV）下存在新的时空结构。使用微扰方法，可以在低能量下观察到这种效应，强度为$\sim 1/M_p$。在最小标准模型扩展（SME）框架下，中微子质量诱导的味振荡在LIV的存在下得到了修正。拟议中的印度中微子天文台（INO）的Iron Calorimeter（ICAL）探测器提供了一个独特的窗口，通过在多GeV能量范围内的广泛基线上分别观察大气中微子和反中微子来探测这些LIV参数。在本文中，第一次，我们详细研究了CPT违反LIV参数$(a_{μτ}, a_{eμ}, a_{eτ})$如何可以改变μ子的生存概率和预期的$μ^-$和$μ^+$事件率在ICAL。使用ICAL的500 kt $\cdot$ yr暴露，我们对这些CPT违反LIV参数在95\% C.L.，这比目前的超级神冈极限稍好。我们证明了优势，将强子能量信息和电荷识别能力在ICAL，同时限制这些LIV参数。此外，边缘化的振荡参数和选择的真实值的$\sin^2θ_{23}$ LIV约束的影响进行了说明。我们还研究了这些LIV参数的质量排序确定和大气振荡参数的精度测量的影响。
2022-06-20 hep-ex hep-ph physics.ins-det
New plots and parameter degeneracies in neutrino oscillations
通过在$(\sin^22θ_{13}, 1/s^2_{23})$平面上画出常数几率图，可以很容易地看出中微子振荡中的八重简并。使用此图，我们讨论了如何额外的长基线测量解决退化后，JPARC实验测量的振荡概率$P(ν_μ\toν_e)$和$P(\barν_μ\to\barν_e)$在$|Δm^2_{31}|L/4E=π/2$。通过测量$P(ν_μ\toν_e)$或$P(\barν_μ\to\barν_e)$，sgn（$Δm_{31}^2$）模糊度在较长基线处被更好地解决，并且当$||Δm^2_{31}|L/4E-π/2|$较大时，$δ\leftrightarrowπ-δ$模糊度被更好地解决。如果$||Δm^2_{31}|L/4E-π|$小并且CP相位$δ$证明满足$|\cos(δ+|Δm^2_{31}|L/4E)|\sim1$，则$θ_{23}$模糊性可以作为副产品被解决。它指出，在离轴NuMI实验的低能量选项（$E\sim$ 1GeV）可能是有用的，在解决这些模糊性。$ν_e\toν_τ$通道提供了一种有希望的可能性，可以潜在地解决所有的模糊性。
2004-05-02 hep-ph
Probing the interior of Earth using oscillating neutrinos at INO-ICAL
本研究提出利用印度中微子观测站的50kt ICAL探测器，通过大气中微子振荡的地球物质效应探测地球内部，可验证地核存在、测量核幔边界位置并探测地球内部暗物质，其磁化结构带来的电荷鉴别能力对提升探测精度至关重要。
2024-01-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Evidence for leptonic CP phase from NO$ν$A, T2K and ICAL: A chronological progression
我们研究了长基线（LBL）实验NO $ν$ A和T2 K与大气中微子实验ICAL@INO之间的协同作用，以获得轻子区CP破坏的第一个线索。我们还讨论了如何精确的轻子CP相位（$δ_{CP}$）可以通过这些实验测量。首先在振荡概率的水平上描述CP灵敏度，讨论其对参数-- $θ_{13}$、质量等级和$θ_{23}$的依赖性。特别是，我们讨论了如何精确的知识或缺乏这些参数可以影响LBL实验的CP灵敏度。我们遵循分阶段的方法，并分析了$δ_{CP}$的敏感性，可以在不同的时间点在未来15年内从这些LBL实验单独和/或与ICAL@INO。我们发现NO $ν$ A/T2 K的CP敏感性由于不同通道之间以及两个实验之间的协同作用而增强。另一方面，缺乏知识的层次和八分圆的CP敏感性较差的一些参数范围。将ICAL数据添加到T2 K和NO $ν$ A可以排除这些虚假的错误层级和/或错误八分体解，并且导致$δ_{CP}$值的范围的显著增加，对于该范围可以实现CP破坏的提示。事实上，在不利于NO $ν$ A/T2 K的参数区域，我们可以通过将ICAL数据加入这些参数区域中来获得CP破坏的第一个证据。类似地，可以测量$δ_{CP}$的精度也随着ICAL数据的包括而提高。
2014-04-17 hep-ph
Parameter degeneracies in FNAL-Homestake LBNE setup
长基线中微子振荡实验（LBNE）为研究中微子振荡参数空间的灵敏度和排除极限提供了强有力的实验装置。美国正在计划从费米实验室国家加速器实验室到南达科他州Homestake的一个地下实验室进行一项长基线实验，该实验室与费米实验室成5.84度角（距离1，289公里）。从FNAL向该地点发射一条新光束线的前景，以及在该地点安装一个300千吨水切伦科夫探测器的前景正在规划阶段，用于中微子物理方案的研究。长基线为中微子旅行提供了足够的物质效应，而大的detrecor将有助于更好的统计。在这项工作中，我们提出，在多大程度上，参数退化，目前在振荡参数空间，可以解决，使用这种FNAL-LBNE设置。
2011-11-30 hep-ph
Long-range forces : atmospheric neutrino oscillation at a magnetized detector
在组合$L_e-L_μ$、$L_e-L_τ$和$L_μ-L_τ$中，任何一个都可以用标准型号量规组以无异常的方式进行测量。这些规范玻色子的质量可以很轻，以至于它可以在地球上感应出来自太阳中电子的长程力。这种类型的力可以从中微子振荡中得到很大的限制。由于中微子和反中微子的势的符号相反，磁化铁量能器探测器（ICAL）能对它们产生强约束，我们在ICAL上仅考虑电荷流相互作用的μ子，对这些长程力与大气中微子的作用进行了保守研究。我们发现严格的界限耦合$ α_{eμ, eτ} \lapp 1.65 \times 10^{-53}$在3 $σ$ CL与1 Mton $\cdot$年的曝光，如果没有这样的力量。对于非零输入值的耦合，我们发现，潜在的$V_{eμ}$反对和$V_{eτ}$有助于歧视的质量等级。然而，这两种电位都有助于区分$θ_{23}$的八分圆。最近MINOS数据中的异常现象（中微子和反中微子的$Δm^2_{32}$之差）的解释，使用源自$L_μ-L_τ$的规范玻色子$Z^\prime$与标准模型规范玻色子$Z$混合的长程力，可以在ICAL在大于5 $σ$ CL的条件下进行测试。我们还讨论了如何使用地球和太阳之间的距离的季节变化将其与CPT破坏的解决方案分开。
2011-07-30 hep-ph
Neutrino Physics with Non-Standard Interactions at INO
中微子在地球物质内部传播所涉及的非标准中微子相互作用（NSI）可能会改变大气中微子通量。在这项工作中，我们将研究这些NSI对印度中微子天文台（INO）建造的ICAL探测器信号的影响。我们展示了如何在NSI的存在下的中微子质量层次的ICAL的变化的敏感性。质量层次的敏感性被证明是相当敏感的NSI参数$ε_{eμ}$和$ε_{eτ}$，而依赖于$ε_{μτ}$和$ε_{ττ}$被认为是非常温和的，一旦$χ^2$是边缘化的振荡和NSI参数。如果NSI足够大，ICAL的事件谱预计将被改变，这可以用来发现新的物理。我们计算了NSI参数的下限，在该下限以上，ICAL可以发现NSI在给定的C. L。10年的数据。如果NSI太小，ICAL处的零信号可以约束NSI参数。我们给出了在任何给定的C. that one is expected预计to put from 10 years年份of running运行of ICAL国际劳工学院.最后，我们给C. L。在NSI参数空间的轮廓，预计仍允许从10年的实验运行。
2015-07-14 hep-ph
A global analysis strategy to resolve neutrino NSI degeneracies with scattering and oscillation data
中微子与第一代标准模型费米子的非标准相互作用（NSI）可以跨越一个大维度的参数空间，并且呈现出不能被单一类实验打破的简并性。振荡实验和中微子散射实验可以将它们的观测结果合并成一个高度信息化的数据集，以解决这个问题。我们考虑结合中微子电子和中微子核散射数据从Borexino和相干实验，包括即将到来的相干中微子散射测量在CENNS-10液氩探测器的投影。我们将这些数据集的范围扩展到NSI参数空间，预测未来多吨级暗物质探测器的中微子散射和未来深地下中微子实验（DUNE）的大气中微子振荡测量。为了进行这种全球性的分析，我们采用了一种新的方法，使用copula方法，利用结合后验信息从不同的实验与一个大的，广义的NSI参数集。我们发现，DUNE和暗物质探测器对Borexino和COHERENT拟合的贡献可以将对电子和夸克NSI参数的约束改善高达2到3倍，即使在分析中保留相对多的NSI参数可以自由变化。
2020-09-20 hep-ph
From oscillation dip to oscillation valley in atmospheric neutrino experiments
由于大气中微子实验在很大的$L/E$范围内具有灵敏度，因此可以在数据中显示出“振荡下降”的特征。在可以区分中微子和反中微子的实验中，如INO，可以分别在这两个通道中观察到振荡下降。我们提出的倾角识别算法采用数据驱动的方法-一个使用的不对称性的上行和下行的事件，在重建的$L/E$的μ子-证明倾角，这将证实振荡假说。我们进一步提出，第一次，在重建（$E_μ$，$\,\cosθ_μ$）平面的“振荡谷”的识别，可行的ICAL具有良好的μ子能量和方向分辨率的探测器。我们说明了如何这个二维谷将提供一个清晰的视觉表示和测试的$L/E$的依赖，对齐的山谷量化大气质量平方差。由于INO ICAL探测器的电荷识别能力，我们总是分别使用$μ^{-}$和$μ^{+}$事件来给出我们的结果。考虑到统计涨落和系统误差，以及振荡参数在当前允许范围内的变化，我们用ICAL的10年模拟数据估计了大气中微子振荡参数的精度。
2021-03-08 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Pinning down neutrino oscillation parameters in the 2-3 sector with a mgnetised atmospheric neutrino detector: a new study
我们确定的灵敏度中微子振荡参数的研究，大气中的中微子在磁化探测器，如ICAL在拟议中的印度中微子天文台。在这样一个探测器中，可以{ \em分开}计数$ν_μ$和$\overlineν_μ$诱导的事件，中微子-反中微子通量比的相对较小的不确定性（约5\%）转化为$χ^2$分析中的约束，这导致中微子振荡参数（如$\sin^2θ_{23}$）可以确定的精度的显著提高。这种效应是所有可磁化探测器所独有的，并且在使用这种探测器确定中微子振荡参数方面构成了很大的优势。这种研究在这里是第一次进行。与早先的分析相比，随着运动学范围的增加，这导致了对2- 3扇区中振荡参数的敏感性，这些敏感性与通量明显更高的加速器实验中的敏感性相当或更好。例如，对于500千吨/年的ICAL暴露量，$\sin^2θ_{23}$和$|Δ{m^2_{32(31)}}|$的$1σ$精度分别为$\sim9\%$和$\sim2.5\%$（正常和倒置分级）。当相同暴露的真实层级为正态（倒置）时，该组合可实现的质量层级灵敏度为$Δχ^2\approx8.5$（$Δχ^2\approx9.5$）。
2016-06-20 hep-ph
Lifting degeneracies in the oscillation parameters by a neutrino factory
我们研究了一个非常长的基线中微子振荡实验的中微子工厂和一个大的分段水切伦科夫量热计探测器在解决中微子振荡参数的简并性的潜力;较大的质量平方差$δm^2_{13}$的符号，$|U_{μ3}|^2 (\equiv \sin^2θ_{ATM)-1/2$的符号，和一个可能的双重的CP相位$δ_{MNS}$的确定模糊。我们发现，即使不测量粒子电荷，上述问题也可以得到解决。以下结果是我们在对中微子工厂的探索性研究中获得的，该中微子工厂提供10 GeV的$10^{21}$衰变$μ^+$和$μ^-$，以及放置在2，100 km外的100 kton探测器，该探测器能够测量事件能量并区分$e^\pm$和$μ^\pm$，但不能区分它们的电荷。可以为$4|U_{e3}|^2(1-|U_{e3}|^2)\equiv \sin^22θ_{RCT}\gsim 0.008$确定$δm^2_{13}$的符号。当$\sin^2θ_{ATM}-1/2$。如果CP违反相位$δ_{MNS}$的真值在$90^\circ$或$270^\circ$附近，则它可以被唯一地约束用于$\sin^22θ_{RCT}\gsim 0.02$，而如果它的真值在$0^\circ$或$180^\circ$附近，则它可以被约束用于$\sin^22θ_{RCT}\gsim 0.03$。
2004-11-19 hep-ph
Physics reach of $β$-beams and $ν$-factories: the problem of degeneracies
以简并问题为指导，从理论上讨论了$β$ -梁和$ν$ -工厂的物理范围。在中微子振荡参数$θ_{13}$和$δ$的测量中简并解的存在实际上是在计划未来的中微子振荡实验中必须解决的主要问题。如果不解决（至少部分解决）简并性，则在任何未来的设施中几乎不可能进行$θ_{13}$和/或$δ$的精确测量。在教学介绍为什么退化的解决方案出现，以及我们如何可以摆脱他们，我们分析了目前的$β$ -梁和$ν$ -工厂配置的物理范围。“标准”\BB的物理范围受到简并的严重影响，而更高的$γ$设置可以获得更好的结果。在\NF中，金通道和银通道的组合可以解决低至$\sin^2θ_{13} \le 10^{-3}$的八倍简并
2005-09-30 hep-ph
Probing Earth's core using atmospheric neutrino oscillations in the presence of NSI at INO-ICAL
本研究利用INO-ICAL探测器的大气中微子振荡，在非标准相互作用存在下，量化探测地球核心及核幔边界的能力，发现NSI会影响地球层析成像测量。
2025-10-07 hep-ex hep-ph physics.geo-ph
Enhancing the hierarchy and octant sensitivity of ESS$ν$SB in conjunction with T2K, NO$ν$A and ICAL@INO
ESS $ν$ SB提案的主要目的是通过利用$P_{μe}$通道的第二振荡最大值处的物理学，发现具有高显著性的轻子CP相$δ_{CP}$（对于$δ_{CP}$的50%值为$5σ$）。对于$δ_{CP}$的所有值，它可以实现$3σ$对层次结构的敏感性。在这项工作中，我们专注于ESS $ν$ SB实验的层次结构和八分圆灵敏度。我们表明，ESS $ν$ SB实验与拟议的印度中微子天文台（INO）实验的大气中微子数据相结合，可以导致质量层次的灵敏度增加。此外，我们还组合了来自正在进行的实验T2 K和NO $ν$ A的结果，假设它们的完全运行时间，并给出ESS $ν$ SB + ICAL@INO + T2 K + NO $ν$ A的组合灵敏度。我们表明，虽然本身ESS $ν$ SB可以有高达$3σ$层次的敏感性，所有的实验的组合可以放弃高达$5σ$的敏感性取决于真正的层次，八分体组合。ESS $ν$ SB的八分体灵敏度本身较低。然而，所有上述实验的组合灵敏度可以放弃$3σ$灵敏度，这取决于真实层次和八分圆的选择。我们讨论了各种退化和协同作用，导致提高灵敏度时，结合不同的实验数据。
2019-05-22 hep-ex hep-ph
Discriminating between Lorentz violation and non-standard interactions using core-passing atmospheric neutrinos at INO-ICAL
本文指出长基线实验中洛伦兹破坏与非标准相互作用效应会相互模仿而难以区分，并提出利用INO-ICAL对穿过地核的大气中微子及中微子与反中微子的分别识别来打破这一简并。
2023-05-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
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
Determining Neutrino Mass Ordering with ICAL, JUNO and T2HK
本文研究了未来加速器（T2HK）、未来大气（ICAL）和未来反应堆（JUNO）中微子实验之间的协同作用，以确定中微子质量序。T2 HK只能测量$δ_{\rm CP}$有利值的质量排序，而JUNO的质量排序灵敏度取决于能量分辨率。我们的结果表明，与T2 HK，ICAL和JUNO的组合，可以有一个质量排序的灵敏度为7.2 $σ$，即使是不利的值的$δ_{\rm CP} = 0^\circ$ T2 HK和最保守的值5 $\%/\sqrt{E(MeV)}$的JUNO能量分辨率。协同作用主要是因为当质量排序$χ^2$最小化时，不同的振荡通道在拟合中偏好不同的$|Δm_{31}^2|$值。在这方面，我们还研究了：（i）不同的能量分辨率的JUNO的效果，（ii）的ICAL运行时间较长的效果，（iii）不同的真实值的$θ_{23}$的效果和（iv）八分圆简并度的中微子质量排序的确定的影响。
2023-02-06 hep-ex hep-ph
Matter vs Vacuum oscillations in Atmospheric Neutrinos
大气中的中微子通过地球物质传播了很长的距离。预计物质效应会导致中微子生存和振荡概率的显着变化。利用真空振荡假设对超级神冈合作组的大气中微子数据进行了初步分析，该假设提供了与数据的良好拟合。本文研究了大气中微子数据中真空振荡和物质调制振荡的区别。我们发现，磁化铁探测器，ICAL在INO，可以作出3西格玛之间的区别真空振荡和物质振荡，正常和倒置的层次，在十年内。
2020-11-24 hep-ph
Degeneracies at a beta-Beam and a Super-Beam Facility
简并的存在会大大恶化中微子振荡参数$θ_{13}$和$δ$的测量。我们使用标准的$β$ -Beam和Super-Beam设施研究特定"CERN“设置的物理范围。这些设施在这两个参数中具有相似的灵敏度。由于它们几乎相同的L/E比，它们的组合没有提供任何预期的显著改善。我们分析了在$(θ_{13},δ)$测度中加入相应的消失通道是否有助于减少退化的影响。
2004-11-30 hep-ph
Probing NSI in Atmospheric Neutrino Experiments using Oscillation Dip and Valley
提出了一种利用振荡谷和振荡谷探测中性流非标准中微子相互作用参数$\varepsilon_{μτ}$的新方法。使用模拟的比率的上行和下行重建μ子事件在即将到来的ICAL检测器，我们证明了非零$\varepsilon_{μτ}$的存在会导致在倾角位置的移动，以及弯曲的振荡谷。由于ICAL的电荷识别能力，$μ^-$和$μ^+$的振荡谷位置的相反偏移以及振荡谷曲率的对比度用于将$|\varepsilon_{μτ}|$限制在90% C. L。使用500 kt $\cdot$ yr的暴露量，我们的程序包括统计波动，振荡参数的不确定性，和系统误差。
2021-04-14 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Improvements on perturbative oscillation formulas including non-standard neutrino Interactions
我们提出了微扰振荡概率的电子和μ子通道，包括非标准相互作用（NSI）的影响。在标准参数$Δm^2_{21}/Δm^2_{31}$和$\sin^2{(θ_{13})}$中进行扰动，如在非标准相互作用耦合中一样。我们的目标是将非标准参数与标准参数相匹配。这导致振荡概率与NSI紧凑和功能结构类似的标准振荡（SO）的情况下。这样的形式主义，使我们能够认识到标准的振荡参数和NSI参数之间的退化。在这种情况下，我们也有一个受过教育的猜测的起源报告的行为的长基线实验简并，这应该是由于边缘化的标准振荡参数$δ_{\rm CP}$，$θ_{23}$和NSI参数。
2020-11-26 hep-ph
Revising the Solution of the Neutrino Oscillation Parameter Degeneracies at Neutrino Factories
在中微子工厂的背景下，我们回顾了中微子振荡参数简并的解决方案。特别是，我们对$\sin^2 2θ_{13}$设定了限度，以实现对$θ_{23}$和$δ$的明确测定。我们进行了两种不同的分析。在第一，在3000公里的基线，我们模拟测量的通道$ν_e\toν_μ$，$ν_e\toν_τ$和$\barν_μ\to\barν_μ$，结合各自的共轭，μ子能量为50 GeV和运行时间为五年。在第二部分中，我们将在L=3000 km处获得的模拟数据与在7250 km处的$ν_e\toν_μ$信道的测量数据合并，即所谓的“魔术基线”。在这两种情况下，我们已经研究了不同的$ν_τ$探测器的效率质量产品，$(ε_{ν_τ}\times M_τ)$，在3000公里的影响，保持不变的$ν_μ$探测器的质量和效率。在L=3000 km处，我们发现退化带的存在，它对应于与真实值相等或几乎相等的$θ_{13}$值。即使我们增加事件的数量，这些区域也极难丢弃。然而，在第二种情况下，这种困难是过度的，证明了“魔术基线”的相关性。在这种情况下，在$3σ$达到的$\sin^2 2θ_{13}$的最佳极限，对于$\sin^2 2θ_{23}=0.95$，0.975和0.99分别为：0.008、0.015和0.045，在$δ=0$获得，并考虑到$(ε_{ν_τ}\times M_τ) \approx 125$，这是初始效率…
2007-03-31 hep-ph
India Based Neutrino Observatory, Physics Reach and Status Report
印度中微子天文台（INO）是一个位于印度的地下设施，主要安装磁化铁量热计（ICAL）探测器，以研究宇宙射线与地球大气相互作用产生的大气中微子。物理学的目标是通过这样的研究来精确测量中微子的混合和振荡参数。我们在这里介绍了详细的模拟研究结果，以及该项目的现状报告。特别是，我们强调的敏感性ICAL的中微子质量排序，这可以确定{ \it独立的CP阶段}在ICAL的公开问题。
2022-10-19 hep-ex hep-ph
Double Threefold Degeneracies for Active and Sterile Neutrinos
我们探讨了3个活跃的（二重态）中微子具有近简并质量的可能性，这些质量仅在存在软破缺的$A_4$对称性的情况下由3个不育的（单重态）中微子通过通常的跷跷板机制分裂。我们采取非传统的观点，不育中微子可能是轻的，即小于1 keV，并讨论了一些非常有趣和新颖的现象，包括LSND中微子数据和太阳中微子振荡之间的联系。
2001-09-25 hep-ph
Locating the Core-Mantle Boundary using Oscillations of Atmospheric Neutrinos
本研究提出利用大气中微子穿过地球时的振荡效应定位核幔边界，通过模拟验证50千吨磁化ICAL探测器在不同地球模型下可实现百千米级测量精度，为地球内部结构探测提供新方法。
2023-08-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Breaking Eight-fold Degeneracies in Neutrino CP Violation, Mixing, and Mass Hierarchy
在长基线中微子实验的三中微子分析中，我们发现了三个独立的二重参数简并（δ，θ_{13}），sgn（δm^2_{31}）和（θ_{23}，π/2-θ_{23}），它们在确定振荡参数时可能导致高达八倍的简并。我们讨论了这些简并检测CP破坏的影响，并提出了打破它们的标准。一个基线至少与费米实验室和霍姆斯特克之间的距离（1290 km）一样长的超束装置和一个窄带束，其能量被调整到第一个振荡峰处进行测量，可以解决除（θ_{23}，π/2-θ_{23}）模糊度（可以在中微子工厂解决）和剩余（δ，π-δ）模糊度之外的所有模糊度。然而，无论是否CP破坏发生在中微子部门可以确定独立的后两个模糊性。（δ，π-δ）模糊度可以通过执行第二次测量来消除，其中只有\cos δ项对第二次测量有贡献。只有在最乐观的条件下，才能在其他振荡峰处确定质量本征态的层次，这使得有必要使用第一个振荡最大值。我们发现，简并可能严重损害拟议的SuperJHF-HyperKamiokande实验建立CP破坏的能力。在我们的计算中，我们使用近似解析表达式的振荡probabilitites同意与现实的地球密度分布的数值解。
2001-12-07 hep-ex hep-ph
Alternating ions in a $β$-beam to solve degeneracies
我们研究了如何通过周期性地改变储存环中的离子来减少在$γ\sim 100$ $β$ -束中观察到的（$θ_{13},δ$）平面中的八倍简并度。这种“离子鸡尾酒”允许在固定的$γ$下，通过选择具有不同衰变能量的离子来改变中微子能量。我们建议将标准的$^6$ He和$^{18}$ Ne光束与$^8$ Li和$^8$ B光束相结合。这后两种离子在基线$L \sim 700$ Km处具有$γ= 100$的峰值$ν_e \to ν_μ$振荡概率。在这个距离和这个$γ$上，$^6$ He和$^{18}$ Ne中微子的振荡几率处于第二个最大值。这种设置特别适合于足够大的$θ_{13}$值（在T2 K-I的范围内），它允许解决大多数的八倍简并，测量$θ_{13}, δ$和大气质量差的符号，以获得$θ_{13} \geq 5^\circ$的值。
2006-07-12 hep-ph
Constraining non-unitary neutrino mixing using matter effects in atmospheric neutrinos at INO-ICAL
本文研究非幺正中微子混合参数 α32 对大气 μ 中微子存活概率的影响，并利用 INO-ICAL 探测器的电荷鉴别能力给出与 DUNE、T2HK 可比且互补的模型无关约束。
2024-09-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Solving Degeneracies at a $β$-Beam by Combining Ions
我们研究了如何通过周期性地改变储存环中的离子来减少在$γ\sim 100$ $β$ -束中观察到的（$θ_{13},δ$）平面中的八倍简并度。这种“离子鸡尾酒”允许在固定的$γ$下，通过选择具有不同衰变能量的离子来改变中微子能量。我们建议将标准的$^6$ He和$^{18}$ Ne光束与$^8$ Li和$^8$ B光束相结合。这后两种离子在基线$L \sim 700$ Km处具有$γ= 100$的峰值$ν_e \to ν_μ$振荡概率。在这个距离和这个$γ$上，$^6$ He和$^{18}$ Ne中微子的振荡几率处于第二个最大值。这种设置特别适合于足够大的$θ_{13}$值（在T2 K-I的范围内），它允许解决大多数的八倍简并，测量$θ_{13}, δ$和大气质量差的符号，以获得$θ_{13} \geq 5^\circ$的值。
2008-04-17 hep-ph
Sensitivity to neutrino decay with atmospheric neutrinos at INO
探讨了印度中微子天文台（INO）磁化铁量热计（ICAL）探测器对大气中微子引起的质量本征态$ν_3$不可见衰变的灵敏度。一个完整的三代分析，包括地球物质的影响，在一个框架内进行衰减和振荡。宽的能量范围和大气中微子提供的基线被证明是优秀的约束$ν_3$的寿命。我们发现，在90% C. L.的条件下，ICAL大气实验在500 kton·yr的曝光量下可以将$ν_3$的寿命限制在$τ_3/m_3>1.51\times10^{-10}$ s/eV。这是两个数量级比从MINOS约束紧。研究了不可见衰变对$θ_{23}$和$|Δ{m^2_{32}}|$测量精度的影响。
2017-09-29 hep-ph
Probing the Earth's Core using Atmospheric Neutrinos at INO
印度中微子天文台（INO）提议的50 kt Iron Calorimeter（ICAL）探测器旨在分别探测多GeV能量范围内的大气μ子中微子和反中微子，并在广泛的路径长度范围内。在穿过地球时，向上运动的中微子会经历密度依赖的物质效应，这可以用来提取有关地球内部结构的信息。由于地球的物质效应对中微子和反中微子的中微子振荡模式有不同的影响，ICAL区分$μ^-$和$μ^+$事件的能力在观测这种物质效应中起着重要的作用。利用良好的角分辨率，ICAL将能够在10年内观测到大约331个$μ^-$和146个$μ^+$事件，分别对应于通过核心的中微子和反中微子。我们证明了第一次，ICAL将能够验证地球的核心的存在，排除一个两层的配置文件只包括地幔和地壳在适合相对于PREM配置文件中的数据与中位数$Δχ^2$为7.45正常质量排序（NO）和4.83倒置质量排序（IO）使用500千吨$\cdot$年曝光。如果我们不使用ICAL的电荷识别能力，则这些灵敏度恶化到NO的$Δχ^2$为3.76，IO为1.59。
2021-10-15 hep-ph physics.ins-det
Enhancing Sensitivity to Non-Standard Neutrino Interactions at INO combining muon and hadron information
中微子与物质费米子的中性流非标准相互作用（NSI's）在地球物质中长距离传播时，由于物质中的$W$介导的相互作用，会产生标准MSW势之外的额外物质势。本文利用INO 50 kt磁化ICAL探测器研究了味破坏中性流NSI参数$\varepsilon_{μτ}$对大气中微子和反中微子振荡的影响。我们发现，由于非零的$\varepsilon_{μτ}$，$ν_μ\rightarrowν_μ$和$\barν_μ\rightarrow\barν_μ$跃迁几率得到大幅修改，在更高的能量和更长的基线，真空振荡占主导地位。我们估计的ICAL检测器的灵敏度为各种选择的合并方案和可观的。我们得到的$\varepsilon_{μτ}$最乐观的界限是$-0.01 < \varepsilon_{μτ} < 0.01 $在90 $\%$ C. L。使用500 kt $\cdot$年曝光量，并将$E_μ,\, \cosθ_μ,\,E'_{\rm had}$分别视为它们在[1，21] GeV、[-1，1]和[0，25] GeV范围内的观测量。对于第一次，我们表明，ICAL检测器的电荷识别能力是至关重要的$\varepsilon_{μτ}$设置严格的约束。我们还表明，当我们边缘化超过$\varepsilon_{μτ}$在其范围内的-0.1至0.1，质量层次灵敏度恶化10 $\%$到20 $\%$取决于分析模式，和大…
2019-07-03 hep-ex hep-ph physics.ins-det
The Reach of INO for Atmospheric Neutrino Oscillation Parameters
位于印度的中微子天文台（INO）将拥有一个50 kt磁化铁量能器（ICAL@INO），用于研究大气中微子。使用探测器的分辨率和效率获得的INO合作从一个完整的探测器GEANT 4为基础的模拟，我们确定了这个实验的范围测量的大气中微子混合参数（$\sin^2 θ_{23}$和$|Δm_{32}^2 |$）。我们还探讨了这个实验的灵敏度的偏差$θ_{23}$从最大混合，其八分圆。
2013-06-06 hep-ex hep-ph
Can we learn something more on oscillations from atmospheric neutrinos?
我们表明，对于长基线实验，使用山水切伦科夫探测器大气中微子数据提供了一个强大的方法来解决参数简并。特别是，长基线和大气数据的组合显着增加的灵敏度中微子质量等级和八分圆的$θ_{23}$。此外，我们还讨论了利用大型磁化铁量能器的类$μ$大气中微子数据来确定中微子质量等级的可能性。
2006-10-04 hep-ph
Exploring constraints on the core radius and density jumps inside Earth using atmospheric neutrino oscillations
本研究提出利用大气中微子振荡探测地球内部结构，采用五层密度模型在保证地球质量、转动惯量恒定及流体静力学平衡的条件下，论证类ICAL探测器可同时约束地球内部密度跃变与核幔边界位置，且电荷鉴别能力起关键作用。
2025-01-13 hep-ex hep-ph physics.geo-ph
Approximative two-flavor framework for neutrino oscillations with nonstandard interactions
本文导出了包含次主导非标准相互作用效应的双味中微子振荡近似公式。特别地，当小质量平方差趋近于零时的极限被研究。近似公式也进行了测试，对数值模拟，以确定其准确性，他们可能是最有用的GeV的能量区域，这是最即将到来的中微子振荡实验将操作的能量区域。当然，为了解释标准和非标准参数之间简并背后的物理原理，拥有解析公式是很重要的。
2008-10-30 hep-ph
Constraining and Resolving Lorentz-Violating New Physics at ESSnuSB Using Complementarity with DUNE
Bhattadev University（巴塔德夫大学）；Kamrup College（卡姆鲁普学院）；G.L. Choudhury College（G.L.楚杜里学院）
通过DUNE与ESSnuSB互补性约束和解决ESSnuSB中洛伦兹违反新物理
2025-12-07 hep-ph
New reactor data improves robustness of neutrino mass ordering determination
在中微子振荡物理学中，以LMA-暗的名义存在许多精确的简并。这些简并使得在新中微子相互作用存在下，不可能单独用振荡实验确定$Δm^2_{31}$的符号，也就是所谓的大气质量有序。不同的测量方法，包括多振荡通道和中微子散射实验的结合，提升了这些简并性的某些方面。事实上，COHERENT先前对相干弹性中微子核散射（CEvNS）的测量已经排除了介质重于$M_{Z'}\sim50$ MeV的新物理学的LMA-暗解，而宇宙学的考虑不赞成介质轻于$M_{Z'}\sim3$ MeV的这些方案。在这里，我们利用德累斯顿-II实验的新数据，该实验提供了迄今为止反应堆中微子对CEvNS的最强限制。我们表明，这些数据完全消除了介体的$ν_e$部门的退化到兆电子伏尺度，在这一点上，从早期宇宙的约束接管。虽然在$ν_e$扇区中LMA-Dark简并度被提升，但它仍然可以在$ν_μ$和$ν_τ$扇区中恢复，或者与上夸克和下夸克进行非常特定的耦合，我们推测了一条前进的道路。
2022-07-22 hep-ex hep-ph
Parameter degeneracy and reactor experiments
用$\sin^22θ_{13}$ - $s^2_{23}$平面解释了中微子振荡参数的简并。用反应堆实验测量$\sin^22θ_{13}$不受加速器出现实验中参数简并的影响，反应堆实验对加速器实验起着补充作用。结果表明，如果$\sin^22θ_{13}$和$\cos^22θ_{23}$相对较大，反应堆测量可以解决$θ_{23}$中的简并问题.
2003-05-27 hep-ph
Correlations and degeneracies among the NSI parameters with tunable beams at DUNE
深地下中微子实验（DUNE）是中微子物理学中的一个领先实验，目前正在建设中。DUNE的目标是测量三味振荡方案中尚未确定的参数，其中包括发现轻子CP破坏，确定质量等级和确定$θ_{23}$的八分圆。此外，DUNE的辅助目标包括探索新物理学引起的次优势效应。中微子传播过程中的非标准相互作用（NSI）是一个被广泛研究的新物理现象，它对中微子振荡产生影响。我们认为一些重要的NSI参数影响的振荡信号在DUNE和探索空间的NSI参数，以及研究它们之间的相互关系，并与尚未未知的CP违反阶段，$δ$出现在标准范例。该实验利用宽带光束，并为我们提供了一个独特的机会，利用不同的光束调谐在沙丘。我们表明，结合信息从不同的光束调谐（低能量，LE和中等能量，ME）在DUNE影响的能力，探测这些参数中的一些，并导致改变允许的区域在二维空间中的参数考虑。
2019-06-28 hep-ex hep-ph
Multiparameter Quantum Estimation and Degeneracy Structure in Three-Flavor Neutrino Oscillations
Wilczek Quantum Center, Shanghai Institute for Advanced Studies（上海高等研究院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
利用量子Fisher信息矩阵系统研究三味中微子振荡参数估计，揭示参数简并在量子态层面可区分而概率层面不可区分的特性。
2026-10-21 hep-ph quant-ph
Maximising the DUNE early physics output with current experiments
深层地下中微子实验（DUNE）是费米实验室提出的下一代超级束实验。它的目标包括测量未知的中微子振荡参数--中微子质量等级、混合角八分圆$θ_{23}$和CP破坏相$δ_{CP}$。目前和即将进行的实验T2 K，NOvA和ICAL@INO也将收集相同测量的数据。在本文中，我们探索的敏感范围DUNE结合这些其他实验。我们评估了DUNE所需的最小暴露量，以合理的置信度确定上述三个未知参数。我们发现，对于每种情况，包括来自T2 K，NOvA和ICAL@INO的数据有助于实现相同的灵敏度，减少DUNE的暴露，从而有助于节省配置。此外，我们量化的效果，建议附近的检测器上的系统误差和研究随之而来的灵敏度的提高。我们还研究了第二个振荡周期所发挥的作用，在进一步的物理范围的沙丘。最后，我们对DUNE的中微子-反中微子运行进行了优化研究。
2016-03-03 hep-ex hep-ph
Synergies and complementarities between proposed future neutrino projects
测量未知的中微子振荡参数是当今中微子物理研究的主要目标之一。这些参数的测量受到参数空间中简并的严重影响。人们提出了各种各样的中微子振荡方案来测量它们。在这个概述演讲中，我们将讨论一些拟议的中微子实验以及它们之间的协同作用，这些实验可以增强它们未来的物理学范围。
2017-12-06 hep-ph
Resolving Lorentz-Violating New Physics at ESSnuSB Using High-Statistics Complementarity with T2HK
Bhattadev University（Bhattadev大学）；Kamrup College（Kamrup学院）；G.L. Choudhury College（G.L. Choudhury学院）
研究下一代长基线中微子设施寻找普朗克尺度洛伦兹不变性违反问题，通过详细模拟发现 ESSnuSB 存在参数简并问题，利用其与 T2HK 的互补性可解决该问题，为打破 LIV 简并及建立相关物理界限提供有效框架。
2026-07-27 hep-ph
What antineutrinos can tell about octant and $δ_{CP}$ in DUNE?
我们研究了DUNE的效率，DUNE是下一代长基线振荡实验，旨在解决中微子振荡物理学中的两个主要未知数。它们是$θ_{23}$的八分圆（即，如果$θ_{23}$是$< 45^\circ$或$>45^\circ$）和狄拉克CP相位$δ_{CP}$。我们主要关注反中微子在DUNE 1300 km基线上的作用。我们观察到，对于DUNE，反中微子运行有助于消除参数退化，即使在参数空间中的反中微子概率遭受各种退化。我们详细研究了这些点，发现由于增强物质效应，较长的基线实验增加了中微子和反中微子概率之间的紧张关系，这有助于提高总灵敏度的情况下，组合运行。我们还发现，antineutrino运行增加整体CP的敏感性，由于其能够取消八分体- $δ_{CP}$简并。
2016-11-11 hep-ph
