The European Spallation Source neutrino Super Beam
在2012年测量了一个相对较大的中微子混合角$θ_{13}$之后,现在第一次观察到轻子扇区中可能的CP破坏的大门已经打开。$θ_{13}$的测量值还允许第二振荡最大值而不是通常使用的第一最大值用于发现CP破坏。第二个振荡最大值处的灵敏度比第一个最大值高约三倍,系统误差的影响较低。要达到第二个振荡最大值,需要一个具有适当能量的非常强的中微子束。世界上最强的脉冲中子源--欧洲中子源将有一个5兆瓦功率和2千兆电子伏能量的质子直线加速器。这个直线加速器,正在建设中,也有可能成为世界上最强的中微子束的质子驱动器,以高概率发现中微子CP破坏。对该中微子超级束与安装在距ESS约500 km处的百万吨级地下水切伦科夫中微子探测器的物理性能进行了评价。此外,这种探测器的选择将使物理学计划扩展到质子衰变和天体物理学研究。介绍了ESS质子直线加速器的升级、质子脉冲压缩所需的储能环、靶站、远探测器和物理势。除了中微子外,该设施还将同时产生大量的μ子,这些μ子可用于低能中微子设施,用于无菌中微子搜索,未来的中微子工厂或μ子对撞机。ESS中子设施将在2023年完全准备就绪,届时中微子设施的升级可以开始。
2018-03-29 hep-ex hep-ph physics.ins-det
European Spallation Source: a future for Coherent Neutrino Nucleus Scattering
欧洲中子源(ESS)目前正在完成其建设,不久将为多学科科学提供最强的中子束。与此同时,它还将产生高强度的中微子通量,其能量适合于精确测量相干弹性中微子-核散射。我们描述了一些物理学的前景,内外的标准模型,采用创新的探测器技术,采取最大的这种大通量。我们表明,目前的测量相比,ESS将提供一个更精确的理解中微子和核的属性。
2021-05-10 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing neutrino millicharges at the European Spallation Source
本研究探讨欧洲散裂源拟建探测器通过相干弹性中微子-核散射探测中微子微电荷的潜力,分析不同探测技术的灵敏度,发现锗探测器约束效率较高,纳入电子散射的碘化铯探测器对角微电荷灵敏度可达10^-10 e量级。
2024-09-16 hep-ph
Coherent neutrino-nucleus scattering detection with a CsI[Na] scintillator at the SNS spallation source
利用橡树岭国家实验室的SNS散射源的中微子辐射,研究了CsI[Na]散射体作为探测相干弹性中微子-核散射(CENS)的有利靶的可能性。这种材料的反应,低能量的核反冲像那些预期从这个过程的特点。背景研究使用2公斤的低背景原型晶体在一个专用的辐射屏蔽。结论是,计划的14 kg探测器每年应测量约550个CENNS事件,超过已证明的$\sim7$ keVnr低能阈值,信号与背景比足以进行CENNS横截面的首次测量。可以同时获得对未来超新星中微子探测感兴趣的$^{208}$ Pb($ν_{e},e^{-}$)$^{208}$ Bi反应的截面。
2014-08-20 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Neutrino Lorentz invariance violation and ultralight axion-like dark matter searches at the European Spallation Source
针对暗物质探测难题,研究中微子与超轻类轴子(UALP)的相互作用及其引发的洛伦兹与$CPT$对称性破缺,评估欧洲散裂中子源(ESS)下一代中微子振荡实验对相关SME系数与有效耦合的探测灵敏度。
2024-12-12 hep-ex hep-ph
Constraining Non-Standard Interactions with Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering at the European Spallation Source
本文研究了利用欧洲散裂中子源的高统计量相干弹性中微子-核散射测量来约束非标准中微子相互作用,发现组合不同探测器可显著提高参数灵敏度并减小简并性。
2023-03-31 hep-ph
Search for Hidden Neutrinos at the European Spallation Source: the SHiNESS experiment
SHiNESS实验利用欧洲散裂源的强中微子源,通过液体闪烁体探测器搜索惰性中微子等隐藏粒子,可显著改善现有全局限制。
2024-02-26 hep-ex hep-ph
Sensitivity to sub-GeV dark matter in forthcoming spallation-source neutrino experiments
Universidad Técnica Federico Santa María(费德里科·圣玛丽亚技术大学);Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de Valéncia(瓦伦西亚大学-CSIC粒子物理研究所);Institute of Experimental Physics, University of Hamburg(汉堡大学实验物理研究所);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)
本文研究未来相干弹性中微子-核散射实验对通过向量门户媒介与标准模型弱相互作用的亚GeV热暗物质的探测灵敏度,展示这些设施可能探索未被探索的参数空间或与现有界限竞争。
2026-03-20 hep-ex hep-ph
Opportunities for Neutrino Physics at the Spallation Neutron Source: A White Paper
位于田纳西州橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,Tennessee)的中子源(SNS)提供数十MeV范围内的强烈中微子通量,其尖锐的脉冲时序结构有利于背景抑制。本文是2012年5月SNS研讨会的成果,我们描述了这个免费的高质量停态π介子中微子源,并概述了使用它可以完成的各种物理学,同时也描述了一些可以解决这些物理学问题的具体实验配置。
2012-11-22 hep-ex hep-ph nucl-ex
A Very Intense Neutrino Super Beam Experiment for Leptonic CP Violation Discovery based on the European Spallation Source Linac: A Snowmass 2013 White Paper
为了发现轻子区的CP破坏,需要非常强的中微子束和大型中微子探测器。我们建议使用的质子直线加速器的欧洲spiritus源目前正在建设中的瑞典隆德提供,在平行的spiritus中子生产,一个非常强烈的,具有成本效益和高性能的中微子束。欧洲质子源直线加速器的基线计划是,到2022年,它将以5兆瓦的平均功率全面运行,以14赫兹的速率产生2 GeV 2.86 ms长的质子脉冲。我们的建议是将直线加速器升级到10兆瓦的平均功率和28赫兹,产生14脉冲/秒的中子生产和14脉冲/秒的中微子生产。此外,由于在脉冲中微子喇叭中需要高电流,用于中微子产生的脉冲的长度需要借助于蓄能器环被压缩到几个$μ$ s。一个长基线实验,使用这个超级光束和一个百万吨级地下水切伦科夫探测器位于现有的矿井300-600公里,从隆德将有可能发现轻子CP破坏在5 $σ$显着性水平高达50%的轻子狄拉克CP破坏相位范围。如果这个问题到那时还没有被其他实验解决的话,这个实验也可以确定中微子质量等级的显著性水平超过3 $σ$。将中微子束流结果与同一大体积探测器探测大气中微子的结果相结合,可以提高质量分级性能。该探测器还将用于测量质子寿命,探测宇宙中微子和超新星爆炸中微子。给出了对轻子CP破坏的敏感性和中微子质量等级的结果。
2013-11-12 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Nonunitarity of the lepton mixing matrix at the European Spallation Source
如果中微子通过交换轻子介质获得质量,如在跷跷板方案中,由于轻子混合矩阵的有效非幺正性,在振荡实验中的中微子出现概率被修改。这也导致了新的CP阶段和模糊的“常规”阶段的三中微子范式的基础。我们研究了在非么正性存在下,基于欧洲空间源中微子超束(ESSnuSB)实验的各种装置的CP灵敏度。我们还研究了它在约束相关的新物理参数方面的潜力。此外,我们还展示了DUNE和ESSnuSB的组合如何有助于进一步提高非幺正性参数的灵敏度。
2022-11-01 hep-ex hep-ph
Searches for heavy neutral lepton decays at spallation neutron sources
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de Valéncia(粒子物理研究所(IFIC),CSIC-瓦伦西亚大学);University of Tennessee(田纳西大学);Departament de Física Teòrica, Universitat de València(理论物理系,瓦伦西亚大学);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学)
以橡树岭国家实验室散裂中子源为例,研究其对MeV-GeV质量范围重中性轻子的敏感性。考虑HNL在π介子和μ子衰变中产生及衰变情况,分析COHERENT探测器敏感性。发现现有探测器能设限制,未来吨级探测器可探测新区域,为新物理搜索提供互补途径。
2026-07-29 hep-ph
Developing the MeV potential of DUNE: Detailed considerations of muon-induced spallation and other backgrounds
由于其巨大的探测器体积、独特的事件重建能力和对$ν_e$味道的出色灵敏度,深地下中微子实验(DUNE)可能是MeV中微子天体物理学的革命性进展。然而,其背景尚不清楚。一个主要的背景是由于氩的μ子散射,它产生不稳定的同位素,后来β衰变。我们提出了第一个全面的研究MeV的spectrometry背景氩,详细说明同位素生产机制和衰变特性,分析β能量和时间分布,并提出实验削减。我们发现,在5 MeV电子能量的标称检测阈值以上,最重要的背景是-令人惊讶的-由于低A同位素,如Li,Be和B,即使高A同位素附近的氩大量产生。我们表明,spiritual背景可以有力地拒绝简单的削减,有明确的改进路径。我们将这些背景速率与DUNE中可能的MeV天体物理中微子信号速率进行比较,包括太阳中微子(在一篇配套论文中详细介绍[Capozzi et al. arXiv:1808.08232 [hep-ph]]),超新星爆发中微子和弥漫超新星中微子背景。此外,为了帮助触发策略,在附录中,我们量化了单个和多个兆电子伏事件的速率,由于溅射,放射性中子捕获和其他背景,包括通过堆积。我们的总体结论是,DUNE具有MeV中微子天体物理学的高潜力,但达到这种潜力需要新的实验举措。
2019-05-17 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
New Spallation Background Rejection Techniques to Greatly Improve the Solar Neutrino Sensitivity of JUNO
Ohio State University(俄亥俄州立大学)
针对JUNO深度浅、无方向信息导致散裂本底强的问题,通过首次详细计算散裂本底并提出中子标记等新技术,可降低死时间、缩短运行时间,大幅提升JUNO对特定太阳中微子的灵敏度。
2026-08-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
European Spallation Source as a searching tool for an ultralight scalar field
本研究探索利用即将开展的欧洲散裂源中微子超级束实验搜寻超轻标量场暗物质候选体,参考其与活性中微子相互作用的研究案例,发现该实验灵敏度具备竞争力,并给出相互作用主参数的预期灵敏度。
2023-04-19 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
First calculation of cosmic-ray muon spallation backgrounds for MeV astrophysical neutrino signals in Super-Kamiokande
当μ子穿过物质时,它们的能量损失会导致核分裂(spiration)过程。宇宙线μ子产生的不稳定子核的延迟衰变是低能天体物理中微子实验的重要背景,那些寻求探测太阳中微子或漫射超新星中微子背景(DSNB)信号的人。尽管Super-Kamiokande具有较强的总体削减来减少这些剥离诱导的背景,但特定信号在额外削减之前的剩余速率远大于约6 - 18 MeV的动能的信号速率。令人惊讶的是,没有公开的计算这些背景在水中的生产和性能,虽然有这样的研究闪烁体。使用模拟代码FLUKA和理论见解,我们详细介绍了μ子如何在水中失去能量,产生次级粒子,这些次级粒子如何以及在何处产生同位素,以及它们衰变的背景特性。我们再现超级神冈测量的总背景的2倍内,这是很好的考虑到同位素产量的数量级不同,实验的一些细节是未知的,我们在这个水平。我们的研究结果打破了聚合数据的组成同位素,揭示了它们各自的生产机制,并保持它们之间的相关性。我们概述了如何使用这些信息实现更有效的背景抑制技术。减少太阳能和DSNB研究的背景,即使是几个因素,也有助于导致重要的新发现。
2014-04-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Exploring the Sensitivity to Non-Standard Neutrino Interactions of NaI and Cryogenic CsI Detectors at the Spallation Neutron Source
本研究针对散裂中子源的NaI与低温CsI探测器,分析其对非标准及广义中微子相互作用的灵敏度,发现联合两类靶核质子中子比差异显著的探测器数据,可部分打破CE$ν$NS相关的参数简并,提升对新物理的约束能力。
2024-11-04 hep-ex hep-ph nucl-th
Opportunities With Decay-At-Rest Neutrinos From Decay-In-Flight Neutrino Beams
中微子束设施,像散中子设施一样,从介子和μ子的衰变中产生大量的中微子。衰变在飞行中的中微子束的可行性进行了研究,通过计算预期的低能量中微子通量从现有的费米实验室NuMI束设施的网站在休息时的衰变中微子的研究。NuMI的静止衰变中微子产量被发现大致相当于每兆瓦的spectrum设施,并集中在设施的目标大厅和光束停止区域。在5和60吨液氩探测器在各种现有的和假设的位置沿光束线的相互作用率被发现是现有的最大的一些通道的静态衰减数据集相媲美。这种测量的物理意义和实验挑战进行了讨论,随着在目标设施的测量前景,沿着未来的费米实验室长基线中微子束。
2016-11-17 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measuring the Sterile Neutrino Mass in Spallation Source and Direct Detection Experiments
本文探讨了直接探测与散裂中子源实验在研究 sterile neutrino 物理上的互补性,指出两者结合可部分消除参数测量简并性,将质量重建显著改善至 9 MeV。
2023-08-02 astro-ph.CO hep-ph
Directional recoil detection for CEvNS measurements with light nuclei at the Spallation Neutron Source
The University of Sydney(悉尼大学);University of Hawaii(夏威夷大学);The University of Melbourne(墨尔本大学)
利用轻核在Spallation Neutron Source进行方向性反冲检测以测量CEvNS,通过高分割电荷读出的气体时间投影室实现反冲能量和散射角的测量,提升中微子能量重建精度。
2026-02-23 hep-ex hep-ph
The European Spallation Source neutrino Super Beam Conceptual Design Report
这份概念设计报告详细介绍了欧洲空间源中微子超级束(ESS $ν$ SB)可行性研究。该设施是在2012年报告的中微子混合角$θ_{13}$相对较大的测量值之后提出的,这提高了用常规中微子束在轻子扇区观察潜在的CP破坏的可能性。$θ_{13}$的测量值还允许$2^{nd}$振荡最大值而不是更典型地研究的$1^{st}$最大值用于发现CP破坏。在该$2^{nd}$振荡最大值处的灵敏度比在$1^{st}$处的灵敏度高约三倍,这意味着系统误差的影响减小。在$2^{nd}$振荡最大值下工作需要具有适当能量的非常强的中微子束。欧洲脉冲中子源(ESS)是目前世界上最强的脉冲中子源,它的质子直线加速器工作在5,MW功率、2,GeV动能、14 Hz重复频率(脉宽3 ms,占空比4%)。在本设计研究中,提出了加倍的重复率和压缩束脉冲到微秒的水平,以提供额外的5~MW的质子束中微子的生产。对这种中微子超级束流的物理性能进行了评估,并与安装在距离ESS 360- 550 km处的百万吨级地下水切伦科夫中微子探测器进行了配合。ESS质子直线加速器的升级,质子脉冲压缩所需的储能环,目标站的设计和优化,近探测器和远探测器复合体,和该设施的物理潜力都在本报告中描述。ESS直线加速器将于2025年投入使用,届时中微子设施的升级工作可能会开始。
2022-06-02 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Future CEvNS experiments as probes of lepton unitarity and light-sterile neutrinos
我们确定了短基线相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)实验的灵敏度,实验中使用了一个π衰变的静止中微子源作为探测轻子扇区中的非么正性,正如在低尺度I型跷跷板计划所预期的那样。我们还确定了最佳的配置,探测轻无菌中微子在未来吨级液氩CE $ν$ NS实验,估计预计的灵敏度上的无菌中微子参数。可能的实验装置在Spinning中子源,Lujan设施和欧洲Spinning源进行了讨论。只要系统的不确定性仍在控制之下,我们发现,CE $ν$ NS实验将具有竞争力的振荡测量从长远来看。
2020-12-24 hep-ph
Coherent Scattering Investigations at the Spallation Neutron Source: a Snowmass White Paper
位于田纳西州橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,Tennessee)的中子源(SNS)提供数十MeV范围内的强烈中微子通量,其尖锐的脉冲时序结构有利于背景抑制。在本白皮书中,我们描述了SNS源如何用于测量相干弹性中微子-核散射(CENNS),以及这种实验计划(CSI:SNS的相干散射研究)的不同阶段的物理范围。
2013-10-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Long-Lived Particles from Meson and Muon Decays at Rest at Spallation Sources
本文系统调研全球散裂源搜索新轻粒子的潜力,研究了现有中微子探测器对π子、μ子和K子静止衰变产生的轻粒子飞行衰变的灵敏度,发现J-PARC、洛斯阿拉莫斯和橡树岭等地的探测器有望在新物理模型中突破现有约束。
2025-09-17 hep-ph
Up-scattering production of a sterile fermion at DUNE: complementarity with spallation source and direct detection experiments
本研究探讨在DUNE、XENONnT、LZ及COHERENT等设施中通过中微子上散射产生MeV尺度无菌费米子的可能性,涵盖多种相互作用类型,并揭示了各实验在参数空间中的互补性。
2024-09-16 hep-ph
Spallation Backgrounds in Super-Kamiokande Are Made in Muon-Induced Showers
关于太阳和超新星中微子的关键问题仍然没有答案。Super-Kamiokande具有进步所需的曝光,但探测器背景是一个限制因素。宇宙射线μ子产生的同位素的β衰变和它们的二次衰变是一个主要的组成部分,它们会引发核裂变反应。在μ子径迹之后和周围的事件的切割使这种溅射衰变本底减少了$\simeq 90\%$(以$\simeq 20\%$死时间为代价),但它在6- 18 MeV的速率仍然占主导地位。在Super-Kamiokande论文[Bays { \it et al.},物理学~修订版~ D { \bf 85},052007(2012)]对弥散超新星中微子背景的搜索。他们发现,在16 MeV以上的spectrometry衰变之前,在同一位置附近,μ子的切伦科夫光剖面中出现了一个峰值;对μ子轨道的有限部分进行了更积极的切割,导致背景减少而没有增加死区时间。我们把他们的经验发现建立在坚实的理论基础上。我们表明,几乎所有的spiral衰变同位素产生的μ子诱导的阵雨,这些阵雨是罕见的,足够的能量是可识别的。这是第一次对任何探测器进行这样的演示。我们详细介绍了如何物理学的阵雨解释峰的μ子切伦科夫光剖面和其他超K观测。我们的研究结果提供了一个物理基础,实际改善背景拒绝,将有利于多个研究。特别是对于太阳中微子来说,在能量低至6 MeV的情况下,应该可以大大减少背景。
2015-04-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Vetoing Cosmogenic Muons in A Large Liquid Scintillator
在即将进行的中基线反应堆中微子实验中,闪烁的9Li背景将略大于逆β衰变反应堆中微子信号。我们使用新的FLUKA模拟的空间背景,优化一类否决策略,并发现令人惊讶的是,最佳否决的质量层次结构的确定有一个拒绝效率低于90%。未被拒绝的背景对物理学目标只有适度的影响。例如,根据μ子跟踪能力,用于分级确定的$Δχ^2$下降1.4到3个点。最佳否决策略基本上对跟踪能力不敏感,包括2米半径,1.1秒圆柱形否决的跟踪良好的μ子与淋浴能量高于3至4 GeV和0.7秒的全检测器否决的跟踪不良的μ子高于15至18 GeV。另一方面,由于θ 12中的不确定性将由反应堆中微子谱中的不确定性而不是统计波动主导,因此在完美跟踪的情况下,测量θ 12的最佳抑制效率为93%。
2015-05-21 hep-ph physics.ins-det
First measurement of radioactive isotope production through cosmic-ray muon spallation in Super-Kamiokande IV
宇宙线μ介子散裂诱导的放射性同位素伴随$β$衰变是太阳中微子、反应堆中微子和超新星遗迹中微子实验的主要背景之一。与闪烁体不同,在水中宇宙背景的产生量以前没有专门测量过,但它们在旨在寻找稀有信号的下一代中微子实验中变得越来越重要。我们分析了在Super-Kamiokande-IV收集的低能触发数据,以确定$^{12}$ B、$^{12}$ N、$^{16}$ N、$^{11}$ Be、$^9$ Li、$^8$ He、$^9$ C、$^8$ Li、$^8$ B和$^{15}$ C的生成速率。通过固定已知的同位素寿命,从母μ子和后续子$β$之间的时间差拟合中提取这些速率。由于$^9$ Li可以通过$β+ n$级联衰变伪造逆β衰变反应链,产生检测到能量高达十几MeV的不可约背景,因此需要进行专门研究以评估其对未来测量的影响;发现使用相关触发器的中子标记技术的应用可以改善$^9$ Li测量。除了同位素$^8$ Li/ $^8$ B和$^9$ Li的情况外,通常发现测量的产率与理论计算相当。
2015-12-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino Physics with Accelerator Driven Subcritical Reactors
加速器驱动系统(ADS)次临界核反应堆正在世界各地开发。它们将是30-50 MeV的自由反μ子衰变的强源。这些ADS反应堆中微子可以提供一个强大的测试LSND异常和轻子CP破坏相δ的精确测量,包括符号(cos(delta))。许多ADS计划的第一阶段包括建造一个低能量、高强度的质子或氘加速器,它可以产生有竞争力的惰性中微子。
2015-11-15 hep-ph physics.acc-ph physics.ins-det
Neutrinos at high energy accelerators
前言、简史和序言、中微子基本性质的快速回顾、带电中微子流、中性流中微子流、超重中微子、综述
1993-08-02 hep-ph
Perspectives for future neutrino oscillation experiments with accelerators: beams, detectors and physics
近年来,人们对轻子区混合的理解取得了很大进展。尽管如此,这一领域的研究才刚刚开始。基于加速器的中微子振荡实验的进一步发展需要新的光束和探测器来达到所需的物理目标。在本文中,我们回顾了加速器中微子振荡实验的下一步可能的步骤
2003-11-21 hep-ph
Three flavor neutrino oscillation constraints from accelerator, reactor, atmospheric and solar neutrino experiments
我们讨论了加速器和反应堆的实验,神冈多GeV的数据,和太阳中微子观测的三味中微子混合的约束。如果太阳中微子问题的解所需的质量尺度在层次上是小的,则在90%CL时,由于反应堆和加速器实验的所有数据以及神冈台的多GeV数据所施加的约束,LSND结果被排除在外.给出了$ν_μ\rightarrowν_e$通道的一组有效双味混合参数($Δm^2$,$\sin^22θ$)的区域,该区域仅由多GeV Kamiokande数据在90\%CL下允许.
1996-02-24 hep-ph
Non-accelerator neutrino mass searches
综述了非加速器研究中微子质量不为零效应的现状。除了直接的运动学方法,这包括搜索磁矩和太阳中微子问题的讨论。不包括双β衰变。
2000-02-14 hep-ph
Sensitivity of accelerator-based neutrino experiments to neutrino-dark matter interaction: Elko as a viable dark matter candidate
我们分析了基于加速器的中微子实验的潜力,如深地下中微子实验,约束一个五维运营商调解一个超越标准模型之间的相互作用质量维1费米子场,标记elko,中微子。我们确定的参数空间,埃尔科是一个可行的暗物质的候选人。
2022-10-13 hep-ph
Overview of Accelerator Long Baseline Neutrino Oscillation Experiments
由于宇宙射线在高层大气中产生的电子中微子与μ子中微子之比的测量值与预测值之间的差异,人们对利用加速器中微子进行长基线中微子振荡实验重新产生了兴趣。Kamiokande大气中微子实验结果表明,由IMB证实的振荡参数空间的近似范围是以$ 10^{-3}~ eV^2 < \dmsq < 10^{-1}~ eV^2 $和$\s2t > 0.4~$为界的。为了达到如此小的$\dmsq$,使用加速器作为能量通常为1 GeV或更大的中微子源,需要10 km至1000 km范围内的基线。在这次演讲中,我将概述这种长基线加速器中微子振荡实验的最可能的可能性。
1993-04-19 hep-ph
Determining the nuclear neutron distribution from Coherent Elastic neutrino-Nucleus Scattering: current results and future prospects
相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)是最近在ORNL的Spinning中子源上首次测量到的一个过程,它对核的弱形状因子直接敏感。目前正在建造的欧洲中微子源(ESS)将产生最强的脉冲中微子通量,适合于探测CE $ν$ NS。在本文中,我们量化它的潜力,以确定点中子分布的均方根半径,为各种目标核和一套探测器。要把我们的结果的上下文中,我们还得到,第一次,这个参数的约束条件,从分析的能量和时序数据的CsI探测器在相干实验。
2020-07-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Three-flavour oscillations with accelerator neutrino beams
由于加速器中微子束实验的重要贡献,三味中微子振荡范式在粒子物理学中得到了很好的建立。本文综述了$θ_{13}$发现后这些实验对大质量中微子物理学的最重要贡献,并展望了这一活跃研究领域的未来前景。特别强调了高功率束的技术挑战和T2 K、OPERA、ICARUS和NO $ν$ A的振荡结果。我们详细讨论了加速器中微子实验在中微子物理精确时代的作用,鉴于DUNE和Hyper-Kamiokande,系统的不确定性降低计划和新的束流设施的发展。
2020-02-12 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
A Direct Detection View of the Neutrino NSI Landscape
本文研究了直接探测实验通过太阳中微子散射探索NSI参数空间的潜力,开发了包含可变电子贡献的NSI新参数化方法,并首次利用XENONnT和LUX-ZEPLIN实验结果计算NSI限制,表明下一代直接探测实验将成为中微子NSI的有力探针。
2023-07-27 hep-ph
Accelerator, reactor and atmospheric neutrino data: a three flavour oscillation analysis
我们进行了三个味道分析的大气,加速器和反应堆中微子的数据分别从神冈,LSND和Bugey实验。选择从前两个实验的两个味道拟合获得的${Δ{m}}^2$的值,确定三代混合角的允许范围。加速器实验CHORUS和NOMAD被认为是最敏感的区域允许的参数空间对应于真正的三代大气中微子异常的解决方案。
1995-05-26 hep-ph
Neutrino properties from reactor and accelerator experiments
在这次演讲中,我将讨论中微子振荡实验的一般理论,特别强调入射中微子束的动量分布。然后讨论了最近的中微子振荡实验,LSND,卡门和CHOOZ。最后还讨论了在不久的将来可以预见的实验。
1998-02-02 hep-ph
Prospects and requirements of opaque detectors in accelerator neutrino experiments
不透明探测器是最近提出的一种新的探测器概念,其中不透明闪烁体与波长漂移光纤对准,用于以相当低的能量阈值来区分电子中微子和反中微子。在这项工作中,我们调查的不透明探测器在加速器中微子实验中的增强检测能力的潜在影响。本文从类电子事件分析中的能量阈值、能量分辨率、探测效率和背景抑制等几个方面,探讨了在未来的加速器中微子实验中,使用不透明探测器是否能改善CP破坏和光无菌中微子的搜索。我们还确定了不透明探测器在模拟实验中达到指定物理目标的最低要求。我们发现,75.6%的分数的$δ_{CP}$值可以达到CP破坏发现3 $σ$置信水平或更好的不透明检测器120千吨和130千吨基准质量一起使用的中微子束从J-PARC和力矩,分别,而附近的检测器放置在约250米的来源是足以排除镓异常在2 $σ$置信水平。
2020-07-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Testing Neutrino Parameters at Future Accelerators
最小超对称标准模型最简单的双线性R-宇称破坏的统一推广提供了一个中微子质量的预测方案,它可以解释观测到的大气和太阳中微子异常.尽管中微子质量很小,但R-宇称破坏在目前和未来的高能对撞机上都是可以观测到的,这为模型提供了一个明确的交叉检验.
2002-11-18 hep-ph
Sensitivity of accelerator-based neutrino experiments to neutrino-electron scattering radiative corrections
未来的长基线中微子实验将以前所未有的精度测量中微子振荡特性,并将在轻子区寻找CP破坏的清晰特征。近场探测器可以测量高统计量的中微子-电子散射,这为精确测量中微子-电子散射提供了可能。我们研究,在这项工作中,在这个过程中的辐射校正的测量的期望。我们专注于确定的贡献是专有的中微子通道,特别是中微子电荷半径。我们说明如何在第一次明确的测量这一有效量的前景是令人鼓舞的。
2021-07-30 hep-ph
Probing Direct and Indirect Unitarity Violation in Future Accelerator Neutrino Facilities
轻、重无菌中微子的存在可能分别导致$3\times3$轻子混合矩阵的直接和间接么正性破坏。在目前的工作中,我们研究了未来的加速器中微子设施在探测幺正性破坏效应的潜力。以DUNE、T2 HK和低能中微子工厂(LENF)作为未来中微子加速器的工作实例,在三中微子框架下研究了直接和间接么正性破缺对轻子CP破坏缺发现范围和$θ_{23}$精确测量的不同影响.此外,还讨论了直接和间接么正性破坏的附加混合参数的约束条件。最后,我们强调,采用不同振荡通道、不同中微子束和不同探测器技术的实验相结合,将是解决参数简并问题的有效途径,并给出轻子CP破坏的稳健测量,即使考虑了直接和间接的么正性破坏。
2017-08-16 hep-ph
Neutrino Flavor Mixing Constrained by Accelerator and Reactor Experiments and Solar Neutrino Observation
通过对洛斯阿拉莫斯实验和其他地面中微子振荡实验的数据进行综合分析,并假设太阳中微子问题的味道混合解,我们得到了中微子质量和混合角的约束条件。在一个三味混合方案,忽略了可能的不育中微子,我们得到了严格的限制的质量和味混合的中微子的图案。例如,我们表明,在标准的Kobayashi-Maskawa型混合矩阵$s_{13}^2 \lsim 10^{-2}$的太阳中微子解决方案的选择无关。本文还讨论了双$β$衰变的约束。
1995-06-26 hep-ph
Probing Neutrino Parameters at Accelerators
最小超对称标准模型与双线性R-宇称破坏的最简单的统一扩展提供了一个预测计划的中微子质量,可以解释所观察到的大气和太阳中微子参数。尽管中微子质量很小,但在目前和未来的高能对撞机上都可以观察到R宇称破坏,这为模型提供了一个明确的交叉检查。
2003-12-05 hep-ph
Accelerator-based Short-baseline Neutrino Oscillation Experiments
在过去的二十年里,几个实验报告了异常的结果,这些结果可能暗示了在$eV^{2}$质量尺度下无菌中微子状态的令人兴奋的可能性。液态氩时间投影室(LArTPC)是一种特别有前途的技术,以探索这一物理,由于其细粒度的跟踪和特殊的量热能力。MicroBooNE实验是一个170吨的LArTPC,计划很快开始使用费米实验室的助推中微子束(BNB)获取数据,将LArTPC的发展与理解MiniBooNE实验所看到的低能电磁异常的主要物理目标相结合。展望未来,MicroBooNE将成为\textit{short-baseline neutrino}计划的一部分,该计划通过增加额外的LArTPC探测器来搜索轻无菌中微子,并为现有的实验异常带来明确的解决方案,从而在许多重要方面扩展了BNB的物理能力。本文将概述基于加速器的短基线中微子振荡计划,重点是MicroBooNE实验,同时强调在不久的将来进一步解决短基线异常的前景。
2015-10-15 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Feasibility study of an accelerator neutrino experiment in China
未来的加速器中微子实验将为测量标准振荡参数和寻找新物理提供强有力的工具。在此背景下,我们讨论了在中国建立加速器中微子实验的前景。这些设施的可行性进行了研究,通过评估其前景的标准混合参数。作为一个例子,我们考虑了一个基于SPPC的中微子束线和CJPL的中微子探测器与1736公里的基线长度。我们发现这种设置能够显着提高$δ_{CP}$,$θ_{23}$和$Δm_{31}^2$的精度。
2022-02-28 hep-ex hep-ph
High Energy Neutrino Fluxes from Cosmic Accelerators
我们用观测到的宇宙射线和伽马射线通量来约束高能中微子通量,包括味道振荡和通过地球的传播,并表明耀变体可能被10公里的中微子望远镜探测到。
2001-03-29 astro-ph hep-ph
Accelerator, reactor, solar and atmospheric neutrino oscillation: beyond three generations
在引入一个额外的无菌中微子的四代框架下,对中微子振荡进行了唯象分析。在这样的情况下,多于一种的图案是可能的,其可以容纳如本实验所要求的三个层次结构上不同的质量平方差。我们考虑了两种不同的光谱。选择${Δ{m}}^2$ s的范围内适合的LSND,大气和太阳的中微子振荡,混合角的限制推导出,符合最严格的加速器和反应堆的数据,以及大气和太阳中微子的结果。在这两种情况下,允许的混合角被发现是非常严重的限制。对于组合允许区中的一种质量模式,大气异常可以用$ν_e - ν_μ$振荡来解释,而对于另一种质量模式,则首选$ν_μ - ν_τ$通道。加速器实验CHORUS和NOMAD在这些区域具有不同的灵敏度,它们可以区分这两种选择。
1995-07-03 hep-ph
Accelerator and Reactor Neutrino Oscillation Experiments in a Simple Three-Generation Framework
本文提出了一种新的方法来分析中微子振荡实验,在一个质量尺度的限制下的三代方案。在这个框架中,我们重新分析和重组最约束的加速器和反应堆的数据,以绘制精确的边界在新的参数空间。我们认为我们的图形表示特别适合于显示不同的振荡通道之间的相互作用。在同一框架内,未来的短和长基线实验的发现潜力也进行了研究,根据最近的信号从LSND实验和大气中微子异常。
1995-06-16 hep-ph
The Neutrino Kaleidoscope: Searches for Non-Standard Neutrino Oscillations at Neutrino Telescopes with a TeV Muon Accelerator Source
本文提出将缪子加速器中微子源与中微子望远镜结合的“中微子万花镜”概念,利用穿过地球的束流搜寻由洛伦兹不变性破缺引起的非标准中微子振荡及惰性中微子,其探测范围远超现有地球限制。
2025-08-12 hep-ex hep-ph
Perspectives for a neutrino program based on the upgrades of the CERN accelerator complex
在本文中,我们讨论了中微子物理学提供的可能性,欧洲核子研究中心加速器复杂的升级。重点是一个中等$γ$(350-580)$β$ -光束,充分利用欧洲核子研究中心加速器复杂的亮度/能量升级的LHC的物理范围。我们表明,这种设计不仅有利于正在进行的LHC升级的努力,但也充分利用了LNGS地下实验室的现有基础设施。此外,考虑到中微子能量很高,超过1 GeV,非磁化铁探测器可以有效地利用中微子束。我们表明,这个复杂的性能,什么关系到发现的CP破坏轻子部门,在情况下$θ_{13}$被发现的第一阶段的实验,是与目前的基线设计的基础上,一个巨大的水切伦科夫在Frejus。此外,该复合物对中微子质量等级也有一定的敏感性。
2005-11-29 hep-ph
Constraining low scale dark hypercharge symmetry at spallation, reactor and Dark Matter direct detection experiments
本研究利用相干弹性中微子-核散射和弹性中微子-电子散射数据,结合暗物质直接探测实验结果,对具有轻矢量媒介子质量的手征U(1)ₓ规范暗超荷对称模型设置新限制,并分析了下一代实验的改进前景。
2025-04-16 hep-ex hep-ph