Measurement of scintillation and ionization yield with high-pressure gaseous mixtures of Xe and TMA for improved neutrinoless double beta decay and dark matter searches
液态β-TPC是双β衰变和WIMP暗物质搜索中最受欢迎的选择之一。当与液体同位素相比时，气体同位素具有固有的优点，具体地，用于双β衰变搜索的跟踪能力和更好的能量分辨率。气体荧光的性能可以通过分子添加剂如三甲胺（TMA）进一步改善，其预期（1）冷却电离电子，（2）通过潘宁转移将荧光激发能转化为TMA电离，以及（3）产生闪烁和更容易检测波长（300 nm）的电致发光。这些特征可以为双β衰变搜索提供更好的跟踪和能量分辨率。它们还有望增强核反冲的柱状重组，这可用于搜索具有方向灵敏度的WIMP暗物质。我们建造了一个测试电离室，并成功地测量了闪烁和电离产额在高精度与不同的氘和TMA的混合物和压力。我们观察到潘宁效应和增加的重组与TMA的添加。然而，许多不希望的功能，暗物质搜索，如闪烁光的强烈抑制和没有重组的光的迹象，也被发现。这项工作已经进行的NEXT合作的背景下。
2015-05-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
On a Liquid Krypton TPC for double positron decay searches
Donostia International Physics Center (DIPC)（多诺斯蒂亚国际物理中心）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de València（粒子物理研究所（IFIC），西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科，巴斯克科学基金会）
本研究提出采用四伽马标记方案的液态氪时间投影室概念，小型原型即可在吨级探测器中达到10^29-10^30年灵敏度的双正电子衰变搜索世界最佳限制。
2026-09-18 nucl-ex physics.ins-det
Experimental searches of neutrinoless double beta decay
无中微子双衰变是研究轻子数守恒和中微子性质的一种独特的方法。它允许调查狄拉克/马约拉纳性质的中微子和他们的绝对质量规模（层次问题）前所未有的灵敏度。目前正在准备一些实验，以涵盖中微子质谱的准简并区。然而，需要改进的灵敏度来探测所谓的倒置层次区域。这是一个真正的挑战所面临的一些新提出的项目，无论是基于大规模扩大目前的实验或新的想法顶部提高技术性能或减少背景的贡献。最相关的正在进行的实验进行审查。最相关的参数有助于实验的灵敏度进行了讨论，并提出了一个关键的比较未来的项目。
2012-12-24 hep-ex nucl-ex
Neutrinoless double beta decay and direct searches for neutrino mass
对无中微子双β衰变的研究和寻找普通β衰变中中微子质量的表现形式是中微子绝对质量标度的主要信息来源，也是中微子电荷共轭性质的唯一实用信息来源。因此，这些研究在更好地理解整个快速扩展的中微子物理学领域的计划中具有独特的作用。
2004-12-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
Future prospects for neutrinoless double-beta decay
无中微子双β衰变的研究在理解中微子物理中起着基础性的作用。它的观测将证明中微子是马约拉纳粒子，轻子数不守恒。实验性搜索要求探测器具有非常大的源质量和极低的背景。我们报告计划未来的实验搜索，并讨论其预期的敏感性。
2017-05-10 nucl-ex physics.ins-det
COBRA - Double beta decay searches using CdTe detectors
提出了一种用CdTe（CdZnTe）半导体探测器研究双β衰变的新方法（称为COBRA）。它遵循源和检测器是相同的想法。这将允许同时测量5个$β^-β^-$和4个$β^+β^+$发射器。Cd-116和Te-130的无中微子双β衰变的半衰期极限可以相对于电流极限提高一个数量级以上，并且可以获得小于1 eV的有效Majorana中微子质量的灵敏度。此外，第一次存在观察双电子捕获过程的现实机会。可以进行对稀有过程的额外搜索，如4重禁止的Cd-113 $β$ -衰变、Te-123的电子捕获和暗物质探测。可实现的限制进行了评估，为10公斤的这种探测器，并可以相应地扩大到更高的探测器质量，因为模块化设计的拟议实验。
2001-05-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Double beta decay searches of Xe-134, Xe-126 and Xe-124 with large scale Xe detectors
假设一个潜在的大规模探测器实验发展用于寻找耗尽在氘-136中的暗物质，研究了氘-134和氘-124的双β衰变研究的灵敏度。探讨了在各种情况下观测到氘-134的2 nu双β衰变的可能性。对于所有计算的核基质元素，都应该可以进行阳性观察。在涵盖理论预测半衰期不确定性的所有情况下，均可探测到2个$ν$ ECEC，并讨论了潜在的搜索方法。讨论了β-124对β +/EC衰变的敏感性，并可能进行积极的观察，而β +/β +衰变仍然无法观察到。所进行的研究考虑到太阳pp-中微子相互作用，$^{85}$ Kr β衰变和剩余的氘-136双β衰变作为耗尽探测器中的背景成分。
2014-09-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
First test of an enriched $^{116}$CdWO$_4$ scintillating bolometer for neutrinoless double-beta-decay searches
首次成功地将富含$^{116}$ Cd的钨酸镉晶体闪烁体用作测量辐射热计。测量在地面上在18 mK的温度下进行。晶体质量为34.5 g，富集程度约为82%。尽管由于地面上的操作而产生了大量的堆积效应，但该探测器表现出了高能量分辨率（在0.2-2.6 MeV $γ$能量范围内的2-7 keV半高宽）、强大的粒子识别能力和高水平的内部放射性纯度。这些结果证明钨酸镉是一种非常有前途的探测器材料，用于下一代无中微子双β衰变测辐射热实验，如CUPID项目（CUORE升级与粒子识别）中提出的。
2016-06-24 nucl-ex physics.ins-det
Complementarity between neutrinoless double beta decay and collider searches for heavy neutrinos in composite-fermion models
复合费米子模型预测了激发态夸克和轻子的质量尺度，这些质量尺度可以在像LHC这样的高能对撞机上观察到; CMS和ATLAS合作的最新排除限制将激发态费米子质量和复合尺度限制在多TeV范围内。与此同时，假设的复合马约拉纳中微子将导致在无中微子双β衰变（$0νββ$）实验中可观察到的效应。在这项工作中，我们表明，目前的复合中微子排斥极限$M_N>4.6$ TeV，从直接搜索中提取的大型强子对撞机，确实可以进一步提高到$M_N>8.8$ TeV，包括对核跃迁$^{136}$ $\to$ $^{136}$ Ba $+2e^-$的约束。展望未来，即将到来的HL-LHC将允许探测更大部分的参数空间，尽管如此，它仍将受益于$0 νββ$未来探测器提供的互补限制，以探索高达$12.6$ TeV的复合中微子质量。
2021-11-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
The Ion Fluorescence Chamber (IFC): A new concept for directional dark matter and topologically imaging neutrinoless double beta decay searches
介绍了一种用于大体积、细粒度粒子探测的新型粒子探测概念：离子荧光室（IFC）。在诸如SF $_6$和SeF $_6$的电负性气体中，电离粒子产生正离子和负离子的集合。在IFC中，正离子漂移到化学活性阴极，在那里它们与定制的有机开启荧光单层反应，编码长寿命的2D图像。负离子在阳极以粗略的分辨率被电感测，诱导光学显微镜行进到并扫描相应的阴极位置以获得荧光图像。这一概念建立在为无中微子双β衰变中的钡标记开发的技术基础上，将乳胶探测器的超精细成像能力与时间投影室的单片传感相结合。其结果是在任意大的体积上的高精度成像探测器，而没有膨胀的通道数或系统复杂性的挑战。概述的概念后，我们讨论了R\&D进行演示，并探讨应用到两个方向的暗物质搜索SF $_6$和搜索无中微子双β衰变在大$^{82}$ SeF $_6$室。
2022-03-19 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A search for the radiative neutrinoless double electron capture of $^{58}$Ni
在$^{58}$ Ni中进行了单\gray \发射的辐射无中微子双电子俘获的研究。在德国德累斯顿的Felsenkeller地下实验室用超低本底HPGe探测器对7286 g天然同位素组成的镍样品进行了58.3 d的γ辐射测量。对于该衰变模式，获得了$2.1 \times 10^{21}$ yr（90%CL）的新半衰期下限。该半衰期极限比$^{58}$ Ni的现有极限高两个数量级，并且是无中微子双电子捕获衰变的最佳半衰期极限之一。
2016-05-11 nucl-ex
Low background techniques in bolometers for double-beta decay search
测辐射热计是一种低温粒子探测器，具有高能量分辨率和探测效率。某些类型的测辐射热探测器也能够执行有效的粒子识别。各种各样的辐射纯电介质和抗磁性材料使测辐射热技术在天体粒子物理学中的应用有利。特别是，由于其优越的性能，测辐射热计在世界范围内的努力寻找无中微子双β衰变的重要作用。这样的实验强烈要求极低水平的背景，可以很容易地模仿搜索的过程。本文综述了低本底辐射热双β衰变探测技术的最新进展。
2017-11-03 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Probing the nuclide 180W for neutrinoless double-electron capture exploration
用潘宁阱质谱计SHIPTRAP测量了核素180 W和180 Hf的质量差，以探讨180 W作为寻找无中微子双电子俘获的可能候选核素。Q值测量为143.20（27）keV。这个值结合原子电子波函数和其他参数的计算，得到0+ \rightarrow 0+基态到基态的双电子俘获跃迁的半衰期约为5 \cdot 10 E27年/<m_ee[eV]>^2。
2011-11-28 nucl-ex
Observation of double radiative capture on pionic hydrogen
我们首次观测到π氢的双辐射俘获。该实验是在TRIUMF回旋加速器上使用RMC分光计进行的，并在液氢中$π^-$停止后检测到$γ$-射线符合。我们发现双辐射俘获的分支比为$(3.05 \pm 0.27(stat.) \pm 0.31(syst.)) \times 10^{-5}$。测得的分支比和角能量分布支持理论预测的占主导地位的贡献从$ππ\to γγ$湮灭机制。
2002-10-26 nucl-ex
Kiloton-scale xenon detectors for neutrinoless double beta decay and other new physics searches
采用氙的大型探测器是现有的和计划中的新物理研究的领先技术，包括对无中微子双β衰变（$0νββ$）和暗物质的研究。虽然即将推出的探测器将采用一吨或更多的目标质量，但进一步将气相或液相探测器扩展到千吨级将使下一代对罕见现象的搜索变得非常灵敏。将这一技术推广到远远超过吨级的探测器的关键挑战是获得探测器本身。我们描述的动机扩展的时间时间投影室（TPC）的千吨级和可能的途径，避免现有的供应链的采购。如果成功获得所需数量的氚，这种类型的千吨级探测器可以实现新一代实验，包括在半衰期灵敏度长达$10^{30}$年的情况下搜索$0νββ$。
2021-12-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
First direct $^{7}$Be electron capture $Q$-value measurement towards high-precision BSM neutrino physics searches
本文利用LEBIT彭宁阱质谱法首次直接测量$^{7}$Be电子俘获$Q$值，精度较此前提高三倍，为基于$^7$Be掺杂超导传感器的超越标准模型中微子物理研究提供了关键数据。
2024-01-18 nucl-ex
The Exposure-Background Duality in the Searches of Neutrinoless Double Beta Decay
要攀登无中微子双β衰变（$0 νββ$）观测高峰，需要付出巨大的努力。本文定量探讨了$0 νββ$实验中暴露量（目标质量X数据采集时间）和背景水平之间的相互作用。特别是，背景减少可以大大减轻不切实际的大曝光的必要性，因为正常质量等级（NH）的探测。非简并（ND）-NH可以用O（100）吨-年的暴露量覆盖，这仅比下一代项目计划的暴露量大一个数量级-前提是本底可以相对于当前最佳水平减少0（$10^{-6}$）。因此，背景抑制将发挥越来越重要的和投资有效的，如果不是决定，在未来的$0 νββ$实验的敏感性目标接近和覆盖ND-NH的作用。
2020-01-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measurement of scintillation and ionization yield with high-pressure gaseous mixtures of Xe and TMA for improved neutrinoless double beta decay and dark matter searches
气态氙时间投影室（TPC）是一种用于无中微子双β衰变和WIMP暗物质研究的探测器技术。虽然它的密度低于液体探测器，但它在跟踪能力和更好的能量分辨率方面具有内在优势。气体荧光的性能可以通过分子添加剂如三甲胺（TMA）进一步改善，其预期（1）冷却电离电子，（2）通过潘宁转移将荧光激发能转化为TMA电离，以及（3）产生闪烁和更容易检测波长（300 nm）的电致发光。为了测试TMA对性能改善的可行性，我们首次直接测量了Penning和荧光转移效率，使用了Na 2SO 4和TMA的气体混合物。虽然我们观察到的潘宁转移效率高达~ 35%，我们发现强烈的抑制初级闪烁光与TMA。我们还发现，具有三甲基溴和TMA混合物的初级闪烁光可以很好地表征为约3%的荧光从三甲基溴转移到TMA，由于TMA自猝灭而进一步抑制。没有发现TMA离子复合产生闪烁光的证据，这种强烈的闪烁光抑制使暗物质的搜索变得相当具有挑战性，而改进无中微子双β衰变搜索的可能性仍然存在。这项工作是在NEXT合作的背景下进行的。
2016-02-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Comparative study of the double $K$-shell-vacancy production in single- and double-electron capture decay
我们对$^{81}$ Kr的单$K$-壳层电子俘获和$^{78}$ Kr的双$K$-壳层电子俘获之后的双$K$-壳层空位产生的衰减信号进行了比较研究。通过检测$ECEC$ -衰变中的两个$K$ X射线和几个俄歇电子的三重符合，或者通过检测$EC$衰变中的两个$K$ X射线和（俄歇电子+喷射的$K$ -壳层电子），来识别双$1s$空位态的辐射衰变。对于$^{81}$ Kr的衰变，已经测量了由于甩脱过程产生的每个$K$ -电子捕获的$K$ -壳空位的数量。发现这种衰变的概率为$P_{KK}=(5.7\pm0.8)\times10^{-5}$，系统误差为$(ΔP_{KK})_{syst}=\pm0.4 \times10^{-5}$。对于$^{78}{\rm{Kr}}(2\nu2K)$衰变，单捕获和双捕获衰变的比较研究使我们能够获得信号背景比为15/1。在使用由170.6 g $^{78}$ Kr组成的样品的实验中，通过分析在782天的活体测量中积累的数据来确定$T_{1/2}^{2\nu2K}(g.s. \rightarrow g.s.) = [1.9^{+1.3}_{-0.7}(stat)\pm0.3(syst)]\times 10^{22}$ y的半衰期。
2017-09-06 nucl-ex
Scintillating bolometers for Double Beta Decay search
在双β衰变（DBD）探测领域，使用高分辨率的探测器，可以主动区分背景是非常有吸引力的。含有双β衰变发射体的闪烁测辐射热计可以在很大程度上满足这种非常有趣的可能性。在本文中，我们提出了最新的结果与CdWO 4和CaMoO 4晶体。此外，我们报告，第一次，一个非常有趣的功能的CaMoO 4测辐射热计：由于不同的热脉冲形状的区别β-γ事件的可能性，从那些由α粒子引起的。
2009-11-05 nucl-ex
Measuring Double-Electron Capture with Liquid Xenon Experiments
我们调查的可能性观察的衰变模式$^{124}$的两个电子被捕获，两个中微子被发射，和最后的子核是在其基态，使用暗物质实验与液体氙。衰变半衰期的第一个上限计算为1.66 $\times10^{21}$年，置信水平为90%（C.L.）从XENON 100实验中获得的背景数据。采用一个已知的背景模型，从大型地下氙（LUX）实验，我们预测，双电子捕获的$^{124}$的探测到基态的$^{124}$碲与LUX将有大约115个事件，假设半衰期为2.9 $\times$ 10 $^{21}$年。我们的结论是，测量$^{124}$-2 $ν$双电子捕获到基态的$^{124}$ Te可以更精确地与建议的LUX-Zeplin（LZ）实验。
2013-12-27 nucl-ex
Search for d^* Dibaryon by Double-radiative Capture on Pionic Deuterium
我们报道了通过双辐射俘获介子氘来产生d^* 双重子的研究。该实验是在TRIUMF回旋加速器上使用RMC圆柱对光谱仪进行的，并检测了液体氘中π停止后的伽马射线符合。我们没有发现窄二重子的证据，并得到了分支比的上限，BR < 6.7 × 10^{-6}（90% C. L.），在1920到1980 MeV的质量范围内产生窄d^*。替换为物理字母B接受的版本和校正的标准化。
2002-11-20 nucl-ex
Electron-capture branch of 100Tc and tests of nuclear wave functions for double-beta decays
我们提出了一个测量的电子捕获分支的$^{100}$ Tc。我们的值，$B(\text{EC}) = (2.6 \pm 0.4) \times 10^{-5}$，意味着$^{100}$ Mo中微子吸收截面到$^{100}$ Tc的基态大约是三分之一比以前认为的大。与以前的测量相比，我们的值$B(\text{EC})$防止了与双$β$衰变矩阵元素相关的QRPA计算的较小分歧。
2008-09-22 nucl-ex
Search for resonant neutrinoless double electron capture in Gd-152 and other rare decays in Gd isotopes
在Gran Sasso地下实验室（意大利）用超低本底高纯锗探测器对钆同位素的稀有衰变进行了研究。测量198 g Gd $_2$粉末样品63.8 d，总Gd暴露量为12.6 kg $\times$ d。$^{152}$ Gd是最有希望的共振无中微子双电子俘获同位素，它能显著提高无中微子双β衰变的速率。该衰变的半衰期被限制为$>4.2\times10^{12}$年（90\%可信度）。这一极限距离理论预测仍然有几个数量级的距离，但它是第一个建立的转变极限，为未来的实验铺平了道路。此外，在$^{152}$ Gd、$^{154}$ Gd和$^{160}$ Gd中研究了其他罕见的α和双β衰变模式，半衰期限值在$10^{17-20}$年范围内。
2023-03-01 nucl-ex
NEXT, a HPGXe TPC for neutrinoless double beta decay searches
提出了一种新的无中微子双β衰变探测概念。这个概念是基于一个充满高压气态氙的时间投影室（TPC），并具有用于量热和跟踪的独立功能。由于其出色的能量分辨率，以及由独特的双β衰变拓扑特征提供的强大的背景抑制，本意向书中讨论的设计有望成为具有竞争力的，并可能超过下一代无中微子双β衰变实验的现有建议。讨论了在Canfranc地下实验室建造100 kg基准质量的双β衰变同位素γ（136）探测器的原理、设计指标、物理潜力和研发计划。
2009-07-23 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Analysis of cryogenic calorimeters with light and heat read-out for double beta decay searches
在下一代实验中，抑制无中微子双β衰变感兴趣区域的假事件将发挥重要作用。基于低温量热计技术的探测器的背景预计主要是α粒子，通过利用闪烁光发射的差异，可以从双β衰变信号中分离出α粒子。CUPID-0是一系列富含Zn $^{82}$ Se的热量计，是该技术的第一个大质量演示器。该探测器于2017年开始在Gran Sasso国家天文台进行数据采集，目的是证明光和热的双重读出可以有效抑制α背景。在本文中，我们描述了我们开发的软件工具，用于分析制冷量热计，我们证明，这项技术可以达到前所未有的背景下的低温量热计。
2018-08-30 nucl-ex physics.ins-det
Masses of 130Te, 130Xe and double-beta-decay Q-value of 130Te
通过测量同时被捕获在潘宁阱中的三重电荷离子对的回旋频率比，得到了~（130）Te和~（130）Te的原子质量。在一个标准偏差不确定度下的结果为M（130 Te）= 129.906222744（16）u和M（130 Te）= 129.903509351（15）u。考虑到质量差中的系统误差，寻找130 Te的无中微子双β衰变所需的双β衰变Q值被确定为Qbb（130 Te）= 2527.518（13）keV。
2009-02-12 nucl-ex
Searches for Double Beta Decay of $^{134}$Xe with EXO-200
用EXO-200探测器探测了$^{134}$氘的双β衰变。EXO-200是一种单相液体氙探测器，用于探测$^{136}$氘的无中微子双β衰变。使用$29.6\text{ kg}\!\cdot\!\text{yr}$的暴露量，推导出90%置信水平下的$\text{T}_{1/2}^{2νβ\!β}>8.7\cdot10^{20}\text{ yr}$和$\text{T}_{1/2}^{0νβ\!β}>1.1\cdot10^{23}\text{ yr}$的下限，以及$1.2\cdot10^{21}\text{ yr}$和$1.9\cdot10^{23}\text{ yr}$的相应半衰期灵敏度。这些限制超过了文献中的$^{134}$中微子，提高了近$10^{5}$和2的两个反中微子和中微子模式，分别。
2017-11-06 hep-ex nucl-ex
Sensitivity of a tonne-scale NEXT detector for neutrinoless double beta decay searches
氙TPC中微子实验（NEXT）使用高压氙气TPC和电致发光放大来研究氚-136的无中微子双β衰变。如果将这一技术扩大到大约1吨浓缩氙，则在不到5年的运行时间内，对无中微子双β衰变半衰期的灵敏度将超过1 E27年，使目前的极限至少提高一个数量级。这一预测是基于一个众所周知的背景模型占主导地位的放射源。这里提出的探测器的概念是一个引人注目的路径上的第一步，对中微子质量的逆序定义的参数空间的灵敏度，并超越。
2021-02-22 nucl-ex physics.ins-det
A search for double-electron capture in 74Se using coincidence/anticoincidence gamma-ray spectrometry
评价单，符合和反符合伽马射线能谱法进行了目的是寻找双电子捕获74硒。该过程是独特的，因为在74Ge（1204 keV）中存在跃迁到2+激发态的可能性，并且通过能量为595.9 keV和608.4 keV的两个伽马量子级联去激发。反宇宙屏蔽HPGe谱仪和符合HPGe-NaI（Tl）谱仪的长期测量没有显示74Se中双电子俘获的任何证据。74 Se双电子俘获半衰期的最佳极限（无中微子和双中微子过程）估计为> 1.5x10E19年。
2015-07-08 nucl-ex physics.ins-det
Experimental updates on development of accelerator-driven ion source at TRIUMF to benchmark Ba-tagging techniques for future neutrinoless double beta decay searches
TRIUMF（特柳姆夫国家粒子加速器中心）；Department of Physics and Astronomy, McMaster University（麦克马斯特大学物理与天文系）；Department of Physics and Physical Oceanography, University of North Carolina at Wilmington（北卡罗来纳大学威尔明顿分校物理与物理海洋学系）；Department of Physics, McGill University（麦吉尔大学物理系）；Department of Physics and Astronomy, University of Victoria（维多利亚大学物理与天文系）
为nEXO实验开发Ba标记技术，TRIUMF正在建设加速器驱动离子源，通过注入放射性离子到液氙中并利用γ谱学检测，以测试和优化Ba离子提取与识别方法。
2026-06-12 nucl-ex physics.ins-det
Search for exotic baryons in double radiative capture on pionic hydrogen
我们报道了一个通过双辐射俘获介子氢来寻找低位奇异重子的实验。这些数据是在TRIUMF回旋加速器上使用RMC光谱仪通过探测液氢中π介子光阑的伽马射线对收集的。没有发现任何证据来支持早先关于质量为1004和1044 MeV/ $c^2$的奇异重子的说法。我们分别得到了$< 3 \times 10^{-6}$和$< 4 \times 10^{-6}$通过这些奇异态的双辐射俘获分支比的上限。
2004-03-23 hep-ex nucl-ex
Calculation of nuclear matrix elements in neutrinoless double electron capture
计算了$^{152}$ Gd，$^{164}$ Er和$^{180}$ W核的无中微子双电子俘获核矩阵元.最近对这些原子核的精确质量测量显示出很大的共振增强因子，使它们成为观测这种衰变模式的最有希望的候选者。我们采用了一种先进的能量密度泛函方法，该方法包含了对称性恢复和形状混合等超平均场效应。我们的计算重现实验电荷半径和$B(E2)$值预测所有这些核的大变形。这一事实显著降低了NME值，导致三种候选物的半衰期大于$10^{29}$年。
2012-03-05 nucl-ex nucl-th
Two-neutrino double electron capture on $^{124}$Xe based on an effective theory and the nuclear shell model
本文基于有效理论（ET）和大尺度壳层模型计算，研究了$^{124}$核上的双中微子双电子俘获，这两种现代原子核结构方法已经用Gamow-Teller和双β衰变数据进行了验证。在电子转移中，低能常数与电子俘获和$β^{-}$在氙周围的跃迁相吻合。对于核壳模型，我们使用一个大的配置空间，再现在这个质量区域的原子核的光谱相互作用。对于占主导地位的过渡到$^{124}$ Te基态，我们发现的ET和$T^{2ν{\rm ECEC}}_{1/2} = (0.43-2.9)\times 10^{22}$ y的壳模型的半衰期$T^{2ν{\rm ECEC}}_{1/2}=(1.3-18)\times 10^{22}$ y。ET的不确定性导致半衰期几乎完全符合目前的实验限制，并在很大程度上在正在进行的实验范围内。壳模型半衰期范围与ET重叠，但超出当前限值的范围较小。因此，我们的研究结果表明，在$^{124}$的双中微子双电子捕获有一个很好的机会被发现正在进行或未来的实验。此外，我们还研究了$^{124}$ Te的双中微子双电子俘获激发态。
2018-09-12 nucl-ex nucl-th
A first search of excited states double beta and double electron capture decays of Pd110 and Pd102
对钯同位素110 Pd和102 Pd衰变到其子体激发态的双β衰变进行了研究，得到了110 Pd衰变到第一激发态0+和2+的第一半衰期极限分别为5.89 e 19 yr和4.40 e 19 yr（95%CL）。相应的102 Pd双电子俘获跃迁的半衰期极限分别为7.64e ~（18）yr和2.68e ~（18）yr（95%CL）。这是对102 Pd的首次测量。
2012-07-04 hep-ex hep-ph nucl-ex
Performance evaluation of GYGAG crystals for neutrinoless double beta decay search
Research Center for Neutrino Science, Tohoku University（东北大学中微子科学研究中心）；Faculty of Engineering, The University of Tokyo（东京大学工学部）；Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo（东京大学宇宙线研究所）
本研究制备了不同钇浓度的GYGAG晶体，评估其能量分辨率、α/γ脉冲形状甄别能力和闪烁时间特性，发现钇替代提高了光产额，最佳能量分辨率在Gd2.5Y0.5Al2Ga3O12中实现，且GYGAG在所有钇浓度下均表现出高脉冲形状甄别性能。
2026-05-27 nucl-ex physics.ins-det
Muon capture reaction on $^{100}Mo$ to study nuclear responses for double beta decays and astro-neutrinos
首次研究了富集$^{100}Mo$同位素上的负μ子俘获反应（MCR），以研究无中微子双β衰变和超新星中微子核相互作用的中微子核响应. $^{100}Mo$上的MCR主要以$^{100}Mo(mu,xn)^{100-x}Nb$形式进行，其中$x$是MCR发射的中子数。Nb同位素质量分布是通过测量放射性$^{100-x}Nb$的延迟γ射线获得的。利用MCR后的中子发射模型，导出了MCR的中微子响应（强度分布）。在11-14 MeV的峰值能量处的巨共振（GR）样分布表明MCR强度集中在μ子捕获GR区域。
2017-07-27 nucl-ex nucl-th
Xenon-Doped Liquid Argon TPCs as a Neutrinoless Double Beta Decay Platform
本研究探讨了在10 kton级地下液氩TPC中掺杂2%氙以搜寻无中微子双贝塔衰变的方案，分析了设计要求与背景抑制，发现该探测器有望达到2-4 meV的$m_{ββ}$灵敏度。
2022-03-24 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
High-bandwidth frequency domain multiplexed readout of transition-edge sensors for neutrinoless double beta decay searches
McGill University（麦吉尔大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Virginia Polytechnic Institute and State University（弗吉尼亚理工大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
下一代低温中微子less双β衰变实验需要更快速的读取以提高背景区分度。本研究开发了基于McGill/Berkeley数字fMux读取的新型系统，实现156kHz的高带宽读取，以满足下一代TES仪器化低温 calorimeters的需求。
2026-06-08 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
Towards complete leading-order predictions for neutrinoless double $β$ decay
双中子系统$nn\to ppe^-e^-$的无中微子双$β$（$0νββ$）衰变的振幅构成了用于大规模$0νββ$搜索的重核的核结构计算的关键构件。假设$0νββ$过程是由光-马约拉纳-中微子交换介导的，在手征有效场论中的系统分析表明，已经在首阶需要接触算子来确保重整化。在这项工作中，我们开发了一种方法来估计其系数的数值模拟的Cottingham公式和验证的结果，通过复制的电荷无关性的破坏贡献的核子-核子散射长度。我们的中心结果，而在$\overline{\text{MS}}$方案中得出的，是在重整化振幅$\mathcal{A}_ν(|\mathbf{p}|,|\mathbf{p}^\prime|)$，匹配，这将允许一个来确定在核结构计算中采用的正则化方案的接触项的贡献。因此，我们的研究结果大大减少了一个关键的不确定性，在解释搜索$0νββ$衰变。
2021-04-30 hep-ex hep-lat hep-ph
