Latest results from CUORE and prospects for CUPID
CUORE最新成果展示其在0νββ衰变研究中的突破，CUPID计划通过提升灵敏度探索100Mo中微子质量倒置层次。
2025-11-24 astro-ph.IM nucl-ex
The CUORE experiment at LNGS
罕见事件低温地下观测站（CUORE）是第一个能够达到1吨规模的无中微子双β衰变的热测量实验。该探测器由988个TeO2晶体组成，排列在19个塔的圆柱形紧凑结构中。2016年8月完成了实验的建设，特别是低温恒温器中所有塔的安装，随后在2017年初冷却到基础温度。CUORE探测器现已投入使用，自2017年春季以来一直在获取科学数据。我们在这里提出的检测器的初始性能和初步结果，从第一个检测器运行。
2017-12-21 nucl-ex physics.ins-det
Search for Double-Beta Decay of $\mathrm{^{130}Te}$ to the $0^+$ States of $\mathrm{^{130}Xe}$ with CUORE
CUORE实验是在同位素$\mathrm{^{130}Te}$中寻找轻子数破坏的无中微子双β衰变（$0νββ$）的大型测辐射热阵列。在这项工作中，我们提出了两个搜索的最新结果双β衰变（DBD）的$\mathrm{^{130}Te}$的$\mathrm{^{130}Xe}$的第一个$0^{+}_2$激发态：$0νββ$衰变和标准模型允许的双中微子双β衰变（$2νββ$）。两次检索均基于372.5 kg $\times$ yr TeO $_2$暴露。在最终状态下由激发的中微子核发射的去激发伽马射线产生独特的签名，可以通过研究两个或多个测辐射热计中的重合事件来在低背景下搜索该签名。在这方面，CuORE晶体的紧密堆积排列构成了显著的优势。在90%可信区间（C.I.）对于${0νββ}$衰变，估计为$\mathrm{S^{0ν}_{1/2} = 5.6 \times 10^{24} \: \mathrm{yr}}$，对于${2νββ}$衰变，估计为$\mathrm{S^{2ν}_{1/2} = 2.1 \times 10^{24} \: \mathrm{yr}}$。没有观察到任何一种衰减模式的显著证据，并且在$90\%$ C.I.在衰变半衰期上的计算公式为：$\mathrm{(T_{1/2})^{0ν}_{0^+_2} > 5.9 \times 10^{24} \: \mathrm{yr}}…
2021-07-30 nucl-ex
New direct limit on neutrinoless double beta decay half-life of $^{128}$Te with CUORE
本研究利用 CUORE 实验首次寻找 $^{128}$Te 的无中微子双 beta 衰变，未发现证据，通过贝叶斯分析将其半衰期下限设为 $3.6 \ imes 10^{24}$ 年，创下最严格限制并超越以往实验结果。
2025-01-31 nucl-ex
The low-temperature energy calibration system for the CUORE bolometer array
CUORE实验将在意大利大萨索国家实验室用988个TeO_2测辐射热计阵列在10 mK下探测130 Te的无中微子双β衰变（0 nDBD）。探测器被安置在一个大型的无冷冻剂的低温恒温器中，由脉冲管和高功率稀释制冷机冷却。TeO_2测辐射热计测量事件能量，准确可靠的能量刻度是成功识别候选0nDBD和背景事件的关键。正在开发的探测器校准系统是基于插入12个伽马源，这些伽马源能够在自身重量的作用下通过一组导管移动，这些导管将它们从300K法兰上的部署盒向下引导到低温恒温器内的探测器区域中的位置。CUORE实验对低温恒温器的最大热负荷、材料放射性纯度、污染风险以及在正常数据采集期间完全收回源的能力提出了严格的要求。再加上集成到一个独特的低温恒温器中，这需要精心的设计和非传统的解决方案。我们提出的设计，挑战和预期的性能，这种低温能量校准系统。
2009-08-03 nucl-ex
Measurement of the 2$νββ$ Decay Half-life of $^{130}$Te with CUORE
我们测量了$^{130}$ Te的双中微子双β衰变，使用CUORE探测器累积的300.7 kg $\cdot$ yr的曝光量。使用贝叶斯分析来拟合模拟光谱与实验数据，可以解开所有主要的背景源，并精确测量两个中微子的贡献。半衰期与过去的测量结果一致，不确定性大大降低：$T^{2ν}_{1/2} = 7.71^{+0.08}_{-0.06}\mathrm{(stat.)}^{+0.12}_{-0.15}\mathrm{(syst.)}\times10^{20}$ yr。该测量是迄今为止对$^{130}$ Te 2 $νββ$衰变半衰期的最精确测定。
2021-05-19 nucl-ex
A Cryogenic Underground Observatory for Rare Events: Cuore, an Update
CUORE是一个由1000个TeO_{2}测辐射热计组成的紧凑阵列，每个测辐射热计是一个边长为5 cm的立方体，质量为750 gms。该阵列由25个垂直塔组成，排列成正方形，5塔乘5塔，每个塔包含10层4晶体。探测器的设计是针对超低背景探测进行优化的，用于探测^{130}Te（丰度33.8%）的无中微子双β衰变、冷暗物质、太阳轴子和罕见的核衰变。一个涉及20个不同大小的晶体（MIBETA）的初步实验已经完成，一个单一的CUORE塔正在建造，作为一个较小规模的实验，称为CUORICINO。预期的性能和灵敏度，根据蒙特卡罗模拟和外推目前的结果，报告。
2002-08-06 hep-ex nucl-ex
R&D towards CUPID (CUORE Upgrade with Particle IDentification)
CUPID是一个未来的吨级无中微子双β衰变（$0νββ$）实验，用于探测中微子的马约拉纳性质，并发现中微子质量的所谓倒置层次区域中的轻子数违反。CUPID将建立在CUORE的经验、专业知识和教训的基础上，并将尽可能利用当前的CUORE基础设施。为了实现其雄心勃勃的科学目标，CUPID的目标是增加源质量并大幅减少感兴趣区域的背景。这需要同位素浓缩、升级的纯化和结晶程序、新的探测器技术、更严格的材料选择，以及可能与CUORE部署的最新技术水平有关的新屏蔽概念。本文件回顾并描述了CUORE内部和外部针对下一代测热$0νββ$实验开展的丰富多样的研发活动。另一份单独的文件更详细地讨论了CUPID的科学目标和时间表。
2015-04-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Cosmogenic-neutron activation of TeO2 and implications for neutrinoless double-beta decay experiments
用中子束测量了天然碲的宇宙成因中子活化的通量平均截面，中子束包含动能高达$\sim$ 800 MeV的中子，其能谱与海平面宇宙射线中子的能谱相似。对产生的放射性同位素的分析表明，在寻找130 Te的无中微子双β衰变的实验中，110 mAg将是宇宙起源激活背景的主要贡献者，如CUORE和SNO+。CUORE实验中的宇宙起源激活背景的估计已经获得使用这种测量和横截面测量碲的质子激活的结果。此外，测量的截面在这项工作中也从半经验的截面计算结果进行了比较。
2015-03-06 nucl-ex physics.ins-det
CUPID: CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) Upgrade with Particle IDentification
CUPID是一个未来的吨级无中微子双β衰变（$0νββ$）实验，用于探测中微子的马约拉纳性质，并发现中微子质量的所谓倒置层次区域中的轻子数违反。CUPID将建立在CUORE的经验、专业知识和教训的基础上，并将尽可能利用当前的CUORE基础设施。为了实现其雄心勃勃的科学目标，CUPID的目标是增加源质量并大幅减少感兴趣区域的背景。这需要同位素浓缩、升级的纯化和结晶程序、新的探测器技术、更严格的材料选择，以及可能与CUORE部署的最新技术水平有关的新屏蔽概念。本文回顾了CUPID的科学目标，定义了近期研发活动的范围，并提出了安装下一代实验的路线图。一份单独的文件更详细地讨论了广泛的研发计划。
2015-04-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Analysis Techniques for the Evaluation of the Neutrinoless Double-Beta Decay Lifetime in $^{130}$Te with CUORE-0
我们详细描述的方法来获得的寿命下限的中微子无双β（$0νββ$）衰变在$^{130}$ Te和相关的限制使用CUORE-0探测器的中微子的有效马约拉纳质量。CUORE-0是一个位于Gran Sasso国家实验室的测辐射热探测器阵列，旨在验证为CUORE开发的背景减少技术，CUORE是计划于2016年上线的下一代实验。CUORE-0本身也是一个有竞争力的$0νββ$衰变搜索，并作为一个平台进一步开发CUORE中使用的分析工具和程序。这些包括数据收集、事件选择和处理以及信号效率评估。特别是，我们描述的幅度评估，热增益稳定，能量校准方法，和分析事件的选择，用于创建我们的最终$0νββ$衰变搜索谱。我们定义了我们的高级分析程序，重点是获得的新见解和遇到的挑战。我们详细概述了我们的拟合方法附近的假设$0νββ$衰变峰和目录的系统不确定性的主要来源。最后，我们推导出先前报告的CUORE-0的$0νββ$衰变半衰期限值，$T^{0ν}_{1/2}>2.7\times10^{24}$年，并结合Cuoricino限值，$T^{0ν}_{1/2}>4.0\times10^{24}$年。
2016-04-27 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Study of Rare Nuclear Processes with CUORE
TeO 2测辐射热计多年来一直被用于寻找130-Te中的无中微子双β衰变。CUORE是一个吨级的TeO 2探测器阵列，最近公布了对半衰期最敏感的极限$T_{1/2}^{0ν} > 1.5 \times 10^{25}\,$ yr，它对应于中微子有效马约拉纳质量的上限$140-400$ ~meV。虽然它使CUORE成为世界领先的寻找无中微子双β衰变的实验，但它并不是CUORE在核物理和粒子物理领域做出贡献的唯一研究。正如多年来在许多小规模实验中所做的那样，CUORE将研究罕见的衰变（如130-Te的双中微子双β衰变和123-Te中假设的电子捕获）和罕见的过程（例如，暗物质和轴子相互作用）。本文介绍了一些过去的实验，使用TeO 2测辐射热计的成就，和CUORE的前景。
2018-01-17 nucl-ex physics.ins-det
Radon mitigation during the installation of the CUORE $0νββ$ decay detector
CUORE -罕见事件低温地下天文台-是一个寻找$^{130}$ Te的无中微子双β（$0νββ$）衰变的实验，使用988 TeO $_2$晶体阵列作为测辐射热计，在$\sim$ 10 mK的大型稀释冰箱中运行。使用该探测器，我们的目标是$^{130}$ Te $0νββ$衰变半衰期灵敏度为$9\times10^{25}$ y，生存时间为5 y，背景指数为$\lesssim 10^{-2}$计数/keV/kg/y。为了尽量减少测辐射热计在低温恒温器中安装过程中暴露于氡气的风险，我们在专用洁净室环境中进行所有操作，并控制氡气减少。在本文中，我们讨论了CUORE氡消减系统和洁净室的设计和性能，以及实时监测氡水平的系统。
2018-01-18 nucl-ex physics.ins-det
Searching for neutrinoless double-beta decay of $^{130}$Te with CUORE
无中微子双β（$0νββ$）衰变是一种假设的轻子数破坏过程，它提供了唯一已知的方法来断言中微子质量可能的马约拉纳性质。罕见事件低温地下观测站（CUORE）是一个即将进行的实验，旨在使用988 TeO $_2$晶体测辐射热计阵列在10 mK下运行，搜索$^{130}$ Te的$0νββ$衰变。探测器将包含206 kg $^{130}$ Te，平均能量分辨率为5 keV;在$1σ$下，5年寿命后预计的$0νββ$衰变半衰期灵敏度为$1.6\times 10^{26}$ y（$9.5\times10^{25}$ y，置信水平为90%），这对应于有效Majorana质量的上限，范围为40- 100 meV（50- 130 meV）。本文综述了CUORE中所使用的实验技术，以及它的现状和预期的物理范围。
2015-02-13 nucl-ex physics.ins-det
Sensitivity and Discovery Potential of CUORE to Neutrinoless Double-Beta Decay
我们提出了一个CUORE的灵敏度和发现潜力的研究，一个测辐射热双β衰变实验正在建设中的Nazionali del Gran Sasso在意大利。两种方法来计算实验灵敏度为各种背景的情况下，和扩展的灵敏度配方的发现潜在的情况下也进行了讨论。假设本底率为10^-2 cts/（keV kg y），我们发现，经过5年的寿命，CUORE对无中微子双β衰变半衰期T_1/2（1 σ）= 1.6 \times 10 ^26 y的灵敏度为1 σ，从而具有探测低至40-100 meV的Majorana中微子有效质量的潜力;在1.64 σ处的灵敏度，对应于90% C.L.，T_1/2（1.64 sigma）= 9.5 \times 10^25 y。这个范围与76 Ge无中微子双β衰变的观测结果以及由振荡结果得到的中微子质量参数空间的优选范围进行了比较。
2013-03-20 hep-ex hep-ph nucl-ex
CUORE and beyond: bolometric techniques to explore inverted neutrino mass hierarchy
CUORE（罕见事件低温地下观测站）实验将寻找$^{130}$ Te的无中微子双β衰变。CUORE拥有741公斤的TeO $_2$晶体，在感兴趣的区域具有5 keV（0.2%）的出色能量分辨率，将成为最具竞争力的无中微子双β衰变实验之一。在五年的寿命期内，CUORE计划的无中微子双β衰变半衰期灵敏度为$1.6\times 10^{26}$ y（在90%置信水平下为$9.5\times10^{25}$ y），这对应于马约拉纳有效质量的上限，范围为40- 100 meV（50- 130 meV）。利用辅助光探测器进一步剔除背景可以显著提高测辐射热探测器的搜索灵敏度和竞争力，以充分探索$^{130}$ Te和可能的其他双β衰变候选核的反中微子质量等级。
2014-07-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Double-beta decay of ${}^{130}$Te to the first $0^+$ excited state of ${}^{130}$Xe with CUORE-0
我们报告的搜索双β衰变$^{130}$ Te的第一个$0^{+}$激发态的$^{130}$碲使用9.8公斤$\cdot$年曝光的$^{130}$ Te收集的CUORE-0实验。在这项工作中，我们利用不同的拓扑结构的重合事件，以寻找两个中微子和双中微子双衰变模式。我们没有发现任何模式的证据，并将半衰期的下限：$τ^{0ν}_{0^+}>7.9\cdot 10^{23}$年和$τ^{2ν}_{0^+}>2.4\cdot 10^{23}$年。结合我们的结果与CUORICINO实验获得的结果，我们实现了最严格的约束条件，这些过程：$τ^{0ν}_{0^+}>1.4\cdot 10^{24}$年和$τ^{2ν}_{0^+}>2.5\cdot 10^{23}$年。
2018-11-29 nucl-ex physics.ins-det
The CUORE cryostat: an infrastructure for rare event searches at millikelvin temperatures
CUORE实验是世界上最大的测热实验。该探测器由988个TeO2晶体组成，总质量为742 kg。CUORE目前正在意大利Gran Sasso国家实验室收集数据，寻找130 Te的无中微子双β衰变。大型定制无冷冻剂低温恒温器允许达到并保持约10 mK的基础温度，这是检测器最佳操作所需的。该装置的设计是为了实现低噪声环境，对实验的放射性背景的贡献最小。在本文中，我们提出了CUORE低温恒温器的概述，连同其所有子系统的描述，重点是确定的解决方案，以满足严格的要求。我们简要说明了低温恒温器调试的各个阶段，并强调了每次实现的相关步骤和里程碑。最后，我们描述了CUORE的成功冷却。
2019-07-12 nucl-ex physics.ins-det
Search for Neutrinoless Double-Beta Decay of $^{130}$Te with CUORE-0
本文报道了用CUORE-0辐射热探测器阵列在9. 8 kgPDMATHABMM-yr照射的PDMATHABMTe中寻找无中微子双β衰变的结果。特征探测器能量分辨率和感兴趣区域中的背景水平分别为$5.1\pm 0.3{\rm~keV}$ FWHM和$0.058 \pm 0.004\,(\mathrm{stat.})\pm 0.002\,(\mathrm{syst.})$ ~计数/（keV $\cdot$ kg $\cdot$ yr）。90%~ C. L.实验的下限灵敏度是$2.9\times 10^{24}~{\rm yr}$，并且超过了先前搜索的灵敏度。我们没有发现$^{130}$ Te的无中微子双β衰变的证据，并对衰变半衰期给出了贝叶斯下限，$T^{0ν}_{1/2}>$ ~ $ 2.7\times 10^{24}~{\rm yr}$在90%~ C. L。将CUORE-0数据与来自Cuoricino实验的19.75 kg $^{130}$ Te年暴露量相结合，我们获得了90% C.L.（贝叶斯），这是迄今为止对该半衰期的最严格限制。使用一系列的核矩阵元素的估计，我们解释这作为一个限制的有效马约拉纳中微子质量，$m_{ββ}< 270$- $760~\mathrm{meV}$。
2015-10-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
New results from the CUORE experiment
罕见事件低温地下观测站（CUORE）是第一个寻找能够达到一吨级的无中微子双β（$0νββ$）衰变的低温实验。该探测器位于意大利Gran Sasso国家实验室，由988 TeO $_2$晶体阵列组成，排列在19个塔的紧凑圆柱形结构中。在2016年8月完成探测器建设后，CUORE于2017年开始在约10 mK的基础温度下进行首次物理数据运行。经过2018年的多次优化活动，CUORE目前处于稳定的运行模式。2019年，CUORE发布了其2 \textsuperscript{nd}搜索$0νββ$的结果，TeO $_2$暴露量为372.5 kg $\cdot$年，对$^{130}$ Te $0νββ$衰变半衰期的中位排除敏感性为$1.7\cdot 10^{25}$年。我们没有发现$0νββ$衰变的证据，并将其设定为90\%C. I.（可信区间）$0νββ$ $^{130}$ Te衰变半衰期的$3.2\cdot 10^{25}$年贝叶斯下限。在这项工作中，我们目前的现状CUORE的搜索$0νββ$，以及审查检测器的性能。最后，我们对CUORE背景模型进行了修正，并对$^{130}$ Te双中微子双β（$2νββ$）衰变半衰期进行了测量。
2021-01-07 nucl-ex physics.ins-det
Double beta decay experiments: beginning of a new era
本文对双β衰变过程的实验研究现状进行了综述。最敏感的实验结果进行了讨论，并讨论了有效马约拉纳中微子质量（$<m_ν>) are given. New results on two neutrino double beta decay are presented. The special attention is given to new current experiments with mass of studied isotopes more than 100 kg, EXO--200 and KamLAND--Zen. These experiments open a new era in research of double beta decay. In the second part of the review prospects of search for neutrinoless double beta decay in new experiments with sensitivity to $ <m_v> $ at the level of $ \sim 0.01-0.1$ eV的现代限制值。给出了最有前景的项目（CUORE、GERDA、MAJORANA、SuperNEMO、EXO、KamLAND-Zen、SNO+）的参数和特性。
2012-09-19 nucl-ex
CUPID pre-CDR
CUPID是一个未来的吨级无中微子双β衰变（$0νββ$）实验，用于探测中微子的马约拉纳性质，并发现中微子质量的所谓倒置层次区域中的轻子数违反。CUPID将建立在CUORE的经验、专业知识和教训的基础上，并将尽可能利用当前的CUORE基础设施。为了实现其雄心勃勃的科学目标，CUPID旨在大幅降低感兴趣区域的本底，引入高效的$α$ / $β$鉴别技术，也通过CUPID-0和CUPID-Mo实验进行了验证，并使用高跃迁能量双β衰变核$^{100}$ Mo。本文件描述了与CUPID实验设计有关的主要概念，并指出了实验的预计灵敏度和全球科学目标。
2019-07-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Search for Majorana neutrinos exploiting millikelvin cryogenics with CUORE
中微子可能是其自身的反粒子，这在已知的基本粒子中是独一无二的，这种可能性源于埃托雷·马约拉纳在1937年提出的费米子对称理论。鉴于这种马约拉纳中微子的深远影响，其中一个可能的解释是宇宙的物质-反物质不对称性通过leptogenesis，中微子的马约拉纳性质要求全球严格的实验研究;主要的实验探索之一是无中微子双β（$0 νββ$）衰变。在这里，我们显示的结果从搜索的$0 νββ$衰变的$^{130}$ Te，使用最新的先进的低温热量计与CUORE实验。CUORE在绝对零度以上仅运行10毫开尔文，在三个前沿领域推动了最先进的技术：在如此超低温下保持的绝对质量，运行寿命以及低温基础设施发出的低水平电离辐射。我们没有发现$0 νββ$衰变的证据，并将$T_{1/2}^{0 ν} > 2.2 \times 10^{25}$年的下限设定在90%的可信区间。我们讨论了CUORE在其他领域取得的进展的潜在应用，如直接暗物质，中微子和核物理搜索和大规模量子计算，这可以受益于在低放射性，超低温环境中的大型有效载荷的持续运行。
2022-04-11 nucl-ex
Search for Neutrinoless $β^+EC$ Decay of $^{120}$Te with CUORE
CUORE是寻找$^{130}$ Te中无中微子双β衰变（$0νββ$）的大型低温实验。CUORE探测器由天然碲制成，提供了对$^{130}$ Te以外的同位素进行稀有事件搜索的可能性。在这项工作中，我们描述了一个搜索无中微子正电子发射电子捕获（$0νβ^+EC$）衰变在$^{120}$ Te与总TeO $_2$曝光355.7公斤$\cdot$年，相当于0.2405公斤$\cdot$年的$^{120}$ Te。尽管具有两个终态电子的$0 νββ$代表了最有希望的通道，但正电子和两个511 keV $γ$的发射使$0νβ^+EC$的衰变特征非常清晰。为了充分利用探测器模块化提供的潜力，我们包括具有不同拓扑结构的事件，并同时拟合五个选定的信号特征。使用设盲数据，我们提取了90%可信区间（C.I.）时的中位排除敏感性$3.4 \cdot 10^{22}$年。揭盲后，我们未发现$0νβ^+EC$信号的证据，并将其设定为90% C. I。$^{120}$ Te半衰期中$2.9 \cdot 10^{22}$年的贝叶斯下限。这一结果提高了一个数量级的现有限制从CUORE-0和Cuoricino的组合分析。
2022-07-18 nucl-ex
TeO$_2$ bolometers with Cherenkov signal tagging: towards next-generation neutrinoless double beta decay experiments
CUORE是由988 TeO $_2$测辐射热计组成的阵列，它将成为寻找无中微子双β衰变的最灵敏的实验之一。通过去除$α$放射性背景，可进一步提高其灵敏度。几年前已经指出，来自$β$的信号可以通过检测发射的切伦科夫光来标记，该切伦科夫光不是由$α$产生的。在本文中，我们证实了这种可能性。我们第一次测量了CuORE晶体发射的切伦科夫光，并发现它在$Q$衰变值处为100 eV。为了完全排除$α$背景，我们计算出需要基线噪声低于20 eV RMS的光检测器，该值比我们使用的测辐射热光检测器的平均噪声小3-4倍。我们指出，必须开发一种改进的光探测器技术，以获得TeO $_2$测热实验能够探测中微子质量的倒置层次。
2014-12-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Initial performance of the CUORE-0 experiment
CUORE-0是一个低温探测器，它使用二氧化碲辐射热计阵列来寻找^{130}Te的无中微子双β衰变。我们提出了第一个数据分析与7.1公斤y的总TeO_2曝光集中在背景测量和能量分辨率。在无中微子双β衰变区（2.47 - 2.57 MeV）和α背景主导区（2.70 - 3.90 MeV）的本底率分别为0.071 \pm 0.011和0.019 \pm 0.002计数/keV/kg/y。后一个结果代表了比先前实验Cuoricino改进6倍。结果验证了我们对CUORE-0中背景源的理解，这是外推到完整CUORE探测器的基础。在感兴趣的区域中获得的能量分辨率（半峰全宽）为5.7 keV。基于在感兴趣区域中测量的背景速率和能量分辨率，预期CuORE-0半衰期灵敏度超过Cuoricino的观测下限，具有一年的存活时间。
2014-08-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
CUORE-0 detector: design, construction and operation
CUORE实验将使用排列在19个塔中的988 TeO $_2$测辐射热计阵列来搜索$^{130}$ Te的无中微子双β衰变。CUORE-0是根据CUORE程序组装的第一座塔，在Aguatori Nazionali del Gran Sasso建造并投入使用，并从2013年3月到2015年3月收集数据。在本文中，我们描述了CUORE-0实验的设计，施工和操作，重点是对前身实验，Cuoricino所作的改进。特别是，我们用CUORE-0数据证明了CUORE的设计目标是可以实现的。
2016-07-18 nucl-ex physics.ins-det
Update on the recent progress of the CUORE experiment
CUORE是由988 TeO $_2$测辐射热晶体组成的741 kg阵列，旨在寻找$^{130}$ Te的无中微子双β衰变和其他稀有过程。CUORE自2017年夏季以来一直在收集数据，截至2018年夏季，共收集了86.3 kg $\cdot$/年的TeO $_2$暴露量。基于该暴露，我们能够将$^{130}$ Te的$0νββ$半衰期限值设定为90% C. L时的$T^{0ν}_{1/2}>1.5\times10^{25}$年。在这次会议上，我们展示了CUORE背景的分解，并能够提取出$T_{1/2}^{2ν}=[7.9\pm0.1 \mathrm{(stat.)}\pm0.2 \mathrm{(syst.)}]\times10^{20}$年的$^{130}$ Te $2νββ$半衰期。这是该半衰期的最精确测量值，与先前的测量值一致。
2018-08-30 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Search for Neutrinoless $β^{+}\hspace{-0.2em}EC$ Decay of $^{120}$Te with CUORE-0
我们已经进行了搜索的无中微子$β^{+}\hspace{-0.2em}EC$衰变的$^{120}$ Te使用最终CUORE-0的数据发布。我们描述了一种新的分析方法，同时适合的签名与不同的事件拓扑结构，并具有不同的信号效率的数据子集，获得在$90\%$ CI的$T_{1/2}>1.6\cdot10^{21}$年的衰变半衰期的限制。将其与Cuoricino的结果（先前的实验）相结合，我们获得了迄今为止最强的极限，对应于$90\%$ CI时的$T_{1/2}>2.7\cdot10^{21}$年。
2017-10-20 nucl-ex
An Energy-dependent Electro-thermal Response Model of CUORE Cryogenic Calorimeter
稀有事件低温地下观测站（CUORE）是在$^{130}\text{Te}$中寻找无中微子双β衰变（$0νββ$）的最灵敏的实验。CUORE使用988 TeO $_2$量热计的低温阵列，在$\sim$ 10 mK下运行，总质量为741 kg。为了进一步提高灵敏度，必须很好地理解检测器的响应。在这里，我们提出了一个非线性热模型的CUORE实验的探测器的基础上。我们已经研究了平衡和动态电热模型的探测器，通过数值拟合非线性微分方程的CUORE通道的一个子集的探测器数据，以及表征和代表的所有通道。我们证明，热电子效应和电场依赖的电阻在NTD-Ge热敏电阻单独是不足以描述我们的探测器的能量依赖的脉冲形状。我们在热敏电阻的指数温度依赖性中引入了经验二阶校正因子，这与能量依赖的脉冲形状数据产生了极好的一致性，最高可达6 MeV。我们还提出了一个噪声分析，使用拟合的热参数，并表明，固有的热噪声是可以忽略不计相比，我们的探测器所观察到的噪声。
2022-07-28 nucl-ex physics.ins-det
Constraints on Lepton Number Violation with the 2 tonne$\cdot$yr CUORE Dataset
CUORE实验利用2吨·年数据未发现无中微子双β衰变，将半衰期下限设为3.5×10^25年，并验证了未来多同位素搜索的关键技术。
2025-10-17 nucl-ex
End-to-End Data Analysis Methods for the CUORE Experiment
本研究介绍了为CUORE实验开发的端到端数据分析工具与方法，通过对每个低温量能器独立优化、采数和分析，构建高质量数据集，并详述了最新0νββ衰变搜寻中能量相关探测器响应与信号效率的评估。
2025-10-29 astro-ph.IM nucl-ex
The 198Au beta-half-life in the metal Au revisited
在室温和12 K下测量了198 Au β衰变的半衰期。所得的T（RT）= 2.684 +- 0.004 d和T（12 K）= 2.687 +- 0.005 d的值在统计不确定性范围内吻合得很好。未观察到半衰期具有温度依赖性的证据。
2010-09-10 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
Reply to the "Comment on 'Precise half-life values for two-neutrino double beta decay"
结果表明，工作[1]（arXiv：1005.2436 nucl-th）中的评论和批评是由于对工作[2]（Phys. Rev.C81，035501（2010））的不注意阅读或只是一些误解而导致的，并不影响工作[2]的结论。
2010-06-03 nucl-ex
Precise Half-Life Measurement of the Superallowed beta emitter 10C
测得10 C的半衰期为19.310（4）s，结果精度为0.02%，比之前的最佳结果提高了3倍。由于10 C是最轻的超允许0+ --> 0+ β发射体，其ft值在设置标量电流可能存在的上限时具有最大权重。
2007-11-06 nucl-ex
CUORE Sensitivity to $0νββ$ Decay
我们报道了CUORE对无中微子双β衰变（$0νββ$）的灵敏度研究。我们使用基于玩具蒙特卡罗（MC）方法的贝叶斯分析，以$90\%$可信区间（CI）（即包含$90\%$概率的$T_{1/2}^{0ν}$真实值的区间）提取对$0νββ$衰变半衰期（$T_{1/2}^{0ν}$）的排除敏感性，以及$3 σ$发现敏感性。我们考虑了不同的背景水平和能量分辨率，并描述了不同背景水平的子集中的数据划分的影响。如果本底水平和能量分辨率符合预期，CUORE将达到$90\%$ CI排除灵敏度为$2\cdot10^{25}$年（$3$月）和$9\cdot10^{25}$年（$5$年）。在相同条件下，$3$月和$5$年后的发现灵敏度分别为$7\cdot10^{24}$年和$4\cdot10^{25}$年。
2017-08-14 nucl-ex physics.ins-det
An improved half-life limit of the double beta decay of $^{94}$Zr into the excited state of $^{94}$Mo
在德国德累斯顿的Felsenkeller地下实验室，对$^{94}$ Zr到$^{94}$ Mo的第一激发态的双β衰变跃迁进行了研究。用超低本底γ能谱装置对341.1g天然同位素组成的锆样品进行了43.9d的测量。未观察到信号，新的最佳半衰期下限设定为$5.2\times10^{19}$年（90% CI）。该极限对于$0νββ$和$2νββ$衰减到$^{94}$ Mo的激发态是有效的，但不能区分这两种模式。现有的限制提高了50%。
2018-06-06 nucl-ex
Precise half-life values for two neutrino double beta decay
分析了不同核中双中微子双β衰变的所有“正”结果。使用粒子数据组推荐的程序，获得$^{48}$ Ca、$^{76}$ Ge、$^{82}$ Se、$^{96}$ Zr、$^{100}$ Mo、$^{100}$ Mo-$^{100}$ Ru（$0^+_1$）、$^{116}$ Cd、$^{130}$ Te、$^{150}$ Nd、$^{150}$ Nd-$^{150}$ Sm（$0^+_1$）和$^{238}$ U的半衰期的加权平均值。分析了现有的地球化学数据，提出了$^{128}$ Te、$^{130}$ Te和$^{130}$ Ba的半衰期建议值。根据测定的半衰期值，计算核基质元素。我建议使用这些结果作为半衰期和核基质元素的当前最可靠值。
2010-03-04 nucl-ex
Average (RECOMMENDED) Half-Life Values for Two Neutrino Double Beta Decay
分析了不同核中双中微子双β衰变的所有“正”结果。使用粒子数据组推荐的程序，获得$^{48}$ Ca、$^{76}$ Ge、$^{82}$ Se、$^{96}$ Zr、$^{100}$ Mo、$^{100}$ Mo - $^{100}$ Ru（$0^+_1$）、$^{116}$ Cd、$^{150}$ Nd和$^{238}$ U半衰期的加权平均值。分析了现有的地球化学数据，提出了$^{128}$ Te和$^{130}$ Te半衰期的建议值。我们建议使用这些结果作为目前最精确和可靠的半衰期值。
2002-03-01 nucl-ex
Average and recommended half-life values for two neutrino double beta decay: upgrade-2013
分析了不同核中双中微子双β衰变的现有正结果。使用粒子数据组推荐的程序，获得$^{48}$ Ca、$^{76}$ Ge、$^{82}$ Se、$^{96}$ Zr、$^{100}$ Mo、$^{100}$ Mo-$^{100}$ Ru（$0^+_1$）、$^{116}$ Cd、$^{130}$ Te、$^{136}$ Sm、$^{150}$ Nd、$^{150}$ Nd-$^{150}$ Sm（$0^+_1$）和$^{238}$ U的半衰期的加权平均值。分析了现有的地球化学数据，提出了$^{128}$ Te和$^{130}$ Ba半衰期的建议值。我建议使用这些结果作为目前最可靠的半衰期值。
2013-11-11 nucl-ex
Precise Half-Life Measurement of the Superallowed Beta+ Emitter 46V
46V的半衰期已被测量为422.66（6）ms，这是一个比以前最好的测量更精确的两倍。我们的结果也与以前的测量结果是一致的，没有重复的分歧，最近遇到的Q_{EC}值测量相同的过渡。结合所有世界数据，46 V超允许跃迁的Ft值被确定为3074.1（26）s，这一结果与根据13个最著名的超允许跃迁建立的平均Ft值3072.08（79）s一致。
2011-12-15 nucl-ex
New limit for the half-life of double beta decay of $^{94}$Zr to the first excited state of $^{94}$Mo
无中微子双β衰变是粒子物理学中的一种基本现象。双β衰变跃迁到激发态的衰变率可以为相应的双中微子双β衰变过程的核跃迁矩阵元计算提供输入。它可作为无中微子双β衰变过程核跃迁矩阵元计算的补充信息。在本工作中，使用低本底$\sim$ 230 cm $^3$ HPGe探测器研究了871.1 keV下$^{94}$ Zr到$^{94}$ Mo的$2^{+}_{1}$激发态的双β衰变。在暴露于232 g. y的天然锆时，没有发现这种衰变的证据。$\rm^{94}Zr$双β衰变至$\rm^{94}Mo$的$2^{+}_{1}$激发态的半衰期下限为$T_{1/2} (0ν+ 2ν)> 3.4 \times 10^{19}$ y（90% C.L.），在90% C. L.时，$\sim$ 4比现有的实验极限提高了一个系数。在90% C. L下，灵敏度估计为$T_{1/2} (0ν+ 2ν) > 2.0\times10^{19}$ y。使用Feldman-Bronchins方法。
2017-03-31 nucl-ex
Average and recommended half-life values for two-neutrino double beta decay: upgrade-2019
分析了现有的关于不同核中双中微子双β衰变和双中微子双电子俘获的肯定结果。使用粒子数据组推荐的程序，获得$^{48}$ Ca、$^{76}$ Ge、$^{82}$ Se、$^{96}$ Zr、$^{100}$ Mo、$^{100}$ Mo-$^{100}$ Ru（$0^+_1$）、$^{116}$ Cd、$^{130}$ Te、$^{136}$ Sm、$^{150}$ Nd、$^{150}$ Nd - $^{150}$ Sm（$0^+_1$）、$^{238}$ U、$^{78}$ Kr和$^{124}$ Ru的半衰期的加权平均值。分析了现有的地球化学数据，提出了$^{128}$ Te和$^{130}$ Ba半衰期的建议值。我建议使用这些结果作为目前最可靠的半衰期值。
2019-07-16 nucl-ex
Neutron beta-decay, Standard Model and cosmology
中子寿命的精确值对于粒子物理学和宇宙学是至关重要的。最近获得的中子寿命为878.5 +/- 0.7stat +/- 0.3sys s，是迄今为止最准确的中子寿命。中子寿命的新结果与世界平均值相差6.5个标准差。新结果的影响测试的标准模型和原始核合成模型的数据分析的审查。
2007-02-09 nucl-ex
Average and recommended half-life values for two neutrino double beta decay
分析了不同核中双中微子双β衰变的现有正结果。使用粒子数据组推荐的程序，获得$^{48}$ Ca、$^{76}$ Ge、$^{82}$ Se、$^{96}$ Zr、$^{100}$ Mo、$^{100}$ Mo-$^{100}$ Ru（$0^+_1$）、$^{116}$ Cd、$^{130}$ Te、$^{136}$ Sm、$^{150}$ Nd、$^{150}$ Nd-$^{150}$ Sm（$0^+_1$）和$^{238}$ U的半衰期的加权平均值。分析了现有的地球化学数据，提出了$^{128}$、Te和$^{130}$ Ba半衰期的建议值。根据测定的半衰期值，使用相空间因子的最新（更可靠和精确）值计算核基质元素。最后，更新了既往结果（PRC 81（2010）035501），并添加了$^{136}$的结果。
2015-01-21 nucl-ex
Average and recommended half-life values for two neutrino double beta decay: upgrade'05
分析了不同核中双中微子双β衰变的所有"正“结果。使用粒子数据组推荐的程序，获得$^{48}$ Ca、$^{76}$ Ge、$^{82}$ Se、$^{96}$ Zr、$^{100}$ Mo、$^{100}$ Mo-$^{100}$ Ru（$0^+_1$）、$^{116}$ Cd、$^{150}$ Nd、$^{150}$ Nd-$^{150}$ Sm（$0^+_1$）和$^{238}$ U的半衰期的加权平均值。分析了现有的地球化学数据，提出了$^{128}$ Te、$^{130}$ Te和$^{130}$ Ba的半衰期建议值。我们建议使用这些结果作为目前最精确和可靠的半衰期值。
2006-02-17 nucl-ex
Average and recommended half-life values for two neutrino double beta decay: upgrade-09
分析了不同核中双中微子双β衰变的所有"正“结果。使用粒子数据组推荐的程序，获得$^{48}$ Ca、$^{76}$ Ge、$^{82}$ Se、$^{96}$ Zr、$^{100}$ Mo、$^{100}$ Mo-$^{100}$ Ru（$0^+_1$）、$^{116}$ Cd、$^{130}$ Te、$^{150}$ Nd、$^{150}$ Nd-$^{150}$ Sm（$0^+_1$）和$^{238}$ U的半衰期的加权平均值。分析了现有的地球化学数据，提出了$^{128}$ Te、$^{130}$ Te和$^{130}$ Ba的半衰期建议值。我们建议使用这些结果作为目前最精确和可靠的半衰期值。
2009-08-28 nucl-ex
Precise Half-Life Measurement of the Superallowed Beta+ Emitter 26Si
我们测量了超准0 ~+- 0 ~+ β ~+发射体~（26）Si的半衰期为2245.3（7）ms。数据作为关联的母-子衰变进行分析。为了对Cabibbo-Kobayashi-Maskawa（CKM）矩阵的酉性的任何测试做出有意义的贡献，超允许跃迁的ft值必须被确定为0.1%或更好的精度。在0.03%的精度下，本结果足以满足该要求。现在只有分支比需要精确测量，才能获得26 Si超允许跃迁的+/-0.1%ft值。
2010-08-17 nucl-ex
Half-life and spin of 60Mn^g
已推导出60 Mn的基态半衰期的值为0.28 +/- 0.02 s，与先前采用的值51 +/- 6 s形成鲜明对比。通过0+ 60 Cr母体核素的β衰变实现了对低自旋60 Mn基态的访问。新的，低能量状态的60锰已被确定从β延迟伽马射线光谱。60 Mn ^g的新的、更短的半衰期并不意味着同位旋禁戒β衰变，并且60 Mn的基态和同质异能β衰变态分别采用了新的1+和4+自旋和宇称分配。
2006-04-06 nucl-ex
First limits on double beta decays in $^{\bf 232}$Th
作为原始放射性同位素之一，$^{232}$ Th主要经历$α$ -衰变，半衰期为$1.402 \times 10^{10}$ yr。然而，它也是35个双β衰变候选者之一，其中单个$β$ -衰变被禁止或强烈抑制。在Gran Sasso地下实验室（LNGS）的HPGe井探测器中测量到气体地幔中含有181 mg钍，总暴露量为3.25 g $\times$ d。我们得到的半衰期限制的所有双β衰变模式的$^{232}$ Th的激发态的$^{232}$ U的顺序上的$10^{11-15}$年。对于最有可能转变为$0_1^+$状态，我们发现半衰期下限为$6.3 \times 10^{14}$年（90%可信度）。这是$^{232}$ Th双β衰变激发态跃迁的第一个限制条件。
2020-04-06 nucl-ex
An Investigation into the 113-Cd Beta Decay Spectrum using a CdZnTe Array
我们提出了11个独立的测量半衰期和光谱形状的4倍禁止β衰变的113-镉使用CdZnTe半导体与总的组合寿命为6.58公斤天。我们的总体结果给出半衰期为（8.00 +/- 0.11（stat）+/- 0.24（sys））x 10^15年，Q值为322.2 +/- 0.3（stat）+/- 0.9（sys）keV。这是第一次用具有统计学代表性的独立测量样本推断出半衰期远超过10^10年。
2009-01-08 nucl-ex
First Results from CUORE: A Search for Lepton Number Violation via $0νββ$ Decay of $^{130}$Te
CUORE实验是一个吨级低温测辐射热计阵列，最近开始在意大利的Gran Sasso国家实验室运行。该阵列代表了这项技术的重大进步，在这项工作中，我们首次将其应用于对轻子数违反过程的高灵敏度搜索：$^{130}$ Te无中微子双β衰变。检查总TeO $_2$暴露量为86.3 kg $\cdot$ yr，其特征在于有效能量分辨率为（7.7 $\pm$ 0.5）keV FWHM，感兴趣区域的背景为（0.014 $\pm$ 0.002）计数/（keV $\cdot$ kg $\cdot$ yr），我们没有发现无中微子双β衰变的证据。该检索的中位统计敏感性为$7.0\times10^{24}$年。包括系统不确定性，我们对$T^{0ν}_{1/2}$（$^{130}$ Te）> $1.3\times 10^{25}$ yr（90% C.L.）的衰变半衰期设定了下限。将该结果与两个早期实验Cuoricino和CuORE-0的结果相结合，我们发现$T^{0ν}_{1/2}$（$^{130}$ Te）> $1.5\times 10^{25}$ yr（90% C.L.），这是迄今为止对这种衰变最严格的限制。解释这一结果作为一个限制的有效马约拉纳中微子质量，我们发现$m_{ββ}<(110 - 520)$毫电子伏，其中的范围反映了核矩阵元素的估计。
2018-04-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A search for various double beta decay modes of tin isotopes
首次对~（124）Sn和~（112）Sn的各种双β衰变模式进行了广泛的研究。累计接触总量为43.29千克/天。得到了~（124）Sn进入~（124）Te的激发态的新的半衰期极限，在602.7keV下，~（124）Sn ~（2+）第一激发态的半衰期下限为T_1/2 > 3.1 *10^{18}年（90%CL），~（124）Sn ~（0+）第一激发态的半衰期下限为T_1/2 > 7.7 *10^{18}年（90%CL）。首次对~（112）Sn的基态和激发态跃迁进行了实验研究。~（112）Cd ~（2+）第一激发态的ECEC和β ~+/EC的半衰期极限均为T_1/2 >1.4 × 10 ~（18）年（90%CL）。由于112 Sn基态的简并性，在1870.9keV处0+态的0 nuECEC的衰变率可能会共振增强。未发现导致该衰减的半衰期下限T_1/2 > 1.6 *10^{18}年（90% CL）的信号。由于所有的激发态搜索都是基于伽马线，因此所有的半衰期限制都适用于中微子和无中微子模式。在ECEC和β +/EC模式中寻找了无中子基态跃迁，得到了112 Sn的ECEC衰变的T_1/2 > 1.5 × 10 ~（18）yrs（90%CL）的极限，而β +/EC模式的结果是不确定的。
2007-09-27 nucl-ex
