Muon Neutrino Disappearance and Tau Neutrino Appearance
自从1998年首次观测到中微子振荡的证据以来,人们一直在积极地研究μ子中微子振荡。在这样做的过程中,基于大气和加速器的中微子实验以最高精度测量了两个基本的中微子参数:大气中微子部分的质量平方差和大混合角。此外,这些振荡的主导模式最近已被确定为从μ子到τ中微子的直接和间接观测。此外,第一次反中微子对应这些振荡参数正在研究。虽然一个一致的图片mu-tau部门因此出现,新一代的基于加速器的实验使用离轴中微子束进入这个部门可能会导致新的发现。
2011-12-03 hep-ex
Recent Results of Electron-Neutrino Appearance Measurement at NOvA
NOvA是一个基于长基线加速器的中微子振荡实验,针对$ν_e$测量进行了优化。它使用费米实验室升级的NuMI光束,并在明尼苏达州阿什河的远探测器上测量电子中微子的出现和μ子中微子的消失。NOvA的$ν_e$外观分析旨在解决中微子质量等级问题并限制CP破坏相。2015年,基于NOvA第一年的数据,对NOvA中的电子中微子外观进行了首次测量,为$ν_e$与NuMI光束线的振荡提供了坚实的证据,并提供了一些关于质量等级和CP的提示。本次演讲将讨论NOvA基于2年数据的第二次$ν_e$振荡分析。
2016-11-22 hep-ex physics.ins-det
NOvA Recent Results with Neutrino+Antineutrino Data
NOvA是一个长基线中微子振荡实验,使用费米实验室的700千瓦NuMI μ子中微子束。两个功能相同的闪烁体探测器被放置在束轴之外,由810 km的振荡基线分开。这两种探测器都具有高活性物质分数,并且被精细地分段,允许精确识别和分析中微子相互作用。通过观测束流中μ子(反)中微子的消失和电子(反)中微子的出现,NOvA可以对中微子振荡现象中尚未确定的参数,如中微子质量序、CP破坏和大混合角的八分圆等施加约束。NOvA还研究中性流中微子相互作用,从而将其范围扩展到标准的三味范式之外。本文介绍了最新的NOvA结果,包括迄今为止完整的中微子数据样本和自2017年2月以来收集的第一批反中微子数据。
2019-05-22 hep-ex
Electron Antineutrino Disappearance at KamLAND and JUNO as Decisive Tests of the Short Baseline Anti-nu_mu to Anti-nu_e Appearance Anomaly
IsoDAR反中微子源是由8Li同位素在静止状态下衰变产生的通量,当与JUNO(江门地下中微子天文台)探测器配对时,它对高Δ m^2振荡的反nu_e消失具有前所未有的灵敏度。在假设CPT不变性的前提下,可以利用anti-nu_e消失的敏感区域来限制anti-nu_mu对anti-nu_e出现信号的参数空间。该实验的5 σ灵敏度涵盖了从组合拟合到短基线实验的整个anti-nu_mu到anti-nu_e允许的参数空间。这代表了在所有$CPT$不变的模型中对LSND和MiniBooNE反中微子外观信号的决定性测试。在KamLAND运行IsoDAR以类似的方式限制了大部分外观信号区域。
2013-12-30 hep-ex hep-ph
A Data-Driven Method of Background Prediction at NOvA
NOvA是一个长基线中微子振荡实验,将使用来自费米实验室的NuMI光束。NOvA能够研究两个振荡通道:$ν_μ$消失和$ν_{e}$出现。它由两个功能相同的探测器组成,费米实验室的近探测器(ND)和明尼苏达州北部国际瀑布附近的远探测器(FD)。ND将用于研究中微子束振荡前的光谱和成分,并测量本底率到$ν_e$外观搜索。在本文中,我描述了一种数据驱动的技术来估计中性电流(NC)的ND频谱的组成部分。使用$ν_μ$ CC相互作用的重建μ子从事件中删除,我们产生了一个很好的理解的样本强子簇射,类似于NC相互作用。
2013-10-01 hep-ex
Results and Prospects from NOvA
NOvA是一个长基线中微子实验,使用费米实验室升级的NuMI中微子源和明尼苏达州阿什河的14千吨探测器。该探测器具有高活性、精细分段的设计,提供了卓越的事件识别能力。本次演讲介绍了最新的$ν_μ$($\barν_μ$)消失和$ν_e$($\barν_e$)出现结合使用的第一个NOvA反中微子束数据的结果。在远检测器中,观察到18个$\barν_e$候选事件,其中$\barν_e$出现的显著性大于4个$σ$。NOvA的结果支持正常的中微子质量等级。
2018-12-22 hep-ex physics.ins-det
Short-baseline Neutrino Oscillation Waves in Ultra-large Liquid Scintillator Detectors
强大的新型数千吨液体闪烁中微子探测器,包括NOvA和LENA,将在未来十年内上线。当这些探测器与短基线的中等功率静止衰变(DAR)中微子源耦合时,这些探测器可以决定性地解决最近在高Δ m^2下中微子振荡的模糊信号。这些探测器的长度大于50 m,因此使用DAR光束,特征振荡波将在探测器的长度上明显,从而提供对振荡现象的有力验证。LENA可以同时执行numubar到nuebar的出现和nue到nue的消失搜索,具有前所未有的灵敏度。鉴于NOvA目前的设计,它可能仅限于核消失,但在高Δ m^2区域也具有出色的灵敏度。对于外观通道,LENA可以提供LSND和MiniBooNE信号区域的严格测试,> 5 σ,基准体积减小为5 kt,中微子源为10 kW。此外,在nue模式下LENA和NOvA消失灵敏度与最近的反应堆异常(表明可能的nuebar消失)互补,并将在3 σ水平上覆盖这种可能的振荡信号。
2011-05-25 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Impact of cross section uncertainties on NOvA oscillation analyses
NOvA实验是一个离轴长基线中微子振荡实验,测量源自费米实验室的$ν_μ$束中$ν_μ$的消失和$ν_{e}$的出现。相对于在近探测器中进行的测量,在远探测器中观察到振荡,其中使用束线和探测器的完全模拟来执行它们之间的外推。中微子模拟使用GENIE事件发生器,其中包含许多理论中微子相互作用模型的实现,适用于各种核目标。然而,最近的数据,最近的重新分析现存的数据,并继续发展的理论模型带来了光的缺陷,在默认的GENIE截面模型,它通知用于推断振荡参数的预测光谱。我们探讨如何在这个模型中的不确定性,以及修改GENIE版本2.12.2的基础上外部信息和NOvA近探测器(ND)的数据,影响NOvA的振荡参数推断。我们还讨论了如何通过明智的分析设计,包括ND数据的使用来减轻这些不确定性。
2018-12-13 hep-ex
Anti-neutrino oscillations with T2K
T2 K是一个长基线中微子振荡实验,其中一个μ子中微子束在J-PARC产生,并在295公里外的超级神冈探测器上被探测到。T2K实验在2012年观测到了电子中微子的出现。这一观测结果使T2K能够通过比较电子-中微子出现和电子-反中微子出现来探索轻子扇区中的CP破坏。事实上,到2012年观测到的电子中微子事件的数量,虽然在统计波动,大于预期,这表明最大的CP破坏。自2013年以来,T2K一直在用μ子反中微子束积累数据。如果建议的最大CP破坏是真的,电子反中微子的出现将被抑制。与中微子相比,反中微子的截面更小,这进一步抑制了信号。因此,观察电子反中微子的出现是下一步的重要工作。此外,CPT定理规定μ子中微子和μ子反中微子的消失率必须相同;因此中微子和反中微子之间的比较是CPT定理的一个很好的测试,或者是中微子与物质的新的非标准相互作用的探针。我们将报告的结果,第一次搜索的电子反中微子出现在T2K,以及一个新的测量μ子反中微子消失的μ子中微子消失测量比较。
2015-08-25 hep-ex
Neutrino Oscillations with the MINOS, MINOS+, T2K, and NOvA Experiments
本文讨论了长基线中微子实验MINOS、MINOS+、T2K和NOvA的最新结果和近期展望。第三个中微子混合角θ13的非零值允许实验分析的方式,明确显示的出现和消失的依赖于与质量等级,CP破坏,和任何非最大θ23相关的附加参数。这些当前和不久的将来的实验开始了精确加速器长基线测量的时代,并奠定了解释未来实验结果的框架。
2015-11-20 hep-ex physics.ins-det
Measurement of Neutral Current Coherent $π^0$ Production In The NOvA Near Detector
NOvA实验是一个长基线中微子振荡实验,旨在测量μ子中微子束中的电子中微子外观。它由两个精细分段的液体闪烁体探测器组成,离轴14 mrad,位于费米实验室的NOvA近探测器,为研究中微子-核相互作用提供了一个极好的机会,这对中微子振荡测量很重要。本次演讲将介绍NOvA近探测器的第一个这样的测量之一:中性电流相干- $π^0$生产。中微子可以通过中性电流交换与靶核相干地相互作用,并产生单个前向$π^0$,其是$ν_e$外观测量的背景。该分析测量相干$π^0$运动学和横截面,并将其与模型预测进行比较。一个数据驱动的方法来约束中性电流谐振和深度非弹性$π^0$生产,这是本分析的背景。
2017-10-02 hep-ex
NOvA Short-Baseline Tau Neutrino Appearance Search
标准的三味中微子振荡已经被广泛的中微子实验所解释。然而,异常的结果,如电子-反中微子过剩所看到的LSND和MiniBooNE不符合三味范式。这可以解释为额外的第四味无菌中微子在一个更大的规模比现有的三味中微子。NOvA实验由两个精细分段的液体闪烁体探测器组成,它们在离轴14.6 mrad的NuMI μ子中微子束处工作。近探测器位于费米实验室园区,距离NuMI目标1公里,而远探测器位于明尼苏达州的Ash River,距离NuMI目标810公里。NOvA实验的主要目的是使用近探测器来控制系统的不确定性,以测量远探测器的电子中微子外观;然而,近探测器非常适合寻找异常的短基线振荡。这张海报将提出一种新的方法,使用卷积神经网络在近探测器上选择高纯度的tau中微子相互作用。利用这种方法,我们将给出对由于无菌中微子振荡而引起的异常短基线τ中微子出现的灵敏度。
2017-10-01 hep-ex physics.ins-det
Nonmaximal $θ_{23}$ mixing at NOvA from neutrino decoherence
在810公里处μ介子中微子消失的研究中,NOvA实验发现大气区的味道混合偏离最大值($\sin^2θ_{23} = 0.5$)2.6 $σ$。这一结果与T2K的295公里基线测量结果存在张力,这与最大混合一致。我们建议,$θ_{23}$实际上是最大的,和环境引起的退相干的不一致的预兆。从最大混合的偏离可以占能量无关的退相干强度$Γ= (2.3 \pm 1.1) \times 10^{-23}$ GeV。
2017-05-03 hep-ex hep-ph
New constraints on oscillation parameters from $ν_e$ appearance and $ν_μ$ disappearance in the NOvA experiment
我们提出了更新的结果,从NOvA实验的$ν_μ\rightarrowν_μ$和$ν_μ\rightarrowν_e$振荡的$8.85\times10^{20}$质子曝光的目标,这代表了增加了46%,我们以前的出版物相比。结果利用显着的改进,在模拟和分析的数据。对$ν_μ$消失和$ν_e$出现的数据进行联合拟合,得到最佳拟合点为正常质量分级、$Δm^2_{32} = 2.44\times 10^{-3}{{\rm eV}^2}/c^4$、$\sin^2θ_{23} = 0.56$和$δ_{CP} = 1.21π$。正常质量等级中的68.3%置信区间为$Δm^2_{32} \in [2.37,2.52]\times 10^{-3}{{\rm eV}^2}/c^4$、$\sin^2θ_{23} \in [0.43,0.51] \cup [0.52,0.60]$和$δ_{CP} \in [0,0.12π] \cup [0.91π,2π]$。在95%的置信水平下,对于其他振荡参数的所有选择,倒置的质量等级都是不利的。
2018-08-06 hep-ex
Current Status for the Inclusive Neutral Current $π^{0}$ production Cross Section Measurement with the NOvA Near Detector
NOvA(NuMI离轴νe现象)实验设计用于研究长基线中微子振荡,使用两个探测器,费米实验室的近探测器(ND)和明尼苏达州北部距离810公里的远探测器(FD)。NOvA使用能量峰值为2 GeV的窄带$ν_μ$束在FD处寻找$ν_{e}$的出现。中性电流(NC)与最终状态的$π^{0}$相互作用代表$ν_{e}$外观测量中的主要背景。$π^{0}$衰变为两个光子可以以两种方式伪造$ν_{e}$出现信号:两个光子簇射合并在一起或者两个光子中的一个可以逃脱检测。因此,完全理解$ν_μ$诱导的NC与终态$π^{0}$的相互作用是非常重要的。它还将有助于减少当前和未来长基线中微子振荡实验的背景不确定性。我们在此介绍了与使用NOvA ND进行的包容性NC $π^{0}$生产截面测量相关的分析的当前状态。
2017-10-06 hep-ex physics.ins-det
Recent Cross Section Work From NOvA
NOvA实验是一个离轴长基线中微子振荡实验,旨在测量源自费米实验室的$ν_μ$束中$ν_μ$的消失和$ν_{e}$的出现。除了为了预测远探测器中的振荡中微子谱而测量非振荡中微子谱之外,293吨近探测器还可以对许多反应通道中的中微子散射进行高统计调查。我们讨论了目前正在进行的各种近探测器分析,包括电子和μ子中微子带电电流相互作用的包容性测量,以及使用原子电子的中微子弹性散射来约束离轴NuMI通量的努力。
2016-11-21 hep-ex physics.ins-det
Cherenkov Light in Liquid Scintillator at the NOvA Experiment
NOvA是一个长基线中微子振荡实验,使用两个功能相同的液体闪烁体跟踪探测器,即近探测器(ND)和远探测器(FD)。NOvA的物理目标之一是通过在费米国家加速器实验室的主注入器(NuMI)束中研究中微子的$ν_e$出现和$ν_μ$消失来测量中微子振荡参数。精确的光模型是探测器中带电粒子能量精确估算的前提。事件重构和分类都需要粒子能量,而这两个过程都是约束中微子振荡参数的关键。在本文中,我将解释切伦科夫模型的数据驱动调谐的细节和新闪烁体模型的影响
2019-10-29 hep-ex physics.ins-det
Direct comparison of sterile neutrino constraints from cosmological data, $ν_{e}$ disappearance data and $ν_μ\rightarrowν_{e}$ appearance data in a $3+1$ model
我们提出了一个定量的,直接的比较来自中微子振荡实验和普朗克数据,解释假设标准的宇宙学演化的约束。我们扩展了$1+1$模型,这是用来比较排除轮廓在95%CL来自普朗克数据的那些从$ν_{e}$ -消失测量,一个$3+1$模型。这使我们能够比较普朗克约束与那些通过$ν_μ\rightarrowν_{e}$外观搜索,这是敏感的一个以上的活性-无菌混合角。我们发现,宇宙学数据完全排除了LSND,MiniBooNE和中微子-4合作公布的允许区域,以及镓和校长异常,在95%CL。与大亚湾$ν_{e}$ -消失搜索的排除区域相比,普朗克数据在$|Δm^{2}_{41}|\approx 0.1\, \mathrm{eV}^{2}$和$m_\mathrm{eff}^\mathrm{sterile}\approx 0.2\, \mathrm{eV}$以上的排除区域更强,而在这些值以下的大亚湾排除区域更强。与大亚湾/布吉/MINOS组合的$ν_μ\rightarrowν_{e}$排除区相比,普朗克数据在$Δm^{2}_{41}\approx 5\times 10^{-2}\,\mathrm{eV}^{2}$以上的排除区更强,普朗克数据和大亚湾/布吉/MINOS组合的排除强度在此值以下变得相当。
2020-07-04 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Progress of the Charged Pion Semi-Inclusive Neutrino Charged Current Cross Section in NOvA
NOvA实验是一个长基线中微子振荡实验,旨在测量电子中微子出现和μ子中微子消失的速率。NOvA近距离探测器位于费米实验室,距离主要目标800米,为测量和研究中微子-核相互作用提供了一个极好的平台。我们提出了测量的双微分截面相对于μ子运动学的相互作用,涉及带电π介子在最终状态,$ν_μ + N \rightarrow μ+ π^{+/-} + X$的状态。我们已经推导出了一种基于卷积神经网络的方法,用于识别具有特定终态拓扑结构的中微子相互作用。我们目前的事件分类效率的研究,使用这种粒子识别和分类方法,以及系统的不确定性和前景的测量。
2017-10-09 hep-ex physics.ins-det
The NOvA Experiment: Overview and Status
NO $ν$ A实验是一个基于长基线加速器的中微子振荡实验。它使用升级后的费米实验室NuMI光束,并在明尼苏达州阿什河的远探测器上测量电子中微子的出现和μ子中微子的消失。实验的目标包括测量$θ_{13}$、中微子质量等级和CP破坏阶段。NO $ν$ A今年已经开始取数据,2014年将有首个物理结果。本次演讲概述了NO $ν$ A实验的科学范围,探测器结构和物理分析的现状,并首次瞥见了远探测器数据。
2013-09-30 hep-ex physics.ins-det
CP-Violation with Neutrino Disappearance Alone
本文提出仅利用中微子消失实验(JUNO与DUNE或Hyper-Kamiokande组合)即可发现CP破坏,虽最大灵敏度仅1.6σ,但可排除部分δ值。
2024-07-22 hep-ex hep-ph
The Smallness of Matter Effects in Long-Baseline Muon Neutrino Disappearance
本研究针对长基线μ中微子消失实验中的物质效应展开,通过分析现有及下一代实验的振荡测量情况,明确消失道物质效应的微小程度,指出其仅在DUNE高统计阶段才开始具有相关性。
2024-03-07 hep-ex hep-ph
Event Reconstruction in the NOvA Experiment
NOvA实验使用主要是μ子中微子的NuMI光束观察两个通道(电子中微子出现和μ子中微子消失)中的振荡。近探测器记录了每个事件中多个重叠的中微子相互作用,远探测器由于位于表面,因此具有大的宇宙射线背景。振荡分析依赖于中微子相互作用的精确重建,以精确测量中微子能量并识别中微子的味道和相互作用模式。类似地,使用近探测器测量中微子截面需要精确识别每个相互作用的粒子含量。一系列的模式识别技术已经被开发出来,以分裂成单独的空间和时间上分离的相互作用的事件记录,以估计相互作用的顶点,并隔离和分类事件内的单个粒子。讨论了在NOvA探测器中实现全事件重建的方法组合。
2017-10-10 hep-ex physics.ins-det
Search for active neutrino disappearance using neutral-current interactions in the MINOS long-baseline experiment
我们报告的第一个详细的比较率和光谱的中性流中微子相互作用在两个相距甚远的位置。在远地点的速率损耗将表明新μ介子和无菌粒子之间的混合。在重建的能谱中没有观察到异常耗尽。假设振荡发生在一个单一的质量平方分裂,一个适合的中性和带电电流的能谱限制了一个无菌中微子振荡的μ子中微子的分数低于0.68在90%的置信水平。一个不太严格的限制,由于可能的贡献,测量的中性电流事件率在远网站从电子中微子外观在目前的实验极限。
2008-10-03 hep-ex
Extrapolation Techniques and Systematic Uncertainties in the NO$ν$A Muon Neutrino Disappearance Analysis
NOvA长基线中微子实验由两个高度活跃、精细分段的液体闪烁体探测器组成,位于费米实验室NuMI束轴14.6 mrad处,近探测器位于费米实验室,远探测器位于密歇根州阿什河距离目标810公里处。没有$ν$ A发布了它的第一个初步结果的μ子中微子消失参数,测量$\sin^2(θ_{23}) = 0.51 \pm 0.10$和/或正常层次$Δm^2_{32} = 2.37^{+0.16}_{-0.15} \times 10^{-3}$ eV $^2$和为倒置层次$Δm^2_{32} = -2.40^{+0.14}_{-0.17} \times 10^{-3}$ eV $^2$。本次演讲将讨论用于第一次分析的系统不确定性和外推方法,该分析使用2013年7月至2015年3月期间收集的$2.74\times10^{20}$ POT当量。
2015-10-31 hep-ex physics.ins-det
Recent results from NOvA
我们提出了最新的3味中微子振荡的NOvA长基线实验的结果,使用$ν_μ\to ν_μ$,$\barν_μ \to \barν_μ$,$ν_μ\to ν_{e}$,和$\barν_μ\to \barν_{e}$通道的联合拟合,和中微子束的靶上质子和反中微子束的靶上质子的$12.5 \times 10^{20}$的$13.6 \times 10^{20}$累积曝光。大气参数的最佳拟合值为$Δm^2_{32} = (2.41\pm0.07)\times 10^{-3}$ eV $^2$、$\sin^2θ_{23} = 0.57^{+0.03}_{-0.04}$和$δ_{CP} = (0.82^{+0.27}_{-0.87}) π$。数据不利于振荡参数的组合,导致$ν_{e}$与$\barν_{e}$出现率之间的大不对称。
2022-06-07 hep-ex
Recent results from T2K
T2 K长基线中微子振荡实验首次观测到了$ν_{e}$的出现,并从中微子束的$6.57 \times 10^{20}$质子靶上(POT)数据中精确测量了混合角$θ_{23}$。我们在这里提出的结果T2 K反中微子振荡分析寻找$\barν_{e}$的外观和测量的主导振荡参数$\barν_μ$消失,包括从T2 K附近的检测器拟合的结果。使用反中微子束数据T2 K的$4.01 \times 10^{20}$ POT测量$\sin^{2}(\barθ_{23}) = 0.45^{+0.29}_{-0.12}$和$|Δ\bar{m}^{2}_{32}| = 2.51\pm0.28 \times 10^{-3} (eV^{2})$,与先前现有的$ν_μ$和$\barν_μ$消失测量一致。从同一数据集中,在远检测器处选择了3个$\barν_{e}$候选事件,其未提供支持或反对$\barν_{e}$外观假设的证据。
2017-01-03 hep-ex
First constraints on light sterile neutrino oscillations from combined appearance and disappearance searches with the MicroBooNE detector
我们提出了一个eV尺度的无菌中微子振荡在MicroBooNE液氩探测器的搜索,同时考虑所有可能的外观和消失的影响内的$3+1$积极到无菌中微子振荡框架。我们分析了中微子候选事件的最近测量的带电电流$ν_e$和$ν_μ$相互作用的MicroBooNE探测器,使用的数据对应于6.37 $\times$ 10 $^{20}$质子的费米实验室助推器中微子束的目标。我们没有观察到光无菌中微子振荡的证据,并推导出排除轮廓在$95\%$的置信水平在平面上的质量平方分裂$Δm^2_{41}$和无菌中微子混合角$θ_{μe}$和$θ_{ee}$,排除部分参数空间允许的实验异常。取消$ν_e$外观和$ν_e$消失的影响,由于充分的$3+1$处理的分析导致退化时,确定的振荡参数,这是本文讨论,并将在未来的分析中解决。
2022-12-06 hep-ex
Electron Neutrino Energy Reconstruction in NOvA Using CNN Particle IDs
Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
NOvA是一个长基线中微子振荡实验。它经过优化,可在Fermilab的NuMI设施产生的$ν_μ$光束中,在远探测器处测量$ν_e$出现和$ν_μ$消失。NOvA使用卷积神经网络(CNN)来识别两个功能相同的液体闪烁体探测器中的中微子事件。另一种称为prong-CNN的网络已被用于将每个事件中的重建粒子分类为轻子或强子。在每个事件中,命中被聚类到分支中以重建最终状态粒子,这些分支形成这个分支CNN分类器的输入。分类粒子的能量,然后作为输入到电子中微子能量估计。提高NOvA能量估计器的分辨率和系统鲁棒性将提高振荡参数测量的灵敏度。本文描述了使用prong-CNN识别粒子的方法以及估计信号事件的$ν_e$能量的以下方法。
2019-10-29 cs.LG hep-ex physics.ins-det
New Results from the T2K Experiment: Observation of $ν_e$ Appearance in a $ν_μ$ Beam
T2K实验已经观测到电子中微子在μ子中微子束中的出现。28个中微子候选者通过了选择切割,预测背景为$4.64 \pm 0.53$事件,这对应于6.8 $σ$排除$θ_{13} = 0$。当比较$θ_{13} = 0$假设与全电子动量和角度分布的最佳拟合时,对于$\sin^2 2θ_{23} = 1$和$δ_{CP} = 0$,$θ_{13} = 0$在7.5 $σ$处被排除。此外,还更新了T2 K $ν_μ$消失分析的结果,以改善对全3味振荡的处理。
2013-12-02 hep-ex
On the tension between the latest \nova and T2K data
来自T2 K和\nova实验的最新数据显示在其优选的振荡参数值中的张力。在这项工作中,我们试图找出这两个实验的数据之间的紧张关系的来源。对来自不同渠道(单独和组合)的数据的分析表明,张力主要来自$ν_e$出现数据,并由$\barν_μ$消失数据复合。我们提供了一个解释的张力参数退化的基础上。除了用标准物质效应进行分析外,我们还用真空振荡假设对数据进行了分析。我们发现,真空振荡适合的数据,以及物质的影响,也减少了两个实验之间的紧张局势。我们还研究了NO $ν$ A、T2 K和DUNE在解决这一紧张局势的背景下的未来运行。
2022-09-15 hep-ex hep-ph hep-th
Phenomenology of Sterile Neutrinos
本文综述了支持短基线中微子振荡的证据,这种振荡需要一个或多个无菌中微子的存在。在3+1中微子混合的框架下,这是标准三中微子混合的最简单的扩展,可以部分解释数据,在解释数据时存在很强的张力,主要是由于出现和消失实验的结果不一致。在3+2中微子混合的框架下,短基线实验中的CP破坏可以解释MiniBooNE中微子和反中微子数据的差异,但出现和消失实验数据之间的张力仍然存在,因为与LSND和MiniBooNE反中微子出现信号相一致的电子反中微子和μ子中微子的短基线消失尚未被观察到。
2011-10-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Extracting Matter Effects, Masses and Mixings at a Neutrino Factory
我们讨论和量化不同的可能性,以确定物质的影响,$Delta m^2_{31}$的值和符号,以及在很长的基线中微子振荡实验中的$\sin^2 2θ_{13}$的大小。研究了中微子工厂中中微子在$ν_μ\toν_μ$消失通道和$ν_e\toν_μ$出现通道中的振荡现象.一种可能性是分析导致错误符号μ子事件的$ν_e\toν_μ$出现通道,然而这需要非常好的μ子电荷识别。在没有电荷识别的情况下,仍然有可能用$μ^-$和$μ^+$束来操作中微子工厂,并分析总中微子事件率谱的差异。我们表明,这已经导致一个相当好的灵敏度,这可能是重要的,如果右符号电荷排斥能力不足。通过μ子电荷识别,人们可以独立地研究$ν_μ\toν_μ$的消失和$ν_e\toν_μ$的出现通道。最好的方法是通过结合所有可用的信息的$ν_μ\toν_μ$消失和$ν_e\toν_μ$外观通道与电荷识别,我们可以实现的灵敏度。
2000-04-09 hep-ex hep-ph
Dual-Baseline Search for Active-to-Sterile Neutrino Oscillations in NOvA
NOvA利用双基线数据,在3+1模型下搜索活性到惰性中微子振荡,未发现证据,并给出新限制及最严的ν_τ出现上限。
2025-02-26 hep-ex
Measurement of Neutrino-Electron Elastic Scattering at NOvA Near Detector
NOvA是一个基于长基线加速器的中微子振荡实验,它是为电子中微子外观测量而优化的。它使用费米实验室升级的NuMI光束,由明尼苏达州阿什河的远探测器和费米实验室的近探测器组成。中微子通量的准确预测是振荡和截面测量的关键。精确已知的中微子-电子弹性散射截面提供了对绝对通量的原位约束。本文讨论了NOvA近探测器中中微子-电子弹性散射率测量的现状。
2017-10-10 hep-ex physics.ins-det
Combined analysis of $ν_μ$ disappearance and $ν_μ \rightarrow ν_{e}$ appearance in MINOS using accelerator and atmospheric neutrinos
我们报告了一个新的分析中微子振荡在MINOS使用一套完整的加速器和大气数据。该分析结合了$ν_μ$消失和$ν_{e}$外观数据使用三味形式主义。我们测量了$|Δm^{2}_{32}|=[2.28-2.46]\times10^{-3}\mbox{\,eV}^{2}$(68% C.L.)和$\sin^{2}θ_{23}=0.35-0.65$(90% C.L.)在正常分级中,$|Δm^{2}_{32}|=[2.32-2.53]\times10^{-3}\mbox{\,eV}^{2}$(68% C.L.)和$\sin^{2}θ_{23}=0.34-0.67$(90% C.L.)在颠倒的等级制度中。这些数据也限制了$δ_{CP}$、$θ_{23}$八分圆简并度和质量等级;在68%(90%)C. L.时,我们不支持36%(11%)的三参数空间。
2014-05-10 hep-ex hep-ph
Track Reconstruction in the NOvA Experiment
NuMI离轴现象(英语:NuMI Off-Axis v Appearance,缩写:NOvA)实验是一个长基线中微子振荡实验,使用的是费米实验室的NuMI光束线产生的中微子源。该实验将使用两个功能相同的塑料液体闪烁体填充探测器研究μ子中微子到电子中微子的振荡,该探测器放置在离轴14毫弧度的NuMI光束上。带电中微子相互作用将被用来观察中微子味从识别的最终状态轻子。μ子带电粒子径迹的重建在探测器对准和校准的短期目标以及通过识别μ子带电电流事件的长期振荡分析中起着重要作用。提出了一种基于卡尔曼滤波的μ子径迹识别和径迹拟合的初步方法。
2011-09-25 hep-ex physics.ins-det
First measurement of muon-neutrino disappearance in NOvA
本文报道了第一次测量使用NOvA探测器的$ν_μ$消失在一个$ν_μ$光束。该分析使用来自Fermilab NuMI束的靶上$2.74 \times 10^{20}$质子的14千吨当量曝光。假设正常的中微子质量等级,我们测量$Δm^{2}_{32}=(2.52^{+0.20}_{-0.18})\times 10^{-3}$ eV $^{2}$和$\sin^2θ_{23}$在0.38-0.65的范围内,都在68%的置信水平,两个垂直简并的最佳拟合点在$\sin^2θ_{23} = $ 0.43和0.60。倒置的质量层次结构的结果也。
2016-01-20 hep-ex physics.ins-det
Tracking Detector Performance and Data Quality in the NOvA Experiment
NOvA是一个长基线中微子振荡实验。它使用来自费米实验室的NuMI光束和两个位于光束轴外的采样量热计探测器。NOvA实验测量了几乎纯μ中微子NuMI束中电子中微子出现的速率,在近探测器测量的数据被用来准确地确定远探测器的预期速率。对探测器记录的数据进行自动化和准确的监控非常重要,因此可以确定远(近)探测器的344k(20k)通道中出现的可能影响数据采集质量的任何硬件,DAQ或光束问题。本文将介绍数据采集各个阶段的技术和探测器监测系统。
2017-10-11 hep-ex physics.ins-det
NOvA: Present and Future
NOvA是下一代中微子振荡实验,旨在通过比较费米实验室近探测器中的电子中微子事件率与明尼苏达州阿什河的大型远探测器中观察到的速率来寻找μ子中微子到电子中微子振荡,距离费米实验室810公里。探测器是完全有源的分段式液体闪烁体探测器,位于距离NuMI射束轴14 mrad处。远距离探测器已经开始建造,并将于2013年初开始采集数据。该实验的目的是测量中微子混合角θ_13,并将推动对电子中微子外观的研究超出目前的限制一个数量级以上。对于非零θ 13,NOvA有可能观测到中微子的CP破坏,并建立中微子质量等级。NOvA原型近表面探测器(NDOS)于11月在费米实验室开始运行,并于2010年12月从NuMI光束中记录了第一个中微子。将介绍该实验的概况和现状。
2011-10-01 hep-ex physics.ins-det
Discriminating between nu_mu <-> nu_tau and nu_mu <-> nu_sterile in atmospheric nu_mu oscillations with the Super-Kamiokande detector
现在存在着大气nu_mu消失振荡的强有力的证据。这种消失可以用nu_tau或"不育“中微子(nu_s)的振荡来解释。Super-Kamiokande使用三种不同的方法来区分这两种情况。第一,物质效应会抑制高能时的nu_mu <->nu_s振荡幅度。第二,振荡到nu_s会降低中性流中微子相互作用的总速率。第三,nu_mu <->nu_tau振荡的吸烟枪将是观察到的tau外观导致的带电电流nu_tau相互作用。这三种技术的结果,这强烈有利于nu_mu <->nu_tau振荡nu_mu <->nu_s。
2001-06-05 hep-ex
Sterile Neutrino Oscillations: The Global Picture
利用全球中微子振荡数据,包括短基线和长基线加速器、反应堆和放射源实验,以及大气和太阳中微子,研究了eV尺度中微子质量态的中微子振荡。我们考虑了在eV^2标度下,用3+1、3+2和1+3+1表示的、包含一个或两个质量平方差的无菌中微子质量方案。我们讨论了nu_e消失(反应堆和镓异常)和nu_mu->nu_e出现(LSND和MiniBooNE)搜索对eV尺度中微子的暗示,并给出了nu_mu和中性流消失数据对无菌中微子混合的限制。用振荡来解释所有的暗示,都会受到出现和消失的数据之间严重紧张的影响。在1+3+1方案中获得最佳相容性,p值为0.2%,而在3+1和3+2方案中获得极差的相容性。
2014-03-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Recent K2K Results
利用2001年7月前的K2 K-I数据集研究了nu_mu的消失。我们观察到了中微子振荡的迹象。由此得到的振荡参数区域与大气中微子结果一致。在同一数据集中搜索nu_e的外观。未发现超过预期背景的过量。
2004-06-21 hep-ex
CP-Violating Neutrino Non-Standard Interactions in Long-Baseline-Accelerator Data
物质中的中微子振荡为新物理学提供了一个独特的探索。利用近年来NOvA和T2K的中微子出现数据,我们研究了振荡数据中CP破坏的中微子非标准相互作用的存在。我们首先展示了如何非常简单地近似预期的NSI参数来解析两个长基线外观实验之间的差异。然后,通过结合最近的NOvA和T2K数据,我们发现了一个诱人的提示,CP违反NSI更喜欢一个新的复杂的阶段,接近最大值:$ϕ_{eμ}$或$ϕ_{eτ}\approx3π/2$与$|ε_{eμ}|$或$|ε_{eτ}|\sim0.2$。然后,我们将长期基线数据的结果与IceCube和COHERENT的约束进行比较。
2021-02-04 hep-ex hep-ph
Why a NESSiE-like experiment at SBL is needed?
NESSiE实验的目的是在小的L/E下精确测量μ介子-中微子的消失,以严格限制超过三个标准中微子的模型,甚至首次确定一种新的中微子振荡的存在。NESSiE是一个短基线实验,在FNAL-Booster中微子束的两个不同位置上使用磁谱仪。该实验将允许通过跨越标准中微子和无菌中微子之间的混合角的一个数量级,明确地解决μ子-中微子消失结果与eV质量尺度下的出现和消失“异常”的现有张力。我们证明,这个项目构成了最强大的和快速的方式来明确地研究中微子物理在该尺度。
2015-04-22 hep-ex hep-ph
Cascade Appearance Signatures of Sterile Neutrinos at 1-100 TeV
中微子望远镜通过物质增强振荡提供了对无菌中微子振荡的强灵敏度,这种振荡发生在eV $^{2}$尺度中微子质量平方分裂的几个TeV能量范围内。先前的研究集中在$ν_μ$消失上,其通过$ν_μ\rightarrowν_s$跃迁对混合角$θ_{24}$具有特别强的敏感性。如今,$ν_μ\rightarrowν_e$和$ν_μ\rightarrowν_τ$出现通道在中微子望远镜中被认为不太有希望,部分原因是级联相对于轨道的目标体积要小得多。这项工作探讨了这些签名的中微子望远镜的可探测性,目前的限制,无菌中微子混合,并作为一个例子,预测的灵敏度冰立方中微子天文台的混合角$θ_{14}$,$θ_{24}$,和$θ_{34}$在3+1无菌中微子模型使用级联通道与10年的数据。我们发现,$ν_τ$的外观签名与现有的冰立方$ν_μ$消失最佳拟合点一致的$θ_{34}$的值与世界的约束是可验证的,而最佳和镓异常青睐的无菌中微子参数预计将在95\%的置信水平是可测试的。
2022-02-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Current NuMI/MINOS Oscillation Results
MINOS实验现在正在对大气中微子中的nu_mu消失振荡进行精确测量,并将通过寻找nu_mu束中的nu_e现象,将我们的研究范围扩大到迄今为止看不见的theta_13。它通过使用费米实验室产生的强烈的、众所周知的NuMI中微子束,并在735公里外的明尼苏达州东北部的Soudan矿进行观测来做到这一点。将介绍MINOS头两年的运营结果。
2008-05-15 hep-ex
MINOS neutrino oscillation results
MINOS长基线实验正在使用NuMI中微子束对“大气”中微子部分的中微子味振荡进行精确测量。MINOS观测大气中微子中的$ν_μ$消失振荡,通过测量中性电流通量来测试无菌$ν$的可能消失,并通过在该$ν_μ$束中寻找$ν_e$的出现来将我们的研究范围扩大到迄今为止看不见的$θ_{13}$。磁化MINOS探测器还允许通过逐个事件区分中微子和反中微子来测试CPT守恒。费米实验室产生的强烈的、众所周知的NuMI中微子束在735公里外的明尼苏达州东北部的苏丹矿被观察到。还对中微子相互作用本身和MINOS探测器观测到的宇宙射线进行了高统计研究。MINOS于2005年5月开始收集光束数据,现在已经接近五年运行的尾声。本文回顾了基于前几年数据发表的结果。
2010-04-15 hep-ex
A Novel Approach to Short Baseline Oscillation Searches Using Neutrino Tagging with nuSCOPE
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), CNRS/IN2P3, Sorbonne Université, Université Paris Cité(核物理与高能物理实验室(LPNHE),CNRS/IN2P3,索邦大学,巴黎西岱大学);European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织(CERN))
提出利用标记中微子束流进行短基线振荡搜索的新方法,以CERN的nuSCOPE设施为基准,评估其对惰性中微子诱导振荡的灵敏度,显著减少对中微子通量预测的依赖,并覆盖广泛的参数空间。
2026-10-16 hep-ex hep-ph
Measuring tau neutrino appearance probability via unitarity
本文提出了一种在长基线加速器实验和大气中微子观测中确定$τ$中微子出现概率$P(ν_μ \rightarrow ν_τ)$的{ \em么正性方法}。当进行$P(ν_μ \rightarrow ν_μ)$和$P(ν_μ \rightarrow ν_{e})$的同时原位测量时,如在LBL实验中典型的,可以使用么正性来“测量”$P(ν_μ \rightarrow ν_τ)$。本文利用NOvA资料对$P(ν_μ \rightarrow ν_μ)$和$P(ν_μ \rightarrow ν_{e})$的模型无关测定进行了理论分析。分析表明,在$1.5 \lesssim E_ν\lesssim 2.5$ GeV的峰值区,$\lsim$ 5%(8%)测量中微子(反中微子)模的$τ$中微子出现几率是可能的.的$ν$ SM独立的性质的概率的测定强调。
2021-11-13 hep-ex hep-ph
Search for Sterile Neutrinos in the Muon Neutrino Disappearance Mode at FNAL
NESSIE合作组织已经建立了一个结论性的实验,以澄清在短基线处的{ \em μ子-中微子消失}测量,以便对超过三个标准中微子的模型进行严格的限制。为此目的,通过考虑在两个地点(近地点和远地点)使用磁谱仪,对目前用于短基线实验的FNAL助推中微子束进行了仔细评估。的检测器的位置进行了研究,连同可实现的性能的两个OPERA-样光谱仪。这项研究受到现有硬件的可用性和与FNAL正在进行的多站点液体氩探测器项目兼容的时间表的限制。确定的物理情况和对助推器中微子束的拟议实验将明确澄清在eV质量尺度上$ν_μ$消失和$ν_e$出现/消失之间存在的张力。在中微子振荡的背景下,测量$ν_μ$的消失是一个强大的和快速的方法,无论是拒绝或发现新的中微子状态在eV的质量尺度。我们讨论了一个实验方案,能够扩展一个以上的数量级(中微子消失)和几乎一个数量级(反中微子消失)的标准和无菌中微子之间的混合角的灵敏度目前的范围。这些扩展比迄今提出的任何其他提案所实现的扩展都要大。
2017-02-02 hep-ex hep-ph physics.ins-det
A close look on 2-3 mixing angle with DUNE in light of current neutrino oscillation data
最近的全球振荡数据拟合分析表明,在2.5 $σ$的正常质量排序(NMO)的偏好,并提供1.6 $σ$低$θ_{23}$八分体和轻子CP违反的迹象。对$θ_{23}$的高精度测量是将这些提示转化为发现的关键。在这项工作中,我们详细研究了DUNE建立最大$θ_{23}$的偏差,并解决其八分圆在高置信水平的能力。我们展示了可能的相关性和退化之间的$\sin^2θ_{23}$,$Δm^2_{31}$,和$δ_{CP}$在消失和出现振荡通道的概率和事件水平。首次引入,双事件图在平面上的总$ν$和$\barν$消失事件,我们讨论了$\sin^2θ_{23}$ - $Δm^2_{31}$简并建立非最大$θ_{23}$的影响,并显示如何利用$ν$和$\barν$消失事件的光谱形状信息,这种简并可以解决。如果$δ_{CP}$和NMO的任何值均为$\sin^2θ_{23} \lesssim 0.465~(0.450)$或$\sin^2θ_{23} \gtrsim 0.554~(0.572)$,则在总计7年的时间内,在DUNE中可以测定3 $σ$(5 $σ$)的非最大$θ_{23}$。我们研究了个人的贡献,从出现和消失的渠道,系统的不确定性和边缘化振荡参数的影响,频谱分析和数据的重要性,从$ν$和$\barν$运行,同时分析DUNE的敏感性,以建立非最大的$θ_{23}$。假设$\sin^2θ_{23}…
2021-11-23 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Global status of neutrino oscillation parameters after Neutrino-2012
本文更新了arXiv:1103.0734和arXiv:1108.1376中中微子振荡的整体拟合,包括最近由Double Replatz,大亚湾和RENO实验报告的反应堆反中微子消失的测量结果,以及最新的MINOS和T2 K出现和消失的结果,如Neutrino-2012会议所示。我们发现,首选的全球拟合值的$θ_{13}$是相当大的:$\sin^2θ_{13} \simeq 0.025$的正常和倒置的中微子质量排序,与$θ_{13} = 0$现在排除在10以上的$σ$。新的$θ_{13}$测量的其他中微子振荡参数的影响进行了讨论,以及新的长基线中微子数据和大气中微子分析的作用,在确定一个非最大的大气角$θ_{23}$。
2012-10-24 hep-ex hep-ph
Impact of approximate oscillation probabilities in the analysis of three neutrino experiments
随着中微子振荡数据变得越来越精确,必须检查振荡概率${\mathcal P}_{αβ}$的近似公式的使用,以确保近似是足够的。在此,振荡概率${\mathcal P}_{ee}$是在大亚湾实验的背景下,振荡概率${\mathcal P}_{μμ}$是在T2 K消失的实验方面进行了研究,和概率${\mathcal P}_{μe}$是在T2 K出现的实验方面进行了研究。大亚湾核电站需要在真空中进行${\mathcal P}_{ee}$试验,因此,简单的解析公式就不需要近似公式。然而,来自T2K的改进数据将很快对层次结构变得敏感,因此需要更仔细地处理这方面的问题。对于其他情况,我们选择Akhmedov等人的扩展,它系统地包括$\sinθ_{13}$和$α=: Δ_{21}/Δ_{31}$($Δ_{jk} =: m^2_j - m^2_k$)中的所有项,直到二阶。对于T2K消失实验,该近似是相当准确的。然而,对于T2K出现实验,近似公式对于解决轻子扇区中的等级或CP破坏的存在等问题不够精确。我们建议使用数值计算的振荡概率,这是稳定的,准确的,有效的,并消除的可能性,分析中的差异来自不同的近似。
2014-06-05 hep-ex hep-ph