Sensitivity of DANSS detector to short range neutrino oscillations
DANSS是一种高度分段的$1m^3$塑料闪烁体探测器。其2500闪烁体条具有Gd负载的反射盖。每个条带用3个波长偏移光纤收集光，并用50个PMT和2500个SiPM读出。DANSS将安装在加里宁核电站工业3 GW $_{th}$反应堆下方，距离反应堆堆芯的距离从9.7 m到12.2 m不等。PMT和SiPM每MeV收集大约30个光电子，这些光电子在两种类型的读出之间近似相等地分布。横跨和沿着条带的光收集不均匀性从最大到最小约为$\pm13\%$。由此产生的能量分辨率是适度的，$σ/E=15\%$在5 MeV。这导致与由于反应堆芯的大尺寸引起的拖尾相当的振荡模式的拖尾。然而，由于大的计数率（$\sim 10000$ /天），小的本底（$<1\%$）和良好的控制系统的不确定性，由于频繁的位置变化，DANSS是相当敏感的反应堆反中微子振荡的质量为eV的球公园最近建议解释所谓的“反应堆异常”。DANSS将有一个精心设计的校准系统。探测器的高粒度允许每天用大约4万个宇宙μ子校准每个条带。预期的系统效应不会使敏感区域减少多少。对探测器原型DANSSino的测试表明，尽管尺寸很小（DANSS的$4\%$），但它对反应堆反中微子相当敏感，每天探测到约70个逆β衰变事件，信号与背景比约为1。原型测试已经证明了达到DANSS检测器的设计性能的可行性。
2014-12-02 hep-ex physics.ins-det
Recent results from DANSS
DANSS探测器利用近距离高计数率优势，基于600万事件数据，给出短距离中微子振荡参数限制、燃料演化及谱隆起研究，并规划升级。
2022-12-21 hep-ex physics.ins-det
New results from the DANSS experiment
有几个实验表明质量在1 eV左右的无菌中微子，许多实验试图澄清这种情况。在6年的时间里，DANSS实验收集了600多万次逆β衰变（IBD）事件，并在4个反应堆停堆期间测量了本底水平。在距离3.1 GW $_{th}$反应堆堆芯中心3个距离（10.9 m、11.9 m和12.9 m）处收集数据，事件发生率高达每天5000次。探测器位置经常改变，通常每周2-3次。因此，在分析中消除了许多系统不确定性。在收集额外的70万IBD事件后，4例$ν$病例中最佳拟合点的显著性从1.3 $σ$增加至2.35 $σ$。这仍然没有统计学意义，我们提出的排除区，覆盖了一个非常有趣的范围内的无菌中微子参数$\sin^22θ_{ee} < 0.004$在最敏感的点。特别是DANSS排除了最近的最佳结果，包括最佳的最佳拟合点首选的无菌中微子参数的一大部分。测量了IBD速率对燃料组成的依赖性。这与Huber-Mueller模型的预测一致。在近6年的时间里，使用初始阶段标准化为反应堆功率的反中微子事件率，在2天内以$\approx1.8\%$精度测量反应堆功率。
2022-11-02 hep-ex
Statistical Significance of Reactor Antineutrino Active-Sterile Oscillations
我们对近地天体、DANSS、Bugey-3和PROSPECT短基线反应堆实验数据分析中使用的$χ^2$检验统计量的统计分布进行了蒙特卡罗计算。我们表明，NEOS和DANSS迹象的统计意义，有利于活跃的无菌中微子振荡是小于与通常的方法的基础上$χ^2$分布。在对四个实验数据的综合分析中，我们发现活跃-惰性中微子振荡的统计显著性从$2.4σ$降低到$1.8σ$。
2020-05-16 hep-ex hep-ph
New results from the DANSS experiment
DANSS实验在5年的运行期间收集了550万次逆β衰变（IBD）事件。在距工业$3.1~GW$反应堆堆芯中心3个距离（10.9 m、11.9 m和12.9 m）处采集数据。IBD事件发生率在最小距离处超过5000/天。探测器位置通常每周更换3次。因此，在分析中，只使用有关IBD计数率和正电子能谱形状变化的信息，许多系统的不确定性被抵消。在4 $ν$的情况下，最佳拟合点的显著性仅为1.3 $σ$。排除的区域涵盖了一个非常有趣的范围内的不育中微子参数$sin^22θ_{ee} < 0.008$在最敏感的区域。测量了IBD速率对$^{239}$ Pu裂变分数的依赖性。这与Huber-Mueller模型的预测一致。反应堆功率测量超过4年，$\approx2\%$的准确性在2天内使用的中微子事件率归一化的热功率在初始阶段。
2021-12-26 hep-ex
Results of STEREO and PROSPECT, and status of sterile neutrino searches
在过去的十年里，反应堆中微子一直是一个激烈的研究领域。本文讨论了两种异常情况。首先，介绍了STEREO、PROSPECT和DANSS对无菌中微子的研究现状。反应堆反中微子异常的活跃到无菌振荡的最佳拟合参数强烈拒绝这些实验。其次，分析的形状异常（“5 MeV的颠簸”）的STEREO和PROSPECT，都使用几乎纯- $^{235}$ U中微子通量，详细。结果表明，在5-6 MeV的事件显着过剩，并表明在商业反应堆中观察到的凸点不是特定的特定同位素，而是共享之间的U和Pu。
2021-05-28 hep-ex
Light sterile neutrino searches
中微子物理学中讨论了几个异常，与可能存在的轻无菌中微子有关。这些惰性中微子不会发生微弱的相互作用，但它们可以在各种测量中留下印记，例如中微子振荡实验或β衰变光谱的精确测量。对中微子振荡数据的全球分析表明，质量在eV范围内的无菌中微子，但同时揭示了与观测到的中微子异常的紧张关系。在接下来的几年里，几个实验将测试质量在eV范围内的无菌中微子假设，具有很好的灵敏度。
2017-10-17 hep-ex physics.ins-det
Review of Sterile Neutrino Experiments
从几个不同的测量中，有$\sim3σ$或更多的eV尺度无菌中微子的证据。许多专门的实验正在建立，并将收集数据来证实或反驳eV级的无菌中微子。在这个演讲中，简要回顾了目前在无菌中微子搜索方面的实验工作和现状，特别是使用反应堆和加速器中微子。
2020-01-24 hep-ex physics.ins-det
A Comment on the note arXiv:2006.13147 on arXiv:2005.05301, "Preparation of the Neutrino-4 experiment on search for sterile neutrino and the obtained results of measurements"
这里是回应中微子-4合作的说明arXiv：2006.13147上的文章“准备的中微子-4实验上寻找无菌中微子和获得的测量结果”arXiv：2005.05301。红色文本是来自注释arXiv：2006.13147的注释，黑色文本是我们的答案。
2020-06-24 hep-ex physics.ins-det
Model-Independent $\barν_{e}$ Short-Baseline Oscillations from Reactor Spectral Ratios
本文讨论了DANSS中微子实验中在核反应堆上测得的12.7和10.7~m中微子谱的比值。这些数据提供了一个新的模型无关指示，支持短基线$\barν_{e}$振荡，这加强了2016年底在NEOS实验中发现的模型无关指示。在3+1活跃-无菌中微子混合框架内对近地天体和DANSS光谱比的综合分析显示，短基线$\barν_{e}$振荡具有统计显著性$3.7σ$。两个混合参数$\sin^{2}2\vartheta_{ee}$和$Δ{m}^{2}_{41}$在$2σ$处被约束在$Δ{m}^2_{41} \simeq 1.3 \, \text{eV}^2$处的窄- $Δ{m}^{2}_{41}$岛中，具有$ \sin^{2}2\vartheta_{ee} = 0.049 \pm 0.023 $（$2σ$）。我们讨论了独立于模型的近地天体+DANSS分析对反应堆和镓异常的影响。近地天体+DANSS独立于模型确定短基线$\barν_{e}$振荡，使我们能够分析反应堆速率，而无需对主反应堆反中微子通量值和具有自由探测器效率的镓源实验数据进行假设。通过拟合得到了对反应堆中微子通量和镓探测器效率的修正。特别是，我们确认的迹象，有利于需要重新计算的$^{235}\text{U}$反应堆反中微子通量在以前的研究中发现假设没有中微子振荡。
2018-04-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
BEST potential in testing the eV-scale sterile neutrino explanation of reactor antineutrino anomalies
巴克桑无菌中微子实验（BEST）目前正处于生产人工中微子源Cr-51的阶段，镓暴露将于7月开始，持续3个月。虽然BEST的目标是专门研究镓中微子异常（SAGE和GALLEX实验），但它可以做得更多，而且很容易估计它在测试反中微子（反应堆）异常的无菌中微子解释方面的能力。我们观察到一个中等的敏感性，该区域在模型参数空间（无菌中微子质量和混合与活性电子中微子）概述了旧反应堆反中微子异常和最适合的DANSS实验，而中微子-4最喜欢的区域落在最好的棒球场。特别是通过分析SAGE+GALLEX和Neutrino-4 $χ^2$的分布发现，Neutrino-4结果与镓异常完全一致，组合异常的意义几乎达到4 $σ$级别。如果BEST证实了中微子-4的结果，联合分析将表明超过5个$σ$的证据表明eV级质量的无菌中微子。
2019-06-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Analysis of the result of the Neutrino-4 experiment in conjunction with other experiments on the search for sterile neutrinos within the framework of the 3 + 1 neutrino model
分析了中微子4实验所得结果与NEOS、DANSS、STEREO、PROSPECT反应堆实验、MiniBooNE、LSND、MicroBoone加速器实验、IceCube实验和使用${}^{51}\text{Cr}$中微子源的BEST实验结果的对应关系。讨论了中微子-4实验、BEST实验和镓反常在混合角上的一致性。上述直接实验的结果与反应堆异常的结果之间的不一致，以及与太阳和宇宙学数据的限制，进行了讨论。结果表明，在3+1中微子模型框架内，上述寻找无菌中微子的直接实验和IceCube实验的结果，在现有的实验精度下，与中微子4实验并不矛盾。从中微子-4和BEST实验中得到的无菌中微子参数使得估算无菌中微子质量$m_4 = (2.70 \pm 0.22)\text{eV}$和电子中微子有效质量$m_{4ν_e} = (0.82 \pm 0.21)\text{eV}$成为可能。给出了3 + 1中微子模型混合参数的绝对值矩阵和混合方案。
2022-11-17 hep-ex
KATRIN bound on 3+1 active-sterile neutrino mixing and the reactor antineutrino anomaly
本文给出了从KATRIN实验的第一批结果中得到的3+1活动-无菌中微子混合的界。我们表明，KATRIN数据扩展美因茨和Troitsk绑定到更小的值的$Δ{m}^2_{41}$大混合，并提高了排除大$Δ{m}^2_{41}$解决方案的Huber-Muller反应堆反中微子异常。我们还表明，美因茨，特罗伊茨克，和KATRIN氚实验和Bugey-3，近地天体，PROSPECT和DANSS反应堆光谱比测量的结合不包括在（$\sin^2\!2\vartheta_{ee},Δ{m}^2_{41}$）平面的休伯-穆勒反应堆反中微子异常所允许的大部分区域。考虑到两个新的计算反应堆中微子通量，我们表明，一个，预测较低的$^{235}\text{U}$中微子通量，与氚和反应堆光谱比测量，而另一个导致一个更大的张力比休伯-穆勒预测。我们还表明，结合反应堆光谱比和氚测量不利于中微子-4指示大活性无菌混合。最后讨论了镓中微子异常的约束条件。
2020-03-23 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos or Flux Uncertainties? - Status of the Reactor Anti-Neutrino Anomaly
预测的和观测到的反应堆反中微子通量之间的$\sim 3σ$差异，被称为反应堆反中微子异常，继续引起人们的兴趣。最近在反应堆反中微子谱中发现了一个意想不到的凸起，以及不同裂变同位素的通量亏损不同的迹象，似乎不利于用无菌中微子振荡来解释这种异常。我们严格审查这一结论，鉴于所有可用的数据电子（反）中微子消失。我们发现，不育中微子假说不能被拒绝的基础上的全球数据，只是轻微的不利相比，一个单独的重新缩放的中微子通量从不同的裂变同位素。其主要原因是近地天体和丹麦国家空间局实验的最新数据中存在光谱特征。如果国家的最先进的预测反应堆通量采取在面值，无菌中微子振荡允许一个一致的描述全球数据的意义接近$3σ$相对于无振荡的情况。即使反应堆通量和光谱在拟合中保持自由，$2σ$对无菌中微子的暗示仍然存在，允许的参数区域与振荡方面的异常解释一致。
2017-11-22 hep-ex hep-ph
Tau Neutrinos Favored over Sterile Neutrinos in Atmospheric Muon Neutrino Oscillations
先前发表的大气中微子数据没有区分μ子中微子是振荡成τ中微子还是不育中微子，因为这两种假设都符合数据。使用在1100天的超级神冈探测器记录的数据，我们使用三个互补的数据样本，研究由于中性电流和物质效应的天顶角分布的差异。我们没有发现支持不育中微子的证据，并在99%的置信水平上拒绝了这一假设。另一方面，我们发现μ介子和τ中微子之间的振荡足以解释所有的结果。
2000-09-01 hep-ex
Light, Unstable Sterile Neutrinos: Phenomenology, a Search in the IceCube Experiment, and a Global Picture
中微子振荡实验中长期存在的异常现象表明存在第四种假设的中微子：不育中微子。对无菌中微子模型的全局拟合发现，这种模型比大质量中微子标准模型更受青睐。然而，拟合结果会受到数据集之间不一致的影响，称为张力。这激发了新物理学更复杂的模型。本论文考虑了一个不稳定的无菌中微子模型，其中最重的质量态可以衰变。首先，不稳定的不育中微子的现象学在冰立方实验，位于南极的千兆吨中微子探测器进行了探索。其次，将传统和不稳定的无菌中微子模型的全球拟合与IceCube的一年数据相结合。不稳定的无菌中微子模型的偏好被发现，以及减少紧张局势。最后，在IceCube中进行了不稳定不育中微子的高统计搜索。标准模型的$p$值为2.8%，传统的无菌中微子模型的$p$值为4.9%。最佳拟合点是$Δm_{41}^2 = 6.7^{+3.9}_{-2.5}$ eV $^{2}$、$\sin^2 2 θ_{24} = 0.33^{+0.20}_{-0.17}$和$g^2 = 2.5 π\pm 1.5 π$，其中$g$是介导中微子衰变的耦合。最佳拟合对应于最重中微子的寿命为$τ_4/m_4 = 6\times 10^{-16}$ s/eV。贝叶斯分析发现具有类似无菌参数的最佳模型。
2021-10-05 hep-ex
Neutrino Energy Estimation in Neutral Current Interactions and Prospects for Sterile Neutrino Searches
现代中微子探测器，特别是SBN和DUNE的大型液氩时间投影室（LAr TPC），提供了关于GeV尺度相互作用的前所未有的信息量。利用LAr热光子晶体优异的空间分辨率和量热分辨率以及较低的跟踪阈值，我们提出了一种估算中性流相互作用中中微子能量的新方法。这种方法对寻找无菌中微子有潜在的影响;它允许在中性流中微子能谱中观察由于无菌中微子引起的振荡而导致的光谱畸变。作为一个例子，我们使用这种方法进行了分析，在3+1模型下，在SBN的中性电流通道中的无菌中微子的唯磁灵敏度。
2021-03-23 hep-ex
Elastic neutrino-electron scattering perspectives at nuclear reactors
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Kaiping Neutrino Research Center（开平中微子研究中心）；China Center of Advanced Science and Technology（中国高等科学技术中心）
研究通过弹性中微子-电子散射在反应堆中微子实验中测量弱混合角，评估CLOUD、TAO和DANSS实验的灵敏度，并导出非标准相互作用和中微子磁矩的约束。
2026-06-07 hep-ex hep-ph
Sterile neutrino search in the NOvA Far Detector
大多数中微子振荡实验已经获得了与三味模型相容的中微子振荡的证据。要用中微子振荡来解释LSND和MiniBooNE等短基线实验的异常结果，就需要存在无菌中微子。在NOvA进行的无菌中微子混合的搜索使用费米实验室的近探测器（ND）和明尼苏达州的远探测器（FD）之间的810公里长基线。无菌中微子振荡的信号是中性流中微子相互作用在FD相对于ND预测的赤字。在本文中，我们将介绍我们正在实施的分析改进，为未来的NC无菌中微子搜索与NOvA。其中包括：改进我们的探测器响应的建模;包括NC 2 p2 h相互作用建模;实施更好的能量重建技术;并包括由于ND中的无菌中微子可能产生的振荡。这一改进使我们能够对NC能谱进行同步ND-FD形状拟合，覆盖比以前的分析更宽的无菌质量范围。
2017-10-03 hep-ex
Confronting Recent Neutrino Oscillation Data with Sterile Neutrinos
最近的中微子振荡结果引起了人们对无菌中微子振荡模型的新兴趣。本文回顾了MiniBooNE和短基线反应堆反中微子实验的背景下，无菌中微子的数据。结果被纳入组合适合测试无菌中微子振荡模型，后来扩展到解决问题的影响的可行性。最后，未来的实验，可以解决已经提出的问题进行了讨论。
2011-10-17 hep-ex hep-ph
Solar Neutrino Scattering with Electron into Massive Sterile Neutrino
最近的氙1T过剩可以解释为太阳中微子与电子通过光介质散射，标量或矢量，除了许多其他解释从黑暗的部门。由于只有反冲电子是可观测的，所以在末态中可能出现keV的惰性中微子而不是活性中微子。无菌中微子允许赝标量介体来解释被认为是不可能的氙1T过剩。此外，非零反冲能下界来源于无菌中微子的质量，它可以用来证明无菌中微子是否有质量。我们还简要地讨论了与光$Z'$介体的不育中微子的情况下的最终状态。
2020-07-20 hep-ex hep-ph
Visible Sterile Neutrinos as the Earliest Relic Probes of Cosmology
实验室对无菌中微子的检测可以提供大爆炸核合成（BBN）之前宇宙演化的第一个迹象，这是一个尚未经过检验的时代。这种“可见的”无菌中微子在即将进行的实验中可以观察到，例如KATRIN/TRISTAN和HUNTER在keV质量范围内，PINEMY和其他在eV质量范围内的实验。在宇宙的温度为5 MeV之前，通常会对宇宙学做出一系列标准假设。然而，基于替代假设的非标准前BBN宇宙学可能会出现在有动机的理论模型中，并且同样与所有现有数据一致。我们重新审视生产无菌中微子的质量为0.01 eV至1兆电子伏的两个例子，这样的模型：标量张量和低再加热温度预BBN宇宙学。在这两个实验中，假定的3.5 keV X射线信号线对应于一个无菌中微子，其混合量足够大，可以在即将到来的实验室实验中进行测试。此外，活跃-无菌中微子混合的宇宙学/天体物理学上限明显弱于标准的前BBN宇宙学，这表明这些限制并不稳健。例如，在标量张量情况下，LSND和MiniBooNE短基线以及DANSS和近地天体反应堆实验所暗示的潜在信号区域完全不受宇宙学限制的约束。我们的工作突出表明，不育中微子可能构成前BBN时代的敏感探针。
2019-12-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Production Through a Matter Effect Enhancement at Long Baselines
如果无菌中微子与标准模型费米子有中性耦合，那么物质效应共振跃迁到无菌中微子和多余的中性电流事件可能在长基线实验中显现出来。假设一个单一的无菌中微子与中性耦合的费米子物质，我们重新检查边界无菌中微子生产在长基线的MINOS结果$P_{ν_μ \rightarrow ν_s} < 0.22$（90% CL）。我们证明，中性矢量耦合到费米子物质的无菌中微子可以逃避MINOS限制，允许在长基线的活性到无菌中微子转换的比例更高。扫描参数空间的无菌中微子物质效应拟合的LSND和MiniBooNe数据，我们表明，在矢量单重态耦合的无菌中微子的物质，这些拟合的一些有利的参数化将创建中性电流事件超出标准模型预测在长基线实验（例如MINOS和OPERA）。
2013-06-18 hep-ex hep-ph
The Result of the Neutrino-4 Experiment and the Cosmological Constraints on the Sterile Neutrino
我们提出了一个简短的讨论中微子-4的实验结果和其他实验的结果寻找不育中微子。我们用中微子4实验中得到的参数$Δm^2_{14} = 7.3\text{eV}^2$和$\sin^2 2θ_{14} = 0.36$估计了无菌中微子对宇宙能量密度的贡献。我们解决了测量的不育中微子参数和宇宙学对不育中微子的约束之间的矛盾。通过这篇文章，我们希望引起人们对实验与理论之间矛盾问题的关注，以激发对包含质量在几eV范围内的无菌中微子的理论模型的探索，以及充分提高实验精度的必要性。
2023-02-14 hep-ex hep-ph
IceCube Sterile Neutrino Searches
短基线实验中的异常现象被解释为额外中微子质量状态的证据，这些中微子质量状态与已知的活性味道有很大的质量分裂。这种解释要求在μ子中微子消失通道中有一个相应的签名，这还有待观察。目前，在冰立方中微子望远镜上对μ介子中微子消失的观测提供了eV尺度无菌中微子混合角空间中最强的限制。超大体积中微子望远镜（VLVnT）研讨会的这一程序总结了IceCube对无菌中微子的搜索分析，并描述了正在进行的增强，高统计无菌中微子搜索的工作。
2019-02-17 hep-ex hep-ph
Light Sterile Neutrinos: Models and Phenomenology
受粒子物理学和宇宙学的启发，我们研究了在跷跷板机制和味对称性理论中eV尺度无菌中微子的实现。我们证明了轻无菌中微子可以很容易地容纳在流行的A_4味对称模型中。确切的三-双极大混合模式是扰动，由于积极的无菌混合，我们详细讨论了一个例子。此外，我们发现一个有趣的扩展I型跷跷板，它可以提供一个自然的起源eV级的不育中微子以及不育和活性中微子之间的可见混合物。我们还表明，不育中微子的存在将显着改变中微子实验中的可观测量，特别是在短基线实验中的振荡概率和中微子少双β衰变的有效质量。后者可以证明特别有助于加强eV尺度的无菌中微子的情况。
2011-07-21 hep-ex hep-ph
Search for sterile neutrino with light gauge interactions: recasting collider, beam-dump, and neutrino telescope searches
我们研究了在耦合到中微子扇区的轻规范玻色子$X^μ$存在下的无菌中微子的特征。本文探讨了在不同对撞机和固定靶实验中得到的活性-无菌中微子混合物$| U_{\ell 4} |^2$，特别是τ味中微子混合物（$l = τ$）的新的边界。同时，考虑到无菌中微子衰变为轻规范玻色子（$ν_4 \to ν_\ell e^+ e^-$）的额外通道，我们对中微子振荡实验中低能过剩的参数空间进行了探索和约束.
2020-08-28 hep-ex hep-ph
Sterile neutrinos in the grand unified group E6
这份关于斯诺马斯会议的白皮书回顾了基于大统一群E6的动机，即期望不育中微子（如果它们存在的话）以三个出现。
2013-06-27 hep-ex hep-ph
Displaced Vertex signatures of a pseudo-Goldstone sterile neutrino
中微子质量产生的低尺度模型通常以质量在GeV-TeV范围内的无菌中微子为特征，这些中微子可以通过与标准模型中微子混合在对撞机上产生。我们考虑了另一种情况，其中不育中微子产生于较重粒子的衰变中，使得其产生截面不依赖于活性-不育中微子混合角。混合角可以通过无菌中微子的衰变来获得，只要它们导致可观察到的位移顶点。我们提出了一个明确的实现这种情况下，不育中微子是一个伪南布-戈德斯通玻色子的超对称合作伙伴，并产生在衰变的希格西诺类neutralino和charginos。该模型用少量参数预测了活跃-惰性中微子的混合角。我们表明，一个无菌中微子的质量在几个10 GeV和200 GeV之间可以导致可观察到的位移顶点在大型强子对撞机，并概述了实验重建其混合角的策略。
2021-02-04 hep-ex hep-ph
Short- and long-baseline sterile neutrino phenomenology
在短基线中微子实验中观察到的几个异常现象表明，标准的3味框架可能是不完整的，并指向轻无菌中微子的存在。在这里，我们提出了一个简明的3+1计划，这是一个最小的扩展标准的3味框架与一个不育中微子物种的中微子振荡的状态。我们强调了LBL实验在寻找与不育中微子有关的CP破坏中的潜在作用及其与SBL实验的互补性。
2017-05-03 hep-ex hep-ph
Note on Thermalization of Non-resonantly Produced Sterile Neutrinos
使用一个分析处理，我们讨论了大的活性-不育中微子混合角的参数区域，在非共振味振荡产生的不育中微子可以接近热化在几个宇宙学。我们表明，热化只影响大的活性-无菌中微子混合已经拒绝了不同的限制。因此，允许的无菌中微子参数区域不受影响。
2020-08-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Updated global analysis of neutrino oscillations in the presence of eV-scale sterile neutrinos
讨论了用无菌中微子解释短基线中微子振荡实验中异常现象的可能性。我们在3+1框架下工作，并特别关注最近来自反应堆实验，IceCube和MINOS+的新数据。我们发现，从DANSS和近地天体反应堆实验的结果支持反应堆异常的无菌中微子解释的基础上的分析，完全依赖于测量的反应堆光谱的相对比较。全球数据$ν_e$消失通道有利于无菌中微子振荡在$3σ$水平与$Δm^2_{41} \approx 1.3$ eV $^2$和$|U_{e4}| \approx 0.1$，即使没有任何假设预测的反应堆通量。相比之下，$ν_e$出现通道（由LSND主导）中的异常与$ν_μ$消失的改进边界处于强烈的紧张状态，主要由MINOS+和IceCube驱动。在无菌中微子振荡假设下，这些数据集一致的p值小于$2.6\times 10^{-6}$。因此，在$4.7σ$水平上排除了用3+1方案中的无菌中微子振荡解释LSND异常的可能性。这个结果是强大的分析和使用的数据的变化，特别是它既不依赖于理论预测的反应堆中微子通量，也不从任何单一的实验约束。不考虑异常，我们提供更新的限制允许的混合强度$|U_{α4}|$（$α= e,μ,τ$）的活性中微子与第四中微子质量状态的eV范围。
2018-03-28 hep-ex hep-ph
Zooming in on eV-MeV Scale Sterile Neutrinos in light of Neutrinoless Double Beta Decay
正如几个模型所预测的那样，轻无菌中微子的存在可以帮助解释从暗物质到最近在短基线实验中的异常现象的许多观测结果。本文考虑了两种能自然地容纳eV到MeV质量尺度上轻不育中微子存在的模型--左右对称Zee模型和扩展的Seesaw模型。我们对无中微子双β衰变过程进行了详细的研究，该过程的主要贡献来自涉及这些轻无中微子的图。考虑到一些理论和实验的限制，包括轻中微子质量和混合，混合矩阵的么正性等，我们比较了无中微子双β衰变半衰期的预测值与实验极限。这可能会对中微子质量，活性-无菌中微子混合和这些模型中的其他几个重要参数产生重大限制。
2021-07-08 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos in $E_{\rm 6}$
在特殊的群$E_{\rm 6}$中存在着容纳三种类型的无菌中微子的机会。这种描述的影响进行了讨论。
2015-03-18 hep-ex hep-ph
Neutrinoless Double Beta Decay and Light Sterile Neutrino
最近的中微子实验结果表明，正常的中微子质量排序的偏好。目前，全球对无中微子双β衰变的研究与基于正常有序的三中微子框架下的预言存在很大差距。这项研究的目的是表明，即使是正常有序的中微子质量，也有可能发现无中微子的双β衰变信号。我们提出了一个轻的不育中微子的存在，作为解决目前的实验所期望的更高的有效质量的电子中微子。一些短基线振荡实验对无菌中微子的质量及其与最轻中微子的混合提出了限制。我们证明了无中微子双β衰变的结果也可以缩小轻无中微子的质量和混合角的范围。
2018-11-25 hep-ex hep-ph
Signatures of Extra Dimensional Sterile Neutrinos
研究了一个含有活跃和惰性Dirac中微子的大额外维模型。无菌中微子的质量来源于半径为$R$的额外维度的紧化，并被选择为具有eV或keV左右的质量，以解释短基线异常或作为暖暗物质的候选者。我们研究了无菌中微子Kaluza-Klein塔在短基线振荡实验和KATRIN实验可测量的β谱中的作用。
2014-08-25 hep-ex hep-ph
A compact analytical approximation for a light sterile neutrino oscillation in matter
光不育中微子的存在是粒子物理学长期存在的问题。一些实验上的“反常现象”可以通过引入~eV质量尺度的轻无菌中微子来解释。许多实验都在积极地通过中微子振荡来寻找这种轻的无菌中微子。在长基线实验中，为了精确计算中微子振荡几率，需要仔细处理物质效应。然而，它通常是耗时的或分析的复杂性。本文采用Jacobi类方法对角化Hermitian哈密顿矩阵，导出了常物质密度下3（活性）+1（惰性）中微子混合的简化中微子振荡几率.这些近似在保持其分析简单性和计算速度的同时，可以达到相当高的数值精度。这对当前和未来的长基线中微子振荡实验具有一定的参考价值。
2020-06-28 hep-ex hep-ph
Atmospheric Sterile Neutrinos
我们研究了大气中无菌中微子的产生及其在Super-Kamiokande的探测。质量范围为$1\,{\rm MeV} \lesssim M_N \lesssim 105\,{\rm MeV}$的无菌中微子由μ子或π介子衰变产生，并衰变为电子-正电子对和活性中微子。这种无菌中微子的衰变在探测器中留下了两个类似电子的切伦科夫环。我们估计的无菌中微子通量从公认的活动中微子通量和研究的衰变事件在探测器的数量。通过比较无菌中微子衰变的类$2e$事件和Super-Kamiokande的观测数据，得到了活性-无菌混合的上界.μ子型混合$Θ_μ$的上限被发现是$|Θ_μ|^2 \lesssim 5 \times 10^{-5}$的$20 \,{\rm MeV} \lesssim M_N \lesssim 80\,{\rm MeV}$，这是显着松动相比，以前的估计。我们证明，环的张开角和总能量可以作为诊断工具，发现不育中微子在进一步的数据积累和未来的升级设施。事件的方向不对称性是测量无菌中微子通量在到达探测器的过程中由于衰变而减少的灵敏度。
2012-07-17 hep-ex hep-ph
Day-Night Asymmetries in Active-Sterile Solar Neutrino Oscillations
本文在一般的$3+N_{s}$混合框架下讨论了活动-惰性太阳中微子振荡的昼夜不对称性。给出了微扰近似和平板近似下地球中中微子味跃迁几率的解析表达式，并讨论了活跃-无菌混合和CP破坏相的影响。在3+1中微子混合框架下数值计算了解析近似的精度和昼夜不对称性的性质。
2013-08-18 hep-ex hep-ph
Cosmological constraints on sterile neutrino oscillations from Planck
粒子物理学实验和宇宙学调查都可以限制无菌中微子的性质，但这样做的参数不同，自然使用不同的先验信息。我们提出了联合约束的3 $+$ 1不育中微子模型振荡参数，$Δm_{41}^2$和$\sin^22θ$，这些参数的对数先验使用主要是从普朗克卫星的宇宙学数据。考虑了两种情况，一种是无菌中微子只与电子中微子混合，另一种是无菌中微子只与μ子中微子混合，这使得我们能够限制混合角$\sin^22θ_{14}$和$\sin^22θ_{24}.$。我们发现，宇宙学数据与来自LSND和MiniBooNE实验的一些振荡通道的无菌中微子的强烈暗示不一致。假设无菌中微子与单一中微子混合。我们还预测了未来CMB实验应该能够探测$Δm_{41}^2$和$\sin^22θ$的灵敏度。
2019-07-25 astro-ph.CO hep-ex
Search for Sterile Neutrinos at OPERA and other Long--Baseline Experiments
在CNGS束上进行的OPERA实验观测到了大气部分的μ介子到τ中微子振荡。基于这一结果，可能会对大质量无菌中微子的混合参数设定新的限制。本文给出了在3+1中微子框架下的初步分析结果。最后给出了在$ν_μ \rightarrow ν_e$通道中寻找不育中微子的最新进展。在其他长基线实验（MINOS在NuMI束和SuperK与大气通量）进行的无菌中微子搜索的状态也简要回顾。最后，讨论了一些个人观点。
2015-10-14 hep-ex hep-ph
Long-lived Sterile Neutrinos at Belle II in Effective Field Theory
大量的$τ$轻子在贝尔II产生。这些可能会衰变成不育的中微子，在考虑的质量范围内，通常是长寿命的，导致位移顶点签名。本文研究了位移顶点搜索的无菌中微子扩展标准模型有效场论。无菌中微子的产生和衰变可以通过标准的活动-无菌中微子混合或有效拉格朗日中的高维算子来实现。我们进行蒙特卡罗模拟，以估计Belle II的敏感性，这样的相互作用。我们发现，Belle II可以探测到不可重正化的六维算子，涉及一个单一的无菌中微子高达几个TeV的新物理尺度。
2022-08-30 hep-ex hep-ph
BEST sensitivity to O(1) eV sterile neutrino
中微子振荡实验中的许多异常结果可以归因于~1 eV无菌中微子的干扰。专门设计用于全面探索镓异常的Baksan无菌过渡实验（BEST）将于明年开始。本文研究了BEST在寻找无菌中微子和电子中微子混合体中的灵敏度。然后，进行所有的镓实验（SAGE，GALLEX，BEST）的组合分析，我们发现在模型参数空间（不育中微子质量和混合角），这将被排除，如果BEST同意没有不育中微子假设的区域。对于相反的情况下，如果BEST观察到的信号，因为它遵循从无菌中微子解释的镓（SAGE和GALLEX）异常，我们展示了如何BEST将改善目前的模型参数的估计。
2016-02-11 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile neutrinos in the light of IceCube
利用IceCube-59数据，我们确定了单个eV尺度轻中微子参数的约束条件。特别强调的问题是，这样的分析是否可以排除不育中微子的暗示。虽然提供了重要的补充信息，但对各种不育中微子混合角的不同依赖性使得目前不可能完全排除短基线外观结果或一般的不育中微子。
2016-01-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Confusing Sterile Neutrinos with Deviation from Tribimaximal Mixing at Neutrino Telescopes
阐述了中微子望远镜中额外的不育粒子对超高能中微子流的影响。我们使用三种类型的众所周知的通量比，并比较这些通量比的值，在存在的无菌中微子，与预测的偏离tribimmaximal混合计划。我们表明，在即将到来的中微子望远镜，它很容易混淆的签名之间的不育中微子的偏离tribimalummixing。我们还表明，如果测得的通量比获得的值远远超出了标准的情况下，只有三个活跃的中微子预测的范围，它可能会告诉存在额外的不育中微子通过观察超高能中微子在未来的中微子望远镜。
2007-10-17 astro-ph hep-ex hep-ph
Atomic ionization by sterile-to-active neutrino conversion and constraints on dark matter sterile neutrinos with germanium detectors
无菌中微子到有菌中微子的转变过程中的磁矩跃迁不仅引起了无菌中微子的辐射衰变，而且引起了它与物质的非标准相互作用。对于作为暗物质候选者的keV质量的无菌中微子，它们的衰变信号在宇宙X射线谱中被积极地寻找。在这项工作中，我们认为NSI导致原子电离，这可以通过直接暗物质实验检测。结果表明，在非相对论性惰性中微子的非弹性散射过程中，在能量转移到其质量的一半时，微分截面有明显的增强，在实验上表现为可测能谱中的峰。当无菌中微子变成相对论性中微子时，增强效应逐渐消失。利用在keV和sub-keV范围内具有精细能量分辨率的锗探测器获得的数据，导出了对不育中微子质量及其跃迁磁矩的约束，并与天体物理观测结果进行了比较。
2016-01-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
MiniBooNE Results and Neutrino Schemes with 2 sterile Neutrinos: Possible Mass Orderings and Observables related to Neutrino Masses
MiniBooNE和LSND实验在三个活跃中微子中加入两个惰性中微子时是相互兼容的。在这种情况下，有八种可能的质量排序。在其中两个实验中，两个惰性中微子都比三个活跃中微子重。在接下来的两种情况下，两个惰性中微子都比三个活跃中微子轻。剩下的四个场景中，一个不育中微子比三个活跃中微子重，另一个轻。我们分析了所有的情况下，他们的预测质量相关的观测。它们是由宇宙学观测约束的中微子质量之和，在KATRIN实验中可测量的运动学质量参数，以及控制无中微子双β衰变的有效质量。研究这些非振荡探头如何区分这八种情况。八种可能的质量排序中的六种预测了KATRIN和未来无中微子双β衰变实验中的正信号。我们还评论的情况下，三个不育中微子。此外，我们还对利用高能天体物理中微子的衰变来区分两个惰性中微子存在时的质量有序的可能性作了一些评论。
2007-10-08 astro-ph hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Dark Matter
我们审查不育中微子作为可能的暗物质候选人。本文在简要介绍中微子在宇宙学和粒子物理中的作用后，综述了无菌中微子暗物质的研究现状。首先，我们讨论的动机和限制，通过天体物理观测。其次，我们回顾了在早期宇宙中如何产生无菌中微子暗物质的不同机制。最后，我们概述了选择未来的实验室寻找千电子伏级的不育中微子，突出他们的实验挑战和发现潜力。
2018-10-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Direct Detection of the Cosmic Neutrino Background Including Light Sterile Neutrinos
目前的宇宙学数据给出了一个有趣的线索，即亚电子伏特的惰性中微子的存在，它应该是宇宙中微子背景的一部分（C $ν$ B）。我们指出，这种轻的不育中微子可能会留下一个明显的印记，在电子能谱的捕获残余电子中微子的放射性β衰变核。我们研究了相对于活性中微子的无菌中微子的可能信号，其特征在于它们的质量和敏感的数量密度，在反应$ν^{}_e + ~^3{\rm H} \to ~^3{\rm He} + e^-$对相应的氚β衰变。我们强调，这种直接实验室检测C $ν$ B及其无菌成分的方法在长期内可能并非没有希望。
2010-07-31 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Signature of sterile species in atmospheric neutrino data at neutrino telescopes
MiniBooNE的结果仍然不能全面排除LSND实验的振荡解释。到目前为止，能量在MeV范围内的所谓短基线实验和几米的基线一直在探测无菌中微子的存在。我们展示了如何在TeV能量范围内的大气中微子旅行数千公里的距离，这些额外的无菌状态的签名可以获得。TeV范围内的大气中微子将被即将到来的中微子望远镜探测到。当然，这些中微子的真空振荡会非常小。然而，我们表明，地球内部的共振物质效应可以将这些非常微小的振荡增强为接近最大的转变，这应该很难错过。我们表明，在这个高能量的大气中微子事件样本中，可以明确地获得不育中微子的印记。中微子望远镜不仅可以分辨出无菌中微子的存在，还可以区分不同的可能质量和混合情况，以及额外的无菌状态。
2007-11-23 astro-ph hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos
中微子是粒子物理学标准模型中唯一不具有电磁荷或色荷的费米子，它有独特的机会通过质量混合与标准模型之外的费米子进行通信。这种标准模型单态费米子通常被称为“无菌中微子”。在这篇评论文章中，我们讨论了理论和实验动机的不育中微子，以及他们的唯象后果。凭借2020年的后见之明，我们指出了潜在的可行和有趣的想法。我们特别关注的不育中微子，足够轻，参与中微子振荡，但我们也评论的好处，引入更重的不育状态。我们讨论了eV级不育中微子在地球实验和宇宙学中的现象学，我们调查了全球数据，我们强调了各种有趣的异常。我们还暴露了严重的紧张局势，存在于不同的数据集之间，并防止一致的解释，至少在最简单的无菌中微子模型的全球数据。我们讨论的非最小的情况下，可能会减轻一些这种紧张局势。我们简要地回顾了keV级的不育中微子作为暗物质的地位，以及通过更重的不育中微子驱动的轻生来解释宇宙的物质-反物质不对称性的可能性。
2021-06-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Are there sterile neutrinos at the eV scale?
对核反应堆发射的反中微子通量的新预测表明，反应堆实验可能已经测量到反中微子通量的不足，这可以用已知的活跃中微子和新的无菌状态之间的振荡来解释。基于这一观察，我们在一个或两个惰性中微子的框架下对全球短基线中微子振荡数据进行了重新分析。虽然一个无菌中微子仍然不足以调和反应堆实验和LSND和MiniBooNE实验与其他搜索的零结果所建议的信号，我们发现，与新的反应堆通量预测，全球拟合大大提高时，假设存在两个无菌中微子。
2011-03-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile Neutrino Status
本文综述了3+1、3+2和3+1+1中微子混合方案中短基线中微子振荡数据的整体分析结果。
2013-11-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Testing keV sterile neutrino dark matter in future direct detection experiments
我们以XENON 100、XENON 1 T和DARWIN为例，通过直接探测实验确定了无菌中微子温暗物质的约束条件。如果keV级的无菌中微子与靶材料的束缚电子发生非弹性散射，就会产生电子反冲信号。这可以用来限制无菌中微子的质量及其与活跃扇区的混合。虽然不能与来自X射线数据的天体物理学约束竞争，但这些约束是第一个直接实验室对无菌中微子暖暗物质的限制，并且在参数空间的某些部分将是对keV尺度中微子的最强限制。
2016-11-10 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
