Reach of Future Non-accelerator Neutrino Efforts
本文简要回顾了中微子味混合和质量的研究现状,讨论了无中微子双β衰变、直接中微子质量测量、宇宙学间接中微子质量测量、太阳中微子和其他探测器的当前和未来的实验计划。我们强调这些计划将如何提高我们的中微子质量和味道混合的理解。
2008-07-08 hep-ex
The International Committee for Future Accelerators (ICFA): History and the Future
本文追溯了国际未来加速器委员会(ICFA)的起源,它的结构和任务,它的活动和成就,以及它与粒子物理领域未来方向有关的预期活动。
2018-09-25 hep-ex physics.acc-ph
Accelerator-Based Neutrino Beams
University of Notre Dame(圣母大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
基于加速器的中微子束技术在粒子物理中发挥了关键作用,新一代实验将探索中微子质量顺序、CP破坏及超越标准模型的物理现象。
2025-12-23 hep-ex
Snowmass Topical Report: Underground Facilities for Neutrinos
2021年美国粒子物理学未来社区研究(Snowmass 2021)的主题报告总结了即将到来的和下一代中微子实验的地下设施需求。地下设施的需要分两大类讨论:加速器中微子,特别是与深地中微子实验有关的中微子;非加速器中微子,重点是来自自然源的中微子和寻找无中微子的双β衰变。
2022-11-11 hep-ex physics.ins-det
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
Study of accelerator neutrino interactions in a liquid argon TPC
我们研究了一个50升液态氩TPC原型在欧洲核子研究中心WANF中微子束运行的潜力。我们集中于准弹性事件的选择和重建,并测量了这种反应的截面。
2007-03-16 hep-ex
Accelerator Neutrino Neutron Interaction Experiment (ANNIE): Preliminary Results and Physics Phase Proposal
详细介绍了加速器中微子-中子相互作用实验(ANNIE)的研制任务。安妮是:(1)中微子-核相互作用的重要测量,特别关注中子的产生,(2)研发工作重点是使用新的光电探测器技术和化学添加剂来制造先进的水基中微子探测器。ANNIE实验由一个小型的水切伦科夫探测器组成,配备了传统的光电倍增管(PMT)和部署在费米实验室助推中微子束(BNB)上的大面积皮秒光电探测器(LAPPD)。该实验的目的是进行两个阶段:一个部分仪表测试束运行仅使用光电倍增管(第一阶段)的目的是测量临界中子背景的实验;和一个物理运行与一个完全仪表检测器(第二阶段)。本文给出了第一阶段的初步结果,并描述了下一阶段所需的探测器设计升级。
2017-08-08 hep-ex physics.ins-det
Search for Muon Neutrino Disappearance in a Short-Baseline Accelerator Neutrino Beam
我们报告了一个搜索的μ介子中微子消失在$Δm^{2}$区域的0.5-40 $eV^2$使用的数据从SciBooNE和MiniBooNE实验。SciBooNE数据提供了对中微子通量的约束,因此使用两个探测器对$ν_μ$消失的灵敏度优于仅使用MiniBooNE。联合$ν_μ$消失搜索的初步灵敏度。
2010-10-27 hep-ex
Letter of Intent: The Accelerator Neutrino Neutron Interaction Experiment (ANNIE)
钆掺杂水中的中子标记可能在使用兆吨级水切伦科夫探测器的下一代质子衰变搜索中减少来自大气中微子的背景中发挥重要作用。类似的技术也可能用于超新星中微子的探测。准确确定中子标记效率将需要详细了解水中中微子相互作用产生的中子数作为动量转移的函数。我们提出了大气中微子中子相互作用实验(ANNIE),旨在测量在掺钆水中的大气中微子相互作用的中子产额。ANNIE设计的一个创新方面是使用精确定时来定位探测器小基准体积中的相互作用顶点。我们建议通过使用LAPPD(大面积皮秒光电探测器)的早期生产来实现这一目标。这个实验将是这些设备的第一个应用,证明它们对水切伦科夫中微子探测器的可行性。
2015-04-07 hep-ex physics.ins-det
Reach of Future Accelerator and Reactor Neutrino Efforts
近年来,为了寻找$θ_{13}$的有限值,许多加速器和反应堆中微子振荡实验开始进行。T2K实验是2009年在日本开始的下一代长基线中微子实验。T2 K实验的主要目标是通过观察$ν_e$的外观来发现有限的$θ_{13}$。确定了$θ_{13}$之后,我们将在轻子扇区中寻找CP破坏。报告中报告了T2K实验的现状和CP测量的前景。
2008-07-27 hep-ex
Neutrino Cross Section Measurements for Long-Baseline Accelerator-based Neutrino Oscillation Experiments
中微子振荡是物理学超越标准模型的明确证据。下一代中微子振荡实验的目标是找到一个非零的$θ_{13}$,这是我们只知道上限的最后一个混合矩阵元。为此,下一代长基线中微子振荡实验需要更高一个数量级的灵敏度。特别是,基于加速器的实验,如T2 K和NOvA实验需要(1)良好的中微子能量重建,以精确测量$Δm^2_{32}$和$sin^22θ_{23}$,以及(2)良好的背景预测,以测量$ν_e$外观信号。目前和不久将来的高统计中微子实验,如K2K,MiniBooNE,SciBooNE,MINOS和MINERvA,通过精确的信号和背景通道测量帮助(1)和(2)。
2008-05-16 hep-ex
Future Accelerator-Based Neutrino Beams
高能强流加速器在中微子物理研究中有着广泛的应用。目前,领先的运营设施是费米实验室主注入器综合体,可向中微子靶提供超过0.75 MW的120 GeV质子,以及日本的J-PARC设施,最近接近0.5 MW的30 GeV质子束功率。在这里,我们介绍了费米实验室和J-PARC加速器的现状和计划升级,以及下一代基于加速器的设施的建议,它们的挑战以及旨在解决相应成本和性能风险的所需和正在进行的加速器研发计划。
2019-06-18 hep-ex physics.acc-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
Hadron production measurements at NA61/SHINE for precise determination of accelerator neutrino fluxes
在基于加速器的中微子实验中,中微子通量的总系统不确定性主要由强子相互作用的蒙特卡罗模型决定。T2 K和费米实验室中微子实验,MINERvA,NOvA和DUNE的直接强子产生测量正在CERN超级质子同步加速器的NA 61/SHINE光谱仪上进行。在NA 61/SHINE上获得了强子产额、非弹性截面和生产截面,这对于改进中微子通量预测至关重要,在那里再现了各种强子束与薄和厚(副本)靶的相互作用。将报告最近获得的结果。NA 61/SHINE的中微子实验强子产生测量方案计划延长到2020年以后。
2020-10-31 hep-ex
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
Short Baseline Accelerator-Based Neutrino Oscillation Searches
本文综述了在加速器上进行的短基线区中微子振荡的研究现状。将LSND实验中numubar->nuebar的证据与KARMEN numubar->nuebar搜索的阴性结果以及NOMAD和NuTeV在相同风味混合通道中的结果进行比较。我们描述了即将到来的MiniBooNE实验,该实验应该足够敏感,可以明确地确认或完全排除LSND信号。
2002-09-11 hep-ex
Hadron production measurements to constrain accelerator neutrino beams
长基线加速器中微子实验需要精确预测中微子通量。在近端探测器上,该通量用于测量中微子截面,而在远端探测器上,它为中微子振荡的研究提供了预期信号的估计。在谈话中,提出了几种方法来限制中微子通量。第一种是传统的,当中微子母体强子的相互作用链被存储起来,以便以后用实际测量进行加权时。在这种方法中,微分强子截面,反过来,测量辅助强子生产实验。该方法当然是依赖于模型的,因为它需要外推到不同的入射核子动量假设x_F标度以及具有不同原子序数的材料之间的外推。在第二种方法中,使用强子产生产生在中微子束线中利用的真实目标。中微子母体强子的产额在靶表面参数化,从而避免了追踪靶内粒子相互作用的历史。与第一种方法一样,必须进行专门的辅助实验。最近的强子产生实验-NA 61/SHINE在欧洲核子研究中心(T2 K的测量)和MIPP在费米实验室(NuMI的测量)的结果进行了审查。
2014-09-28 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Accelerator Neutrino Beams
来自高能质子加速器的中微子束已经成为粒子物理学的发现工具。中微子束来自带电π介子和K介子的衰变,而带电π介子和K介子又是由质子束撞击厚的核靶而产生的。π/K束的精确选择和操纵控制了中微子束的能谱和类型。本文介绍了在目标和操纵粒子产生中微子束,以及在过去的实验设施取得的许多创新的粒子生产的物理。
2006-09-14 hep-ex physics.acc-ph
AGS Super Neutrino Beam Facility Accelerator and Target System Design (Neutrino Working Group Report-II)
本文介绍了AGS超级中微子束设施的加速器和靶系统的设计。在副实验室主任Tom Kirk的指导下,BNL成立了一个中微子工作组,以探索极长基线中微子实验的科学案例和设施要求。2002年10月在BNL-69395上发表了一项关于物理学价值和探测器性能的研究结果,其中表明,由AGS产生的1兆瓦质子束产生的宽带中微子束,加上位于南达科他州前Homestake矿地下深处的500万吨水切伦科夫探测器,将能够测量全套中微子振荡参数。该报告详细介绍了加速器的性能要求和概念设计,以及由AGS的1.0 MW质子束产生中微子束的靶系统。该设施的主要组成部分包括一个新的1.2 GeV的超导直线加速器,斜坡的AGS在2.5赫兹,和新的目标站的1.0兆瓦束。它还要求适度增加每个脉冲的AGS强度,约30%。特别注意考虑质子束损失的所有来源以及杂散束晕粒子的屏蔽和准直,以确保设备的可靠性和人身安全。还包括加速器升级和目标系统的初步成本估计和时间表。
2003-05-29 hep-ex
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
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
A Strategy for Accelerator-Based Neutrino Physics in the USA
我们概述了下一代中微子物理实验的基础上从北美加速器的光束的战略。这一策略的基础是越来越多的证据支持太阳中微子问题的大混合角解决方案,这意味着除了测量sin ^2 2 θ_13和Δ m^2_23的符号外,如果sin ^2 2 θ_13不太小,测量中微子扇区中的CP破坏也是一个可以实现的目标。该战略是从一个新的探测器开始,20-30千吨液态氩,旨在充分利用目前正在FNAL建造的NUMI束。然后,在新的测量使最佳路径更清晰之后,我们预计在BNL和/或FNAL的中微子“超级束”升级以及第二个100-200千吨的新探测器的选项中进行选择。
2002-05-01 hep-ex
Deployment of Water-based Liquid Scintillator in the Accelerator Neutrino Neutron Interaction Experiment
本研究介绍了在费米实验室ANNIE中微子探测器中部署366升水基液体闪烁体(WbLS)并成功探测到闪烁光与切伦科夫光的概念验证工作,为后续相关算法开发与物理分析提供支撑。
2024-03-06 hep-ex physics.ins-det
Precision measurements and tau neutrino physics in a future accelerator neutrino experiment
本文从选址、束流优化和τ中微子物理等方面探讨了在中国建立基于加速器的中微子振荡实验的前景。讨论了CP破坏、非幺正混合和非标准中微子相互作用。我们模拟中微子束设置的μ子和β衰变技术的基础上,并比较中国的实验室站点的预期灵敏度。最后介绍了超级质子-质子对撞机和中国锦屏实验室的实例。结果表明,μ子衰变为基础的光束设置可以测量狄拉克CP相位约14.2 $^\circ$精度在1 $\,σ$ CL,而非么正性可以探测到$|α_{i j}| \lesssim$ 0.37($i \neq j =$ 1,2,3)和非标准相互作用$|ε^m_{\ell \ell'}| \lesssim$ 0.11($\ell \neq \ell' = e$,$μ$,$τ$)在90% CL,分别。
2022-02-08 hep-ex hep-ph
Plans for super-beams in Japan
在日本,由于第一个实验使用了J-PARC(日本质子加速器研究综合体)中微子设施,T2 K(东海到神冈长基线中微子实验)开始运行。T2 K被认为提供了指导中微子物理未来发展方向的关键信息。讨论了基于T2 K结果的可能的新一代发现实验。重点介绍了J-PARC中微子束流升级计划,并讨论了为最大限度地发挥中微子束流研究潜力而选择的远探测器。欧洲参与和欧洲核子研究中心的承诺,日本加速器为基础的中微子实验也报告。
2010-01-04 hep-ex physics.ins-det
Tau Tridents at Accelerator Neutrino Facilities
本研究首次详细分析加速器中微子设施近探测器的标准模型τ中微子三叉戟反应,通过全2→4过程计算发现DUNE近探测器可观测到可观事件,还识别出区分本底的运动学特征,为新物理搜寻提供本底参考并拓展相关实验探测可能。
2025-06-04 hep-ex hep-ph
Neutrino Factory R&D - a global perspective
本文概述了世界上未来粒子物理加速器和加速器研究与发展计划的现状。中微子工厂的发展就是在这种背景下进行的。最后,讨论了与欧洲有关的具体倡议。
2002-11-15 hep-ex
Conventional Beams or Neutrino Factories: The Next Generation of Accelerator-Based Neutrino Experiments
本文的目的是引发对基于加速器的中微子物理学的正确下一步的讨论。在未来的五年里,将进行许多实验来确定中微子混合参数。然而,小参数$θ_{13}Δm_{21}^2$和CP违反相位不太可能被很好地确定。在这里,我看看高强度,低能量,窄带传统中微子束的潜力,以确定这些参数。在粗略估计了常规中微子和反中微子束流可能的强度和纯度后,发现如果$\sin^2θ_{13}$大于万分之几就可以测量,如果$Δm_{21}^2$大于$4\times 10^{-5}$(eV)$^2$就可以测量,如果$Δm_{21}^2$大于20 $^\circ$且其它参数不在它们的下限就可以测量CP破坏相。如果这些结论经得起更详细的分析,那么这些实验可以在建造μ子储存环源之前很久就完成,而且成本要低得多。
2000-08-21 hep-ex hep-ph
Accelerator and reactor complementarity in coherent neutrino scattering
研究了加速器和反应堆相干弹性中微子-核弹性散射(CE $ν$ NS)实验之间的互补性,以约束非标准中微子相互作用(NSI)形式的新物理。首先,考虑从最近的观测数据的相干实验,我们探讨解释退化时出现激活两个或四个未知的NSI参数。接下来,我们证明,同时处理反应堆和加速器实验,每个采用至少两种不同的目标材料,可以打破一个退化之间的向上和向下的味道对角线NSI条款生存分析的中微子振荡实验。考虑到四个味道对角线($ee/μμ$)向上和向下型NSI参数,我们发现,所有的条款可以测量具有高的局部精度(到$\sim$ 5\%的费米单位的宽度)的下一代实验,虽然离散反射模糊性持续存在。
2017-11-09 hep-ex hep-ph
Neutrino Parameters from Reactor and Accelerator Neutrino Experiments
我们重新讨论了反应堆和长基线中微子振荡实验中中微子振荡参数的相关性。基于$θ_{13}$的有效值的框架,它可以很容易地再现实验结果。它还澄清了为什么当前和未来的长基线实验对$δ_{CP} = \pm π/2$附近值的精确度低于对$δ_{CP} = 0$附近值的精确度。优化潜力的理论上非常有趣的值周围$δ_{CP} = -π/2$的测定也指出,这将需要未来运行的加速器实验是不是平等地共享$1:1$在中微子和反中微子模式,而是$2:1$。最近的提示CP阶段和质量排序,然后考虑从不同的反应堆和长基线中微子实验提供目前不同的最佳拟合值的$θ_{13}$和$θ_{23}$的观点。我们指出,不同的可用的最佳拟合值的提示变化的意义。
2018-04-07 hep-ex hep-ph
European accelerator-based neutrino projects
欧洲未来的中微子项目将遵循两个不同的时间线。从中期来看,它们将由CERN-Gran Sasso长基线项目主导,其中有两个实验OPERA和ICARUS,主要集中在$τ$的出现上。从长远来看,有几个项目正在讨论中。欧洲核子研究中心(CERN)的一种新的质子驱动器可以将4兆瓦的光束加速到2.2 GeV的能量,这将开启低能超级光束的可能性,可能会被送到法国的Frejus实验室。一个新的放射性重离子设施可以产生纯$ν_e$束,单独使用或与超级束同时使用。在超级束和中微子工厂的研发框架内,HARP实验正在研究各种目标上低能强子的产生。
2002-04-04 hep-ex
Initial report from the ICFA Neutrino Panel
2013年7月,ICFA成立了中微子小组,其任务是“促进在发展基于加速器的中微子振荡计划方面的国际合作,并促进在发展中微子工厂方面的国际合作,作为粒子物理实验的未来强中微子源”。本报告是专家小组的初步报告,介绍了专家小组从2013年11月至2014年2月举行的三次区域“城镇会议”得出的结论。在简要介绍和简要总结振荡参数知识的现状之后,报告总结了已批准的计划,并确定了该领域的发展机会。小组在结论中承认,为了最大限度地发挥基于加速器的中微子振荡方案的发现潜力,必须利用欧洲核研究组织、FNAL和J-PARC现有的基础设施以及世界各地实验室和研究所的专门知识和资源。因此,在第二年,小组将与基于加速器的中微子振荡界及其利益攸关方进行协商,以便:为未来基于加速器的中微子振荡方案制定路线图,该方案将利用欧洲核研究组织、法国国家空宇实验室和日本空间研究和实验中心提出的宏伟目标,并包括确保该方案能够实现其潜力所必需的测量和试验束照射方案;为协调的“中微子研发”计划提出建议,即支持下一代实验所需的加速器和探测器研发计划;并探索实现中微子工厂所需的国际合作机会。
2014-05-27 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Matter vs. vacuum oscillations at long baseline accelerator neutrino experiments
在长基线加速器中微子实验中,中微子振荡的几率将被物质效应所修正。我们在T2 K和NO $ν$ A的数据中寻找这种修改的证据,通过将数据拟合到(a)物质修改振荡和(b)真空振荡的假设。我们发现,真空振荡提供了良好的适合的数据,作为物质修改的振荡。即使T2 K和NO $ν$ A的扩展运行,在中微子模式$(5 ν)$中运行5年,在反中微子模式$(5 \barν)$中运行5年,也可以{\bf not}在真空和物质修正振荡之间做出$3~σ$区分。建议的实验DUNE,中微子和反中微子运行5年,每个$(5 ν+ 5 \barν)$,可以排除真空振荡本身在$5~σ$,如果层次是正常的。如果层次颠倒,则$5~σ$对真空振荡的鉴别需要结合T2 K、\nova和DUNE的$(5 ν+ 5 \barν)$运行。
2020-10-04 hep-ex hep-ph
Neutrino detectors for oscillation experiments
本文简要介绍了用于加速器和反应堆长基线振荡实验的中微子探测器的发展情况。本文讨论了对CP破坏和中微子质量分级敏感的加速器实验T2K和NOvA,以及测量混合角θ_13的反应堆实验大亚湾、RENO和双中子实验的探测器的基本原理和主要特点。各种不同的实验技术被提出和开发的下一代振荡实验:一个20千吨闪烁体探测器的反应堆实验JUNO,一个0.52千吨水切伦科夫探测器超神冈,和大量的液态氩时间投影室中微子探测器设想的DUNE实验。本文综述了这类探测器的研究现状、最新研究进展和发展前景。
2017-05-17 hep-ex physics.ins-det
Detection of Accelerator-Produced Neutrinos at a Distance of 250 km
KEK到神冈的长基线中微子实验(K2 K)已经开始对大气中微子观测所提出的中微子振荡进行研究。在距离250公里的远探测器Super Kamiokande的22.5 kt基准体积中,与束流的预期到达时间一致地探测到了28个中微子事件。期望值为37.8+3.5-3.8,这是使用近探测器中中微子相互作用的测量和使用经生产和聚焦后的π介子运动学测量验证的束模拟外推得出的。本底事件数量级为10^-3。
2001-03-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Design and diagnostics of high-precision accelerator neutrino beams
中微子振荡物理已经进入了一个新的精确时代,这对中微子束流的控制和诊断水平提出了重大挑战。在本文中,我们回顾了高精度光束的设计,它们目前的局限性,以及设想克服这些限制的最新技术。我们把重点放在“监测中微子束”和先进的诊断,以确定在百分之一的水平在源产生的中微子的通量和味道。我们还讨论了中微子能量的从头测量-即测量不依赖于事件重建在中微子探测器-以消除任何通量引起的偏见在确定的截面。
2021-03-13 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Constraining nonstandard neutrino-quark interactions with solar, reactor and accelerator data
我们提出了一个重新分析的非标准中微子下夸克相互作用的电子和τ中微子使用太阳,反应堆和加速器的数据。除了通过包括来自SNO第三阶段和Borexino的新太阳数据以及新的KamLAND数据和太阳通量来更新分析之外,通过将这些结果与CHARM数据相结合,在我们的分析中发挥了关键作用。后者使我们能够更好地约束轴向和轴向矢量电子和τ中微子的非标准相互作用参数表征偏离标准模型的预测。
2009-12-11 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
European Strategy for Accelerator-Based Neutrino Physics
大质量中微子揭示了超越标准模型的物理学,这可能对我们理解宇宙产生深远的影响。因此,他们的研究应在欧洲战略中得到最高优先地位。轻子CP破坏的发现和研究以及中微子味之间跃迁的精确研究需要高强度、高精度、长基线的加速器中微子实验。参与振荡实验的欧洲中微子物理学家社区足够强大,可以支持欧洲的一个主要中微子长基线项目,并提出雄心勃勃,具有竞争力和连贯性的愿景。根据2006年欧洲粒子物理学战略的建议,进行了两项互补的设计研究:LAGUNA/LBNO,侧重于深层地下探测器站点,和EUROnu,侧重于高强度中微子设施。LAGUNA LBNO建议,作为第一步,从CERN SPS北区中微子设施(NANF)发射一束常规中微子束CN2 PY,瞄准芬兰的Pyhasalmi矿。一个也可以位于欧洲核子研究中心北部地区的无菌中微子搜索实验已经提出(ICARUS-NESSIE),使用两个探测器的设置,允许一个明确的答案20岁的问题开放的LSND实验。EUROnu得出结论,一个10 GeV的中微子工厂,目标是一个磁化中微子探测器,也位于约2200公里(+-30%)的基线,将构成最终的中微子设施;它建议,在未来5年内专门用于研发,准备性实验和实施研究,考虑到下一次ESPP更新之前的建议。该计划的一致性和质量要求在CNGS之后继续在CERN进行中微子束,并要求CERN和成员国对实验和研发计划给予高度优先的支持。
2012-08-02 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
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
Heavy neutrino search in accelerator-based experiments
探讨了利用现有的中微子实验装置探测重中微子的可行性。质量范围为1 MeV < M < 500 MeV的重中微子由π介子或K介子衰变产生,并衰变为带电粒子,在中微子探测器中留下信号。以T2 K实验为例,估算了中微子束线中产生的重中微子通量。由于重中微子的质量性质,重中微子的光谱与普通中微子的光谱有很大的不同。在实验室坐标系中,由于质量小,普通中微子向各个方向发射,而重中微子则倾向于向正方向发射,并频繁地撞击探测器.通过计算近场探测器ND 280中的信号事件数,研究了混合参数的灵敏度.对于电子型混合,T2 K在10^{21} POT处的灵敏度优于先前的实验PS191,后者对140 MeV< M < 500 MeV的重中微子混合参数给出了最严格的界限。
2013-03-25 hep-ex hep-ph
Lithium antineutrino source in the tandem scheme of the accelerator and neutron producting tungsten target
富中子8Li同位素的反中微子的特征在于硬和良好定义的谱平均能量为6.5 MeV,最大可达13 MeV。具有这样参数的强反中微子源可以成为中微子研究,特别是寻找无菌中微子的独特仪器。8Li可以通过7 Li同位素的(n,γ)活化来产生。提出的反中微子源方案是基于加速器中子产生靶周围的锂包层。我们建议使用氢氧化锂的重水溶液代替金属状态的锂。这种锂覆盖层物质的解决方案确保了在实际步骤中创建该装置的大前景。在毯子和8Li创建的分布的中子场的分析允许提出在锂毯子的建设的下一个主要步骤。我们建议封闭包层体积,隔离其中心部分,具有更高的8Li产量。该解决方案允许将非常纯的7 Li同位素(具有6Li - 0.0001的混合物)的必要质量降低至高达120-130 kg(即,与金属状态的锂覆盖层的变体相比降低约150倍)。源变得更加紧凑-线性尺寸减少了2.5倍(高达1.3 m),这对于无菌中微子搜索非常重要,考虑到无菌中微子和活性中微子的平方质量之间的差异约为1 eV 2。
2016-09-07 hep-ex physics.ins-det
Hadron Production Measurements for Long-Baseline Neutrino Experiments with NA61/SHINE
中微子通量的精确预测是实现长基线中微子实验物理目标的关键因素。在现代基于加速器的中微子实验中,中微子束是由强子-核相互作用中产生的次级强子衰变产生的。强子产生是中微子通量预测的主要系统不确定性来源,因此,对它的精确测量至关重要。NA 61/SHINE是欧洲核子研究中心超级质子同步加速器的一个固定目标实验,它研究强子-核和核-核碰撞中的强子产生,以实现各种物理目标。在中微子物理学中,轻强子束(质子、π介子和K介子)与轻核靶(碳、铝和铍)碰撞,并测量出射强子的光谱。这些会议记录将审查最近的结果和正在进行的强子生产测量与NA 61/SHINE精确的中微子通量预测在T2 K和费米实验室长基线中微子实验。它还将讨论在欧洲核子研究中心加速器复合体的长周期2之后,在2020年以后用NA 61/SHINE进行未来强子产生测量的前景。
2018-10-02 hep-ex physics.ins-det
CP-violation or Nuclear Excitation: Reviewing the Role of Neutrino Interaction Model Uncertainties on Accelerator-Based Neutrino Oscillation Measurements
Imperial College London(帝国理工学院)
本文综述了中微子-核相互作用模型不确定性对当前和未来加速器中微子振荡实验测量CP破坏、质量顺序等参数的影响,并探讨了通过理论改进和近探测器测量来降低这些不确定性的前景。
2026-10-05 hep-ex hep-ph
Updated fit to three neutrino mixing: exploring the accelerator-reactor complementarity
我们对截至2016年秋季的三个中微子振荡场景中的全球中微子振荡数据进行了组合拟合,并更新了六个振荡参数的允许范围。我们讨论的差异之间产生的一致性组合的数据样本从加速器和反应堆实验相比,部分组合。通过对长基线加速器和反应堆数据进行蒙特卡罗研究,我们量化了不太精确的已知参数$θ_{23}$、$δ_\text{CP}$和中微子质量排序的置信度。我们发现对质量有序和$θ_{23}$八分体的敏感性低于$1σ$。允许在略高于90% CL时进行最大$θ_{23}$混合。CP破坏阶段的最佳拟合是在$270^\circ$附近,CP守恒在略高于$1σ$时是允许的,并且$δ_\text{CP} \simeq 90^\circ$的值在正常排序的CL约为99%时是不利的,而在逆序的CL更高时是不利的。
2017-01-20 hep-ex hep-ph
Roadmap for the international, accelerator-based neutrino programme
根据其职权范围,ICFA中微子小组为基于加速器的国际中微子计划制定了路线图。2016年5月提交了一份“路线图讨论文件”,其中考虑到了专家小组初步报告中所述的同行小组磋商。“路线图讨论文件”被用来征求中微子社区-更广泛地说,粒子和天体粒子物理社区-以及该方案的各个利益攸关方的反馈意见。本文件中的路线图、结论和建议考虑了路线图讨论文件发布后收到的意见。专家小组通过其路线图记录了目前正在进行或正在建设的实验的核定目标和里程碑。对于正在考虑批准的实验,提出了批准、建设和开发里程碑。提议者提出的时间表是针对尚未正式考虑批准的实验提出的。在此基础上,对中微子临界参数的精确度的演变进行了评价。根据预期的精度变化确定了分支或决策点。这些分支点或决策点又被用来确定中微子-核截面和强子-产生测量的理想时间表,这些时间表是使方案的综合科学产出最大化所必需的。分支点还被用来确定研究与发展的时间轴,以便使方案超越下一代实验的范围。还讨论了理论和现象学方案,包括核理论,以确保从实验方案中获得最大利益。
2017-04-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Relic neutrinos at accelerator experiments
提出了一种利用离子储存环观测宇宙中微子本底的新技术。利用高能量靶利用中微子捕获截面随束能量的二次增加,并且利用足够的束能量,使得能够从稳定的初始状态通过逆β衰变过程捕获中微子。我们还表明,存在离子系统承认共振中微子捕获,能够实现更大的捕获截面在较低的光束能量比他们的非共振同行。我们计算的中微子捕获率和最佳的实验运行时间为一系列不同的共振过程和目标离子,我们表明,共振捕获实验可以进行与低至每个目标核子$\mathcal{O}(10\,\mathrm{TeV})$的束能量。不幸的是,这里讨论的离子系统都不能提供足够的统计数据来发现宇宙中微子背景。考虑到光束和中微子动量分布、同步辐射以及光束稳定性的不确定性,我们解决了未来实现这一实验所面临的挑战。
2021-11-03 hep-ex hep-ph
Prospects of Very Long Base-Line Neutrino Oscillation Experiments with the JAERI-KEK High Intensity Proton Accelerator
本文讨论了计划于2006年在日本东海村建成的高强度质子加速器(HIPA)甚长基线(VLBL)中微子振荡实验的物理势。我们提出用HIPA的窄带ν μ光束(NBB)观测ν μ \to的ν e跃迁几率和ν μ存活几率。脉冲NBB使我们能够在一个巨大的水切伦科夫探测器,可能会被放置在我们的邻国通过计数实验获得有用的信息。我们研究了中微子质量等级、质量平方差、混合角和3 \times 3轻子味混合矩阵(MNS矩阵)的CP相位对该实验的敏感性。如果MNS矩阵的质量平方差和U_{e3}元素都足够大,则可以用100 kt检测器测量CP相位。
2001-04-23 hep-ex hep-ph
European facilities for accelerator neutrino physics: perspectives for the decade to come
很快,新一代的反应堆和加速器中微子振荡实验--双中微子、大亚湾、里诺和T2 K--将寻找由混合参数θ_13产生的振荡信号。这个角度的知识是一个基本的里程碑,以优化进一步的实验,旨在检测CP破坏的中微子部门。轻子CP破坏是一个在粒子物理学和宇宙学中具有深远意义的关键现象,但它显然是上述实验无法达到的。90年代末以来,世界范围内的一项活动正在进行中,即设计能够探测中微子振荡中CP破坏的装置,并对Cabibbo-Kobayashi-Maskawa矩阵的轻子对应物进行高精度测量。本文将总结这些研究的现状,重点是最适合利用现有欧洲设施(首先是CERN和INFN Gran Sasso实验室)或欧洲拥有世界领先地位的技术的选择。类似的考虑将在更奇异的场景中发展-超出三个活跃中微子之间的味道振荡的标准框架-这可能在MiniBooNE实验或CNGS后出现异常结果时似乎是合理的。
2009-12-17 hep-ex hep-ph
The Case for Muon-based Neutrino Beams
在可预见的未来,美国的高能物理加速器能力将用于研究中微子部门的物理学。在这种情况下,探索计划中的中微子振荡计划的敏感性和限制系统效应是有用的,这样我们就可以评估必须解决的问题,以确保这些努力的成功。只有这样,我们才能最终阐明所涉及的基本物理过程。我们的结论是,只有在未来的某个时候,能够部署μ子加速器的能力,才能保证成功。这种能力提供了唯一的途径,以精确的中微子束,研究和减轻,在百分之一以下的水平,未来的振荡测量的限制系统的问题。因此,这一分析强烈主张维持一个可行的加速器研究计划,以实现未来的μ子加速器能力。
2014-11-04 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
First Observation of Accelerator Muon Antineutrinos in MINOS
我们报告的第一个直接观察μ介子反中微子在MINOS远探测器在当前的μ介子中微子占主导地位的光束。利用探测器的磁场,通过识别带电电流相互作用中产生的μ子的电荷符号,逐事件分离μ子中微子和反μ子。我们目前的μ子反中微子振荡参数的初步结果,以及对中微子的分数的限制,消失和重新出现的反中微子。我们还讨论了测量的前景时,极性的磁聚焦喇叭将被逆转,以创建一个专门的μ子反中微子束。
2009-10-19 hep-ex
Taiwan EXperiment On NeutrinO -- History, Status and Prospects
本文概述了TEXONO合作组织的建立、发展、贡献和未来前景,以及在台湾国胜反应堆中微子实验室和中国锦屏地下实验室开展的中微子物理和暗物质研究项目。
2016-08-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
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
Long baseline neutrino oscillation experiments
大气和太阳观测中的中微子振荡证据可以通过地面长基线实验来探测。这需要加速器束或核电站。这些搜索的现状以及未来的活动进行了讨论。精确确定所有矩阵元素和寻找轻子CP破坏将有可能与高强度加速器光束目前讨论的背景下的中微子工厂。
2002-06-03 hep-ex hep-ph
Analytical approximations for matter effects on CP violation in the accelerator-based neutrino oscillations with E \lesssim 1 GeV
给出了一个加速器中微子实验,束流能量为\lesssim 1GeV,我们用两个小量Δ 21}/Δ 31}和A/Δ 31}展开了物质中ν_μ \to ν_e和\overline ν_μ \to \overline ν_e振荡的几率,其中Δ_{21} \equiv m^2_2 - m^2_1和Δ_{31} \equiv m^2_3 - m^2_1是中微子质量平方差,A测量地球物质效应的强度。我们的解析近似在数值上比Freund在这个能区所做的更精确,因此它们特别适用于低能矩、ESS \nuSM和T2 K振荡实验中轻子CP破坏的研究。作为一个副产品,新的解析近似帮助我们很容易地理解为什么物质校正的Jarlskog参数\widetilde{\cal J}的峰值共振能量E_* \simeq 0.14 GeV(或0.12 GeV)的正常(或倒置)中微子质量等级,和三个狄拉克幺正三角形是如何变形,由于地球物质的污染。我们还确认,束流能量E在E_* \lesssim E \lesssim 2 E_* 范围内的中基线中微子振荡实验能够在几乎没有物质诱导抑制的情况下探索轻子CP破坏。
2016-05-22 hep-ex hep-ph