Light Attenuation Length of High Quality Linear Alkyl Benzene as Liquid Scintillator Solvent for the JUNO Experiment
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个多用途的中微子实验装置，它采用20 kt液体闪烁探测器，用于确定中微子质量等级和测量中微子振荡参数。直链烷基苯（LAB）将用作JUNO中心检测器中液体闪烁系统的溶剂。为此，我们准备了LAB样品，并测量了它们的光衰减长度，其中一个达到了25.8 m的长度，与JUNO探测器的直径相当。
2017-03-06 hep-ex physics.ins-det
Pulse shape discrimination technique for diffuse supernova neutrino background search with JUNO
本文研究了JUNO实验中用于漫反射超新星中微子背景搜索的脉冲形状甄别技术，采用提升决策树和神经网络方法替代传统切割计数，相比先前研究信号效率提升50%-80%，并分析了能量、末态组成及探测器效应的影响。
2024-04-19 hep-ex hep-ph
Capability of detecting low energy events in JUNO Central Detector
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个旨在确定中微子质量序和探测中微子振荡基本性质的实验项目。JUNO中心探测器是一个球形液体闪烁体探测器，直径为35.4米，配备约18，000个20英寸光电倍增管。用普通多重触发器可以很容易地达到0.5MeV的触发阈值，满足测量中微子质量有序的要求。然而，进一步降低探测太阳中微子和超新星中微子的触发阈值至关重要。提出了一种复杂的触发方案，通过降低低能放射性和暗噪声符合的水平来实现低能量阈值。采用新的触发方案，通过详细的探测器模拟，对不同类型源的中心探测器的事件率进行了仔细研究。结果表明，如果能很好地控制液体闪烁体中$^{14}$ C的浓度，触发阈值可降低到0.2 MeV，甚至0.1 MeV。
2019-12-04 hep-ex physics.ins-det
Non-cyclic prototype of JUNO-TAO VETO water tank with 3 inch PMTs
本文介绍JUNO-TAO反符合切伦科夫水箱的非循环原型，总结300支3英寸SPMT、电子学、软件触发、数据获取及模拟与测试结果。
2025-03-17 hep-ex physics.ins-det
The benefits of a near detector for JUNO
有人提出利用两个中微子质量平方差对应的振荡频率之间的拍频来确定中微子的质量等级。JUNO基于这一概念，在距离强大的核反应堆综合体53公里处使用大型液体闪烁体探测器。我们认为，从核反应堆中的反中微子通量的微观结构，使得它必须通过实验确定一个参考光谱的能量分辨率非常相似的朱诺之一。
2017-10-20 hep-ex hep-ph physics.ins-det
JUNO Non-oscillation Physics
JUNO天文台是一个将于2022年在中国完成的20 kt液体闪烁体探测器，属于下一代中微子探测器，其共同特点是具有多吨级规模和前所未有的能量分辨率。除了确定中微子质量排序的宏伟目标外，JUNO合作组织还计划在中微子和天体粒子领域进行一系列广泛的其他测量，罕见的过程和寻找新的物理学。探测器的特性将允许探测来自许多来源的中微子，如超新星、太阳、大气和地中微子。JUNO可以访问的其他潜在研究包括寻找奇异过程，如核子衰变，暗物质和磁单极子相互作用，轻无菌中微子的产生。这项工作回顾了JUNO关于非反应堆中微子源的物理潜力，突出了该实验在未来几年将对各个领域做出的独特贡献。
2021-10-18 hep-ex physics.ins-det
The Automatic Calibration Unit in JUNO
本文介绍了JUNO实验自动定标装置的设计和结构。ACU是一个全自动的机械系统。它能够将多个放射源、紫外线（UV）激光源或温度传感器等辅助传感器沿中心轴一次一个地部署到JUNO的中心探测器中。它被设计为一个主要的工具，以精确地校准探测器的能量尺度，对齐的光电传感器的定时，并部分监测位置相关的能量尺度的变化。
2021-06-26 hep-ex physics.ins-det
JUNO: a General Purpose Experiment for Neutrino Physics
JUNO是目前正在中国南方建设的20 kt液体闪烁反中微子探测器。本报告审查了朱诺的物理方案，涉及除反应堆反中微子以外的所有中微子来源，即超新星爆发产生的中微子、太阳中微子和地中微子。
2016-05-30 hep-ex physics.ins-det
Particle Identification at MeV Energies in JUNO
JUNO是一个多用途的中微子实验，目前正在中国江门建设。它的主要目标是确定中微子的质量排序。此外，它的20千吨目标质量使其成为研究各种来源的中微子的理想探测器，包括核反应堆，地球及其大气层，太阳，甚至超新星。由于中微子相互作用的截面很小，中微子实验的事件率受到限制。为了使信噪比最大化，控制背景电平是极其重要的。在本文中，我们讨论了在JUNO粒子识别的潜力，其基本原理和可能的应用领域的实验。虽然所提出的概念可以转移到任何大型液体闪烁体探测器，但我们的方法是专门针对JUNO进行评估的，结果主要是由其每MeV沉积能量1，200个光电子的高光子产率驱动的。为了研究事件区分的潜力，分析了几个事件配对，即$α/β$、$p/β$、$e^+/e^-$和$e^-/γ$。我们比较的歧视性能的先进分析技术的基础上，神经网络和拓扑事件重建保持标准的Gatti过滤器作为参考。我们使用在物理激励的能量间隔中产生的Monte Carlo样本。我们研究了我们的削减能源，径向位置，PMT时间分辨率和暗噪声的依赖性。结果表明，用Gatti方法和神经网络对$α/β$和$p/β$进行建模，具有良好的性能。此外，$e^+/e^-$和$e^-/γ$可以通过神经网络和拓扑重构在统计基础上部分区分。特别是在后一种情况下，拓扑方法证明是非常成功的。
2020-10-13 hep-ex physics.ins-det
Reconstruction of Muon Bundle in the JUNO Central Detector
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个多用途的中微子实验站。主要目标之一是通过精确测量反应堆反中微子的能谱来确定中微子的质量排序。对于反应堆反中微子探测，宇宙起源背景（如$^9$ Li/ $^8$ He）和宇宙μ子诱导的快中子应通过μ子否决削减来谨慎地剔除，这需要良好的μ子径迹重建。在20 kton液体闪烁探测器上，模拟结果表明JUNO中μ子束的比例约为8%，而它的重建在以往的实验中很少讨论.根据光电倍增管阵列的电荷响应，提出了一种有效的μ子束径迹重建算法。这是第一次在大体积液体闪烁探测器中重建μ子束。此外，该算法在单μ子和双μ子的重建中表现出良好的性能和潜力。单μ子重建的空间分辨率为20~cm，角分辨率为$0.5^\circ$。双μ子重建的空间分辨率和角分辨率分别达到30 cm和$1.0^\circ$。此外，本文还讨论了μ子的分类和否决策略。
2022-01-27 hep-ex physics.ins-det
Simulation of natural radioactivity backgrounds in the central detector
江门地下中微子观测站（JUNO）是为确定中微子质量等级和探测中微子振荡的基本性质而提出的实验。JUNO中心探测器是一个具有20 kton基准质量的球形液体闪烁体探测器。要求在极低的放射性背景下实现$3\%/\sqrt{E(MeV)}$能量分辨率，这对探测器设计提出了很大的挑战。为了保证探测器的性能满足物理要求，需要对探测器进行可靠的仿真，为探测器的设计提供有用的信息。对JUNO中心探测器中的天然放射性背景进行了模拟研究，以指导探测器的设计，并对探测器材料的放射性纯度提出要求。
2015-05-13 hep-ex physics.ins-det
Realistic Detector Geometry Modeling and Its Impact on Event Reconstruction in JUNO
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
JUNO探测器几何建模对事件重建的影响研究，通过分析实际探测器结构变形，提出预测光电倍增管位置的方法，减少几何误差对顶点偏移的影响。
2026-04-15 hep-ex physics.ins-det
Simulation Software of the JUNO Experiment
本文介绍了JUNO实验的模拟软件，针对大规模液体闪烁体探测器的数据处理挑战，提出了时间相关分析、事件混合等解决方案，以支持探测器设计、调试和物理处理。
2023-05-17 hep-ex physics.ins-det
Data-driven simultaneous vertex and energy reconstruction for large liquid scintillator detectors
高精度的顶点和能量重建对于JUNO等大型液体闪烁体探测器至关重要，特别是对于通过分析反应堆中微子的能谱来确定中微子的质量排序。本文提出了一种数据驱动的方法，以获得更真实，更准确的正电子事件的预期PMT响应JUNO，并开发了一个同时的顶点和能量重建方法，结合的电荷和时间信息的PMT。对于JUNO探测器，顶点误差对能量分辨率的影响约为0.6%.
2022-11-30 hep-ex physics.ins-det
Design, Status and Physics Potential of JUNO
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20千吨多用途液体闪烁体探测器，目前正在江门（中国）的一个专用地下实验室建造。数据采集预计将于2023年开始。JUNO的主要物理目标是利用来自两个核电站的电子反中微子在约53公里的基线处确定中微子质量排序。JUNO的目标是使中央探测器在1 MeV时的能量分辨率达到前所未有的3 $\%$，这将允许在六年的运行时间内确定具有3 $σ$意义的质量排序。此外，还将进行中微子物理学和天体物理学方面的测量，例如以0.5 $\%$或更高的精度估算太阳振荡参数和大气质量分裂。在这些会议中，JUNO的设计，其建设的状态，及其物理潜力，将提出一个简短的游览到其丰富的R $\&$ D计划。
2022-04-16 hep-ex physics.ins-det
JUNO Oscillation Physics
江门地下中微子观测站（JUNO）是位于中国南方（广东省江门市）一个700米深的地下实验室中的一个20千吨多用途液体闪烁探测器，具有预期的$3\%/\sqrt{E[\mbox{Mev}]}$能量分辨率。JUNO探测器卓越的能量分辨率和巨大的基准体积为解决中微子和天体粒子物理学中的许多重要课题提供了很好的机会。JUNO的主要目标是确定中微子的质量排序和精确测量相关的中微子振荡参数。通过对反应堆反中微子六年的数据采集，JUNO可以确定3-4 $σ$显著性的质量有序和中微子振荡参数$\sin^2θ_{12}$、$Δm^2_{21}$和$|Δm^2_{31}|$，精度优于0.6%。此外，JUNO的大气中微子和太阳中微子测量也可以为中微子振荡物理提供补充和重要的信息。本文主要研究JUNO的振荡物理，包括对反应堆中微子、大气中微子和太阳中微子的测量和分析。凭借精细的能量响应刻度和事件重构势能，JUNO将在不久的将来对中微子振荡参数和中微子质量有序进行世界领先的测量。
2021-11-19 hep-ex physics.ins-det
Light Absorption Properties of the High Quality Linear Alkylbenzene for the JUNO Experiment
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20千吨多用途的地下液体闪烁探测器，用于确定中微子质量等级和测量中微子振荡参数。JUNO探测器出色的能量分辨率和大的基准体积为解决中微子和天体粒子物理学中的许多重要课题提供了令人兴奋的机会。直链烷基苯（LAB）将用作JUNO中心检测器中液体闪烁系统的溶剂。LAB的光衰减长度应与JUNO检测器的直径相当，因此需要非常好的光学透明度。然而，LAB中杂质的存在导致透明度的固有限制。本工作的重点是研究LAB中的有机杂质的影响，以及它们的光吸收特性，特别是在350至450 nm的波长范围内。我们制备了LAB样品并测量了它们的光衰减长度。采用气相色谱-质谱联用仪对样品进行分析，确定了有机杂质的结构式。用PCM TDDFT理论研究了这些杂质在350 ~ 550 nm波长范围内的光吸收特性。研究了LAB样品的整体光学透明度，这将有助于进一步促进LAB制备技术的大规模生产，从而在不久的将来提高高质量LAB样品的透明度。
2018-01-25 hep-ex physics.ins-det
Design and Status of JUNO
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20千吨多用途液体闪烁体探测器，目前正在江门（中国）的一个专用地下实验室建造。JUNO的主要物理目标是使用来自两个核电站的电子反中微子在约53公里的基线处确定中微子质量排序。JUNO的目标是使中央探测器在1 MeV时的能量分辨率达到前所未有的3%，在运行六年内可以测量质量排序，具有3 - 4 $σ$意义。太阳和大气部门的大多数中微子振荡参数也可以以1%或更好的精度测量。此外，作为同类中最大的液体闪烁体探测器，JUNO将持续监测中微子天空，为中微子和多信使天文学做出贡献。JUNO的设计以及其建设的现状将被介绍，连同其丰富的研发计划的简短游览。
2019-12-04 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Status and physics potential of the JUNO experiment
(On江门地下中微子观测站（JUNO）是一个正在中国南方建造的地下20 kton液体闪烁体探测器，预计将于2020年开始数据采集。朱诺大学有一个物理学方案，利用附近两个核电站发射的电子反中微子，重点研究中微子特性。其主要目的是从${\barν_e}$振荡模式确定中微子质量等级。以前所未有的3 $\%$的相对能量分辨率为目标，JUNO将能够在运行六年内以3-4 $σ$的统计学显著性实现这一目标。它还将测量其他振荡参数，精度优于1 $\%$。一项雄心勃勃的实验计划正在实施，以开发和优化探测器和校准系统，以最大限度地提高光产量并最大限度地减少能量偏差。JUNO还将处于一个很好的位置来研究来自太阳和地球以及超新星爆炸的中微子，并为质子衰变的研究提供很大的接受度。我在会上的发言中描述了JUNO的物理潜力，并回顾了其建设的现状。
2018-01-17 hep-ex physics.ins-det
Design and Integration of JUNO-OSIRIS
本研究介绍了JUNO实验的前置探测器OSIRIS的设计与集成，该探测器用于检测液体闪烁体的放射性纯度，已建成并取得初步空气运行结果，即将开展灌注实验。
2024-02-25 hep-ex physics.ins-det
Customized calibration sources in the JUNO experiment
本研究为JUNO中微子探测器定制了激光校准系统与四种放射性γ源，实现高精度时间同步和宽能量覆盖，并验证其放射性与杂质泄漏风险满足实验要求。
2024-12-18 hep-ex physics.ins-det
The study of active geomagnetic shielding coils system for JUNO
江门地下中微子观测站是一个大型的液体闪烁体探测器，用于中微子质量排序和其他中微子物理研究。探测器使用大尺寸$20$英寸光电倍增管来探测来自液体闪烁体的光子。大PMT是敏感的并且容易受到影响，使得在地磁场强度（$\sim$ 500 mG）下检测效率损失约60 $\%$。它对探测器的性能有显著的负面影响，需要补偿系统来屏蔽地磁场。由于坡莫合金在水中易锈蚀，采用主动补偿线圈系统是一种较好的地磁屏蔽方法。仿真结果表明，一组32个圆形线圈可以满足实验要求。中心检测器光电倍增管（CD-PMT）区域（直径38.5-39.5 m）的剩余磁场小于0.05 G。建立了一个1.2 m的原型线圈系统，以验证仿真和设计。样机实测数据与仿真结果基本一致，线圈有效降低了地磁场强度，验证了JUNO屏蔽线圈系统的设计。该研究有望为未来大规模探测器的PMT磁场屏蔽设计提供实用指导。
2021-11-23 hep-ex physics.ins-det
Light dark bosons in the JUNO-TAO neutrino detector
研究了反应堆液体闪烁体探测器对质量小于1 MeV的暗光子、类轴子和轻标量玻色子等3种暗玻色子的灵敏度。以台山核反应堆JUNO-TAO探测器为参考。在计划的180天数据采集中，对暗玻色子的灵敏度可达$\sim10^{-5}$ 95% C. L.通过反康普顿散射，获得电子耦合常数$\it{g_X} $的最佳信号背景比。对类轴子粒子和标量玻色子也进行了类似的计算。背景系统不确定性是进一步提高灵敏度的主要限制因素。对有关近地天体实验的有争议的分析作了几点评论。此外，还导出了这三种玻色子的微分和反微分截面及其与电子的相互作用。
2021-12-31 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Status and perspectives of the JUNO experiment
中微子质量等级的确定，即$ν_3$中微子质量本征态是比$ν_1$和$ν_2$质量本征态重还是轻，是标准模型在轻子部分剩下的未确定的基本方面之一。此外，质量等级的确定将产生影响，在追求中微子性质（狄拉克或马约拉纳质量条款）对制定的理论的味道。江门地下中微子观测站（JUNO）是正在建设中的一个反应堆中微子实验站，由一个由18000个大光电倍增管和25000个小光电倍增管组成的大型液体闪烁体探测器（直径35.4 m）、一个水切伦科夫探测器和一个顶部跟踪探测器组成。大的有效质量（20 kton）和前所未有的能量分辨率（1 MeV时为3%）将允许以良好的灵敏度确定中微子质量等级，并精确测量低于1%水平的中微子混合参数$θ_{12}$、$Δm^2_{21} $和$Δm^2_{ee}$。此外，大型液体闪烁体探测器将允许探索质量等级确定之外的物理学，特别是在许多其他主题上，例如天体粒子物理学，如超新星爆发和扩散超新星中微子，太阳中微子，大气中微子，地球中微子，核子衰变，间接暗物质搜索和一些额外的外来搜索。在这项工作中，JUNO实验的现状和前景将被描述，也集中在主要的物理目标和其他可能的物理情况。
2018-04-10 hep-ex physics.ins-det
A container-based facility for testing 20'000 20-inch PMTs for JUNO
JUNO实验的主要目标是确定中微子的质量排序。为了实现这一点，需要在$1\,$ MeV下至少达到$3\,\%$的非凡能量分辨率，为此JUNO探测器的所有部件都需要满足一定的质量标准。这一点特别关系到那些与探测器的能量分辨率有关的探测器，例如将在JUNO部署的光电倍增管。本文介绍了一个专门的光电倍增管质量测试设备的设置和性能，以检查和表征20英寸JUNO光电倍增管的性能。它的准工业规模和操作水平允许测试所有20000 PMT打算在JUNO实验中使用。与此PMT质量测试系统，几个关键特性，如暗计数率，峰谷比，光子探测效率，和定时分辨率已被确定在$1\times10^7$的工作增益和评估相对于JUNO的要求。测量条件和模式的光电倍增管，以及估计精度的个人光电倍增管参数的确定与系统。
2021-05-14 hep-ex physics.ins-det
Event Display in the JUNO Experiment
江门地下中微子观测实验（JUNO）离线软件中的实时事件显示系统是基于ROOT EVE软件包开发的。我们使用Unity，一个著名的游戏引擎，以提高其性能，并使其在不同的平台上可用。与ROOT相比，Unity为高能物理实验提供了更生动的演示，并且可以轻松地移植到不同的平台。我们使用Unity在JUNO中构建了一个事件显示工具。它为我们提供了一种直观的方法来观察探测器模型，粒子轨迹和命中分布。
2018-03-09 hep-ex physics.ins-det
A new method of energy reconstruction for large spherical liquid scintillator detectors
液体中微子探测器通常用于探测来自反应堆、太阳和地球的低能中微子。对于大型液体闪烁体探测器，重建沉积能量是一个挑战。对于JUNO和SNO+等具有多种光学介质的探测器，由于其边界处的混合光学过程，如瑞利散射、折射和全反射，预测探测光子的传播极其困难。基于校准的重建方法消耗不切实际的时间，因为在一个巨大的检测器中需要大量的校准点。在本文中，我们提出了一种新的模型无关的方法来重建沉积的能量与最低要求的校准系统。该方法通过JUNO的离线软件进行了验证。蒙特卡罗研究表明，能量不均匀性可以控制在1%以下，这是JUNO实现3%能量分辨率的关键。
2019-03-09 hep-ex physics.ins-det
Overview of the Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO)
江门地下中微子观测站（JUNO）是计划在中国南方江门建立的中基线反应堆反中微子实验，它可以测定中微子质量等级，并将三个振荡参数的精度提高一个数量级。对这些测量的灵敏度潜力进行了审查，并说明了中央检测器的设计概念。最后，我们强调了我们遇到的技术挑战和相应的研发工作。
2014-02-25 hep-ex physics.ins-det
Laser Calibration System in JUNO
介绍了江门地下中微子观测站20 kton液体加速器长基线反应堆反中微子实验的紫外激光定标系统。该系统能够将快速激光脉冲（<1 ns）传输到探测器中，光子强度范围从数百keV到几TeV等效能量。研制了一套独立的强度监测系统，其相对不确定度小于0.3%。这样的系统将用于校准JUNO光电传感器和电子器件的响应，以达到亚百分之一的精度。
2018-12-14 hep-ex physics.ins-det
JUNO: A Next Generation Reactor Antineutrino Experiment
质量分级和CP相是下一代中微子振荡实验的主要研究内容。江门地下中微子观测站（JUNO）作为一个中基线反应堆反中微子实验，可以独立于CP相测量中微子质量等级。对质量体系的物理势和其他测量方法进行了评述。给出了能量分辨率为$3\%/\sqrt{E_{vis}}$的20千吨探测器的初步设计方案。讨论了光电倍增管和闪烁体所面临的主要技术挑战，并提出了相应的研究开发工作。
2015-06-03 hep-ex physics.ins-det
Comparison on PMT Waveform Reconstructions with JUNO Prototype
JUNO被提出来确定中微子质量等级，并在许多其他中微子课题中有丰富的内容。为了更好地理解未来探测器的子系统，设计并建立了一个原型。初步结果表明，在宇宙μ子率为35Hz的地面上，其阈值为0.3MeV，触发率为290Hz。为了更好地从PMT信号中理解检测器，针对不同过冲比的PMT波形，比较了电荷积分、波形拟合和反卷积三种重构算法。结果表明，这三种方法在不确定性和系统偏差方面的性能相似，但反卷积算法最适合处理较大的超调，最简单的电荷积分可以考虑控制超调，用于未来的快速初步重建。
2019-07-03 hep-ex physics.ins-det
Liquid Handling of the JUNO Experiment
Sun Yat-sen University（中山大学）；Institute of High Energy Physics（高能物理研究所）；Dongguan University of Technology（东莞理工学院）
JUNO实验的FOC系统成功完成了全球最大液态闪烁体探测器的液体填充，实现了高精度液位控制与放射纯度保障，为探测器长期稳定运行提供了基础。
2025-12-17 hep-ex physics.ins-det
Design and Development of JUNO Event Data Model
江门地下中微子天文台（JUNO）探测器的设计目的是确定中微子质量等级和精确测量振荡参数。通用设计也允许测量来自许多陆地和非陆地来源的中微子。JUNO事件数据模型（EDM）在离线软件系统中起着核心作用，它描述了模拟和收集数据的所有处理阶段的事件数据实体，并通过输入/输出系统提供持久化。此外，EDM被设计为实现灵活的事件处理，例如事件导航，以及MC IBD信号的分离和MC背景的混合。本文介绍了JUNO EDM的设计、实现和性能。
2017-03-07 hep-ex physics.ins-det
The Design and Technology Development of the JUNO Central Detector
本文针对JUNO中心探测器在20千吨液体闪烁体、3%@1MeV能量分辨率和低本底等严格要求下的设计与技术难题，提出了35.4 m球形有机玻璃容器加不锈钢支撑结构的方案，并解决了低本底材料、节点聚合、变形控制及辅助系统等关键工程挑战。
2024-07-04 hep-ex physics.ins-det
Quantitative U/Th deposition and cleanliness control strategies in the JUNO site air
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；INFN Milano Bicocca and Università di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部和米兰比可卡大学）
JUNO通过洁净室管理和激光监测实现超低U/Th沉积，确保探测器清洁度达到10^-17 g/g
2026-03-04 hep-ex physics.ins-det
Potential of Geo-neutrino Measurements at JUNO
地球上任何一点的地中微子通量都是我们星球内放射性元素丰度和分布的函数。这种通量已被1-kt KamLAND和0.3-kt Borexino探测器成功探测到，这些测量受到其低统计数据的限制。计划中的20 kt JUNO探测器将提供一个令人兴奋的机会来获得高统计测量，这将提供数据来解决几个具有地质重要性的问题。本文介绍了JUNO探测器的设计思想，预期的地中微子信号和相应的背景。用标准最小二乘法计算了JUNO的地中微子测量精度。本文还讨论了Th/U比值和地幔测量的可能性。
2016-02-18 hep-ex hep-ph physics.geo-ph
A Test System for the JUNO 20-inch PMTs Prior to Installation
为满足JUNO实验的能量分辨率要求，保障20英寸PMT安装前无故障，研究团队搭建了现场测试系统并开展测试，本文介绍该系统概况及初步测试结果。
2025-02-22 hep-ex physics.ins-det
Solar, supernova, atmospheric and geo neutrino studies using JUNO detector
除了其主要目的是利用反应堆反中微子揭示质量等级（MH）外，中国江门的JUNO实验还将有助于研究来自非反应堆源的中微子。在这张海报中，我们回顾了JUNO在超新星、大气、太阳和地球中微子领域的目标;介绍了相关的实验问题，并提供了目前对其潜力的估计。对于一个距离为10 kpc的典型星系SN，JUNO将记录大约5000个逆β衰变事件，2000个中微子-质子弹性散射事件，300个中微子-电子散射事件，以及${^{12}}{\rm C}$核上的带电电流和中性电流相互作用。对于大气中微子，JUNO应该能够探测到$ν_e$和$ν_μ$带电电流事件。乐观地说，在10（20）年的数据采集后，可以在1.8 $σ$（2.6 $σ$）水平下测定MH。JUNO还将研究来自${^{7}}{\rm Be}$和${^{8}}{\rm B}$的太阳中微子，分别为低能量（$\approx$ 1 MeV）和高能量，以提高我们对振荡机制和太阳金属丰度的物质效应的理解。挑战主要来自于放射性和宇宙成因背景：两个基准闪烁体放射性纯度的预期性能，显示。地球中微子的通量使我们对地球的组成和形成有了深入的了解。我们将展示JUNO的20 KTon液体闪烁体的大灵敏质量所提供的增加的样本大小将如何提供数据来回答几个地质问题，其中包括U/Th比和地幔测量。
2016-10-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Construction and Simulation Bias Study of The Guide Tube Calibration System for JUNO
为测量江门地下中微子观测站（JUNO）活动体外半径附近的探测器能量响应，设计了一套导管刻度系统（GTCS）。最近，一个原型系统已经建成和测试，校准算法也进行了研究，以评估风险时，模拟调整和错误控制失败。在本文中，我们首先报告它的结构和性能测试在实验室中。然后讨论了GTCS仿真偏差对全局能量测量的影响，以保证算法的合格性。
2021-07-12 hep-ex physics.ins-det
The JUNO experiment and its electronics readout system
正在建设中的江门地下中微子观测站（JUNO）的主要目标是确定中微子质量等级和测量亚百分之一级的振荡参数。该探测器由20千吨液体闪烁体和17612个20英寸光电倍增管以及25600个3英寸小型光电倍增管组成，光电阴极覆盖率为77%。电子系统分为两个主要部分。前端系统位于水下，执行模拟信号处理。后端电子系统位于水外，由DAQ和触发器组成。目前的生产状态的实验以及电子系统的设计将报告在演示文稿。
2022-02-09 hep-ex physics.ins-det
e$^{+}$/e$^{-}$ Discrimination in Liquid Scintillator and Its Usage to Suppress $^{8}$He/$^{9}$Li Backgrounds
反应堆中微子实验建立了大规模的探测器系统来探测中微子。在液体闪烁体中，可以形成正电子和电子的中性束缚态，称为正电子素。自旋三重态被称为正电子偶素（o-Ps）。在本文中，设计了一个实验来测量o-Ps的寿命，给出了3.1 ns的结果。基于光子发射时间分布（PETD）构造了一个PSD参数，用于区分e $^+$ /e $^-$。最后给出了e $^+$ /e $^-$判别在JUNO实验中的应用。它有助于抑制$^{8}$ He/ $^{9}$ Li背景，并在假设$σ$ =1 ns PMT渡越时间扩展的情况下，将$χ^2$分析的灵敏度提高0.6，这将给PETD带来拖尾效应。
2016-09-14 hep-ex physics.ins-det
Muon shower vertex reconstruction with waveform information in JUNO
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20千吨级液体闪烁探测器，目前正在中国的一个专用地下实验室建造。这是一个多用途的地下实验，其物理方案包括中微子质量等级测定、中微子振荡参数的精确测量、太阳、大气、地球中微子的测量以及其他重要的中微子物理研究。通过测量相关的正电子和中子信号，通过逆β衰变检测电子反中微子。在该探测通道中，宇宙射线μ子感生的放射性同位素是主要的本底，特别是与宇宙起源本底有关的那些（$^{9}$ Li/ $^{8}$ He和快中子）。它们主要是通过显示μ子产生的，μ子约占所有μ子的10%。考虑到$^{9}$ Li/ $^{8}$ He背景与母μ子在时间和空间上的相关性，沿μ子轨道的簇射顶点重建有助于剔除$^{9}$ Li/ $^{8}$ He等同位素的背景。通过波形仿真分析可知，这些簇射是造成光电倍增管输出波形多峰的主要原因。研究了μ子事件的波形分析和基于探测器模拟的簇射顶点重建的初步结果。
2022-03-01 hep-ex physics.ins-det
Jiangmen Underground Neutrino Observatory
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个多用途的中微子振荡实验，旨在通过探测反应堆反中微子来确定中微子质量等级和精确测量振荡参数，观察超新星中微子，研究大气，太阳中微子和地球中微子，并进行奇异搜索，在地下700米深处安装了一个具有前所未有的$3\%$能量分辨率（1 MeV）的20千吨级液体闪烁体探测器，并具有其他丰富的科学可能性。目前MC研究表明，质量等级的敏感性在相对测量和绝对测量中分别为$\overline{Δχ^2}\sim 11$和$\overline{Δχ^2}\sim 16$。JUNO于2013年获得中国科学院批准，并于2014年建立了国际合作。土建施工正在准备中，探测器的R $\&$ D正在进行中。开发了一个新的离线软件框架，用于探测器模拟、事件重建和物理分析。JUNO计划在2020年左右开始收集数据。
2014-12-13 hep-ex physics.ins-det
Probing Neutrino Oscillations with Reactor Antineutrinos in JUNO
JUNO利用反应堆反中微子在52.5公里基线上研究中微子振荡，旨在确定中微子质量顺序并以亚百分比精度测量关键振荡参数，开启中微子研究的新时代。
2024-06-05 hep-ex physics.ins-det
Atmospheric neutrino spectrum reconstruction with JUNO
大气中微子通量是一个连续的源，可以用来推断宇宙射线和中微子振荡物理的性质。JUNO天文台是中国目前正在建设的一个20 kt液体闪烁体，由于其大的基准体积和出色的能量分辨率，它将能够探测大气中微子。中微子相互作用产生的光将被一个双系统的光电传感器收集：大约18.000个20”光电倍增管和大约25.000个3”光电倍增管。实验大厅上方的岩石覆盖层约为700米，实验预计将于2021年完成建设。在这项研究中，JUNO重建大气中微子光谱的性能进行了评估。闪烁光在光电倍增管上的不同时间演化允许区分初级中微子的味道。为了重建事件的时间模式，仅使用来自3”PMT的信号，因为时间分辨率小。一个概率展开的方法已被使用，以推断的主要中微子能谱，通过观察探测器的输出。模拟光谱在100 MeV和10 GeV之间进行了重建，显示了该探测器在大气低能区的巨大潜力。最终通量的不确定性，包括统计和系统的贡献，范围在10%和25%之间，在GeV获得的最佳性能。
2019-10-23 hep-ex physics.ins-det
The Radioactive Background of the JUNO Calibration System
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所）
本研究针对JUNO校准系统的放射性本底展开全面分析，通过材料测量、模拟及原位数据验证，确认其总贡献小于76 mHz，满足设计要求，对反应堆反中微子测量无显著影响。
2026-08-20 hep-ex physics.ins-det
Sub-GeV events energy reconstruction with 3-inch PMTs in JUNO
本文提出一种利用JUNO探测器中25600个3英寸PMT击中信息与OCCUPANCY方法重建亚GeV事例能量的新算法，并在10 MeV至1 GeV电子蒙特卡罗样本上验证了其良好性能。
2024-02-16 hep-ex physics.ins-det
Calibration Strategy of the JUNO-TAO Experiment
泰山中微子天文台（JUNO-TAO，或TAO）是江门地下中微子天文台（JUNO）的卫星探测器。TAO位于泰山反应堆附近，以前所未有的能量分辨率独立测量反应堆的反中微子能谱。为了实现这一目标，能源响应必须得到很好的校准。利用TAO的自动校准装置（ACU）和电缆回路系统（CLS），将多个放射源部署到探测器的不同位置，以执行能量响应的精确校准。在不同的能量点，非线性能量响应可控制在0.6%以内。利用宇宙μ子产生的$^{12}\rm B$衰变信号可以进一步改进它。通过能量非均匀性校准，剩余非均匀性小于0.2%。由剩余非均匀性引起的能量分辨率下降和能量偏差可分别控制在0.05%和0.3%以内。此外，其他探测器参数的稳定性，如每个硅光电倍增管的增益，可以用一个特殊的紫外LED校准系统进行监测。
2022-05-30 hep-ex physics.ins-det
Quenching of fluorescence for linear alkylbenzene
江门地下中微子天文台（JUNO）液体闪烁探测器采用了直链烷基苯（LAB）基液体闪烁体作为中心探测器。设计了一种基于康普顿散射过程的猝灭因子测量仪。研究了两种不同的液体闪烁体猝灭剂，结果表明，JUNO液体闪烁体的闪烁光可以猝灭到一定程度。不存在猝灭剂的发射光谱也显示出所需的行为。
2018-01-13 hep-ex physics.ins-det
Prospects for the detection of the Diffuse Supernova Neutrino Background with the experiments SK-Gd and JUNO
载有钆的超级神冈（SK-Gd）和即将启动的JUNO液体闪烁体探测器的出现标志着漫射超新星中微子背景（DSNB）的全球灵敏度的实质性改善。本文回顾了在这两个实验中最相关的DSNB搜索的检测器属性，并估计预期的信号和背景水平。基于这些输入，我们评估了两个实验单独和组合的灵敏度。使用一个简化的统计方法，我们发现SK-Gd和JUNO都有可能达到$>$ 3 $σ$证据的DSNB信号在10年的测量。综合结果可能使$5σ$在未来十年内发现DSNB信号。
2022-03-14 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
JUNO's prospects for determining the neutrino mass ordering
JUNO实验的旗舰测量是确定中微子质量排序。在这里，我们重新审视其前景，使这一决定，到2030年，使用目前的全球知识的相关中微子参数，以及目前的信息，反应堆配置和关键参数的JUNO探测器。我们特别注意非线性探测器的能量响应。利用大亚湾$θ_{13}$的测量结果，在没有其他实验信息的情况下，我们估计到2030年JUNO确定中微子质量有序度为$\ge$ 3 $σ$的概率为31%.由于这种概率对振荡参数的真实值特别敏感，特别是$Δm^2_{21}$，JUNO对$\sin^2 θ_{12}$，$Δm^2_{21}$和$|Δm^2_{ee}|$的改进测量，经过几年的运行，将允许对JUNO单独可以在十年末确定中微子质量排序的概率进行更新估计。将JUNO对$|Δm^2_{ee}|$的测量与其他实验结合在一起，很可能会导致更早地确定质量排序。
2021-07-26 hep-ex hep-ph
Design of a common verification board for different back-end electronics options of the JUNO experiment
JUNO天文台是我国正在建设中的一个中基线实验台。一个大的液体闪烁体体积检测从核反应堆发出的反中微子。液体闪烁体探测器装有17000个大型光电倍增管。为了减少背景，增加了两个否决系统。前端电子系统执行模拟信号处理（水下电子），在大约100米的电缆之后，后端电子系统在水外，由DAQ和触发器组成。整个电子系统的主要挑战之一是快速数据链路（250 Mb/s）与100 m以太网电缆上的电力输送相结合。根据DAQ数据量和向水下系统供电的方式，我们考虑了三种不同的选项来连接前端和后端系统。为了以高效和快速的方式测试这三个选项，设计了一个具有不同夹层板接口的公共基板。
2018-06-25 hep-ex physics.ins-det
Probing high-energy solar axion flux with a large scintillation neutrino detector
我们研究了$p(d,\, ^{3}{\rm He})a$反应产生的5.49 MeV太阳轴子通量，并分析了江门地下中微子观测站（JUNO）即将开展的大型地下中微子振荡实验对探测该通量的潜力。JUNO探测器可以通过各种过程来揭示轴子，例如康普顿和逆普里马科夫转换，以及通过它们在探测器内衰变为两个光子或电子-正电子对。我们进行了详细的数值分析，以预测不同的组合的轴子-电子（$ g_{ae} $），轴子-光子（$g_{aγ}$），和isovector轴子-核子（$ g_{3aN} $）耦合的灵敏度，使用预期的JUNO数据为不同的基准值的轴子质量在一个模型独立的方式。我们发现JUNO将Borexino的电流边界提高了大约一个数量级，并且在中微子实验中具有最好的灵敏度。
2022-09-23 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Jiangmen Underground Neutrino Observatory: Status and Prospectives
江门地下中微子观测站（JUNO）是一个20 kton的液体闪烁体（LS）探测器，计划利用反应堆反中微子振荡来确定中微子质量等级和测量亚百分位数水平的振荡参数。作为一个多用途的中微子实验，JUNO还能够测量超新星爆发中微子，漫射超新星中微子背景，地球中微子，太阳中微子和大气中微子。在简要介绍了JUNO项目的物理动机之后，我们讨论了JUNO项目的现状，包括探测器系统的设计。最后，还强调了最新的民用进展和未来的展望。
2016-06-15 hep-ex hep-ph physics.ins-det
