Probing electron-argon scattering for liquid-argon based neutrino-oscillation program
近五十年来,电子散射一直是研究靶核性质的重要工具。然而,对$^{40}$ Ar核的特别兴趣源于基于加速器的中微子振荡实验的进展。组成探测器的原子核的复杂性及其微弱的响应被证明是在这些实验中实现前所未有的精度的主要障碍之一。在短基线(SBN)和长基线(DUNE)中微子计划中使用液体氩时间投影室(LArTPC)进一步放大了挑战,几乎不存在电子-氩散射数据,因此没有经验基础来测试和开发$^{40}$ Ar的核模型。鉴于这些挑战,杰斐逊实验室提出了一个电子氩实验,E12-14-012。该实验最近成功地完成了收集$(e,e'p)$和$(e,e')$过程的数据,不仅在$^{40}$ Ar上,而且在$^{48}$ Ti和$^{12}$ C靶上。虽然分析是满蒸汽运行,在这方面的贡献,我们提出了一个简短的概述实验。
2017-11-05 hep-ex nucl-ex nucl-th
Characterization of VUV4 SiPM for Liquid Argon Detector
基于液态氩的粒子探测器是一种用于暗物质直接探测和中微子-核相干弹性散射测量的有吸引力的技术。本文提出了在台山核电站用基准质量为200公斤的双相液氩探测器探测中微子-核相干弹性散射的方案。SiPMs由于其高放射性纯度和高光子探测效率将被用作光子传感器。由Hamamatsu制造的S13370- 6050 CN SiPM是检测器的候选者。本文介绍了S13370- 6050 CN SiPM的特性,包括在液氩温度下的串扰和后脉冲几率,击穿电压、暗计数率和相对量子效率的温度依赖性。
2021-04-12 hep-ex physics.ins-det
Prospects for measuring coherent neutrino-nucleus elastic scattering at a stopped-pion neutrino source
本文计算了高强度停态π中微子源在不同探测器材料(与新型低阈值探测器有关)中的中微子-原子核相干弹性散射率。还探讨了相干中微子-核弹性散射实验对新物理的敏感性。
2006-02-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
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
Prospects of detecting the reactor $\bar{ν_e}$-Ar coherent elastic scattering with a low threshold dual-phase argon time projection chamber at Taishan
本文提出用200 kg基准质量的双相液氩时间投影室(TPC)测量中微子核的相干弹性散射(CE $ν$ NS)。探测器预计将与Juno-Tao实验相邻,距离台山4.6GW热功率的反应堆堆芯约35米。在这个位置,反中微子通量大约是6 $\times10^{12}$ cm $^{-1}$ s $^{-1}$,导致基准物质中每天有超过11,000个相干散射事件。然而,核反冲能量集中在sub-keV区域,对应于液态氩中少于10个电离电子。由于在气体区域中的大放大,可以在双相TPC中实现对几个电离电子的检测。在四个电离电子的可行检测阈值下,信号率为每天955。探测器的设计是屏蔽宇宙背景和周围的放射性,以达到16%的背景信号比的能量区的利益。利用大型CE $ν$ NS样品,讨论了测量弱混合角$\sin^{2}θ_{W}$和限制中微子磁矩的预期灵敏度。此外,可以预见反应堆反中微子CE $ν$ NS实验和暗物质实验之间的协同作用。
2021-03-19 hep-ex physics.ins-det
Recent Measurements of Neutrino-Nucleus Quasi-Elastic Scattering
本文介绍了中微子荷电准弹性散射(CC QE)的最新测量结果:nu_mu + p -> mu- + n. MiniBooNE和SciBooNE在1 GeV附近对碳的CC QE测量,以及MINOS在3 GeV对铁的测量,与当前的相互作用模型不一致,而NOMAD在更高能量下对碳的测量显示出与这些相同模型的良好一致性。
2011-07-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Neutrino detection in the ArgoNeuT LAr TPC
ArgoNeuT是一个液态氩时间投影室(LAr-TPC),它在费米实验室(FNAL)的NuMI光束线中收集了数千个0.1到10 GeV之间的中微子和反中微子事件。除其他问题外,该实验将测量中微子和反中微子带电电流准弹性(CC QE)相互作用在Ar靶上的截面,并分析与此类事件相关的顶点活动。ArgoNeuT数据分析和FSI研究进展中的描述和第一次测量的包容μ子中微子带电电流微分截面氩的报告。
2011-10-13 hep-ex
A view of Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering
本文综述相干弹性中微子-原子核散射的物理,涵盖中子分布半径、弱混合角及新物理中微子相互作用的测量结果与前景。
2023-07-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Production of $π^+$ and $K^+$ mesons in argon-nucleus interactions at 3.2 AGeV
本文报道 BM@N 实验在 3.2 AGeV 氩核与多种固定靶碰撞中测量 π+ 和 K+ 介子的横向动量分布、快度谱及多重数,并与理论模型和低能数据对比。
2023-06-08 hep-ex nucl-ex
A Differential Neutral-to-Charged Current Double-Proton Observable for Studying Short-Range Correlations in Neutrino--Argon Scattering
Universidad de Granada(格拉纳达大学)
提出以中微子 - 氩相互作用中中性流与带电流双质子产生比率为可观测量研究短程关联,通过带电流与中性流相互作用差异及模拟预测比率变化,可利用现有设备测量,首次直接探测弱双核子发射同位旋结构。
2026-07-17 hep-ex nucl-ex
Argon spectral function and neutrino interactions
构造了Ar的谱函数,并在考虑Pauli阻塞末态相互作用效应的平面波冲量近似下计算了中微子-Ar的截面。的近似的施工方法进行了严格的分析,使用的例子,氧气,更详细的计算。提出了一种基于谱函数信息的原子核描述方法。它表明,它的预测是接近从完整的谱函数得到的。这种有效的描述可以很容易地应用于蒙特卡罗事件发生器。
2006-11-29 hep-ex hep-ph nucl-th
New constraints on coherent elastic neutrino-nucleus scattering by the nuGeN experiment
nuGeN实验在加里宁核电站利用高反中微子通量和低阈值锗探测器搜索相干弹性中微子-核散射,未发现反应堆运行与停机期间计数率的显著差异,给出了该散射事件数量的新上限。
2025-02-21 hep-ex nucl-ex
Coherent elastic neutrino-nucleus scattering on 40Ar from first principles
基于量子色动力学有效场论中的核哈密顿量,采用耦合集团理论计算了中微子在40 Ar核上的相干弹性散射.通过计算电荷形状因子并将其与电子散射数据进行比较,验证了我们的方法。我们预测的弱形状因子,中子半径,和中子皮,并估计系统的不确定性。40 Ar 40的中子皮厚度与密度泛函理论的结果一致。从相干弹性中微子核散射的精确测量可能被用来提取这些可观的,并帮助约束核模型。
2019-08-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Exclusive Topologies reconstruction in LAr-TPC experiments: a Novel Approach for precise Neutrino-Nucleus Cross-Sections Measurements
对当前和未来中微子振荡实验的分析和解释强烈依赖于对中微子和反中微子在“几个GeV”能量范围内与原子核相互作用的定量理解。随着液氩时间投影室(LArTPC)中微子探测实验技术的出现,中微子数据分析的新途径和新方法正在发展。本白皮书的目的是简要说明这种方法,基于将真实事件分类为实验专用拓扑,而不是根据交互通道对事件率进行MC驱动分类。ArgoNeuT实验在“几个GeV”能量范围内收集的数据对于直接探测未来长基线中微子振荡实验感兴趣范围内的中微子相互作用和相关核效应的特征非常有帮助。
2013-10-02 hep-ex physics.ins-det
ArgoNeuT, a liquid argon time projection chamber in a low energy neutrino beam
ArgoNeuT(氩中微子测试)是费米实验室的一个NSF/DOE项目,是第一个进入低能中微子束的LArTPC,也是第二个进入中微子束的LArTPC。ArgoNeuT位于NuMI光束线中轴上MINOS近探测器的上游,距离目标站约1公里,地下100米。该检测器具有47 X40 X90 cm(169 L)的有效体积TPC,并带有完全封闭的再循环和净化系统。在其他物理学中,ArgoNeuT将测量能量为~3 GeV的氩上的带电准弹性(反)中微子截面。
2009-10-14 hep-ex physics.ins-det
Comment on "Final CONUS results on coherent elastic neutrino nucleus scattering at the Brokdorf reactor"
本文评论Ackermann等人关于CONUS最终结果的研究,指出其论证存在多处遗漏与缺陷,并缺少支撑结论的关键信息。
2024-08-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
Observation of Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering by COHERENT
COHERENT合作测量了相干弹性中微子核散射(CEvNS)的第一次在美国橡树岭国家实验室的Spectron中子源,使用CsI[Na]探测器。在这里,我们讨论的CEvNS过程的性质,物理动机,和测量CEvNS的实验考虑。我们描述了CsI[Na]测量,以及COHERENT的现状和未来。
2018-01-17 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
QED medium effects in (anti)neutrino-nucleus and electron-nucleus scattering: elastic scattering on nucleons
解释当前和未来的中微子振荡和电子散射实验需要知道轻子核子和轻子核相互作用的百分比水平。我们研究了带电粒子和核介质之间的光子交换,用于(反)中微子,电子和μ子引起的大核内的反应。虽然量子电动力学(QED)介质的贡献形式上抑制了两个权力的电磁耦合常数$α$相比,领先的一级截面,低能量模式和核尺寸增强的数量级的效果。它们需要一个适当的红外正则化,我们实现的电磁相互作用在原子长度尺度或以上的筛选。给出了(反)中微子-核和带电轻子-核截面畸变的近似解析表达式,并以核内核子弹性散射为例,计算了屏蔽尺度下QED介质效应的实际值.我们发现了新的permille-到μ-级的影响,这是没有考虑在(反)中微子核或电子核散射。
2022-10-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Multi-Differential Cross Section Measurements of Muon-Neutrino-Argon Quasielastic-like Reactions with the MicroBooNE Detector
利用MicroBooNE探测器测量了末态含一个缪子和质子的带电流缪子中微子-氩散射多重微分截面,发现不同相空间截面对核效应敏感,为改进中微子-核相互作用模型及高精度振荡分析提供了精确数据。
2023-07-07 hep-ex
First Measurement of the Ar$(e,e^\prime)X$ Cross Section at Jefferson Lab
采用液氩时间投影室进行长基线和短基线中微子振荡实验的雄心勃勃的计划能否成功,将在很大程度上取决于对氩核的弱响应进行估计的精度。在杰斐逊实验室A厅的E12-14-012实验中,我们通过从高压气态氩靶散射高质量电子束来研究氩核的性质。本文给出了在入射电子能量$E=2.222$ ~GeV和散射角$θ= 15.541^\circ$下测量的$^{40}$ Ar $(e,e^{\prime})$双微分截面。这些数据涵盖了广泛的能量转移,其中准弹性散射和三角洲生产是占主导地位的反应机制。氩气的结果进行比较,我们以前报道的截面钛和碳,在相同的运动学设置。
2019-05-08 hep-ex nucl-ex nucl-th
Comparative Simulation of CEvNS Recoil Observables in Geant4 Using Germanium, Argon, and Xenon Targets
本研究基于Geant4模拟了锗、氩、氙靶的CEvNS反冲可观测量,实现了含Helm形状因子的模型,揭示了核质量对反冲能谱和形状因子抑制的影响,为相关研究提供模拟框架。
2025-10-17 hep-ex physics.ins-det
Investigation of the MicroBooNE neutrino cross sections on Argon
最近出现了氩表面带电电流中微子截面随不同变量变化的实验数据。我们将它们与我们的理论方法进行了比较。总的来说,我们发现一个协议,尽管在某些特定地区的低估的趋势。一个新的方面是关于向原子核的能量转移的数据的可用性,这使得可以更好地分离不同的反应机制。我们解释了协议在特定的运动学条件下的恶化,在我们的模型中没有两个π生产和其他非弹性通道,更重要的MicroBooNE比T2K。
2022-07-31 hep-ex hep-ph nucl-th
Measurement of Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering from reactor antineutrinos
本文叙述了3 kg超低噪声锗探测器在动力堆高通量反中微子中的96.4天暴露。一个非常强烈的偏好($p<1.2\times10^{-3}$)的存在下,一个相干的弹性中微子核散射(CE $ν$ NS)组件的数据被发现,相比,只有背景模型。在反应堆停堆期间的25天运行中,没有看到这种影响。最佳拟合CE $ν$ NS信号与基于最近表征的锗对亚千电子伏核反冲的响应的预期非常一致。使用当前数据可以排除标准模型CE $ν$ NS预测的60\%级偏差。对锗猝灭因子、中微子能谱和本底模型的不确定度进行了检验。
2022-11-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Coherency in Neutrino-Nucleus Elastic Scattering
中微子核弹性散射提供了一个独特的实验室来研究在电弱相互作用中的量子力学相干效应,朝着这几个实验计划正在积极进行。我们报告的结果,我们的定量研究的过渡走向脱粘。确定了一个参数($α$)来描述相干程度,并研究了它随入射中微子能量、探测器阈值和靶核的变化。推导出了可以用现实中微子实验探测的$α$的范围,表明了具有不同来源和目标的项目之间的互补性。在核物理学和$α$中的不确定性将限制在标准模型之外探测物理学的灵敏度。导出了对应于$α$ >0.95的最大中微子能量。
2016-06-09 hep-ex hep-ph nucl-ex
Demonstration of MeV-Scale Physics in Liquid Argon Time Projection Chambers Using ArgoNeuT
在ArgoNeuT液氩时间投影室(LArTPC)数据中,发现并重建了中微子-氩相互作用产生的低能光子在MeV尺度上的能量沉积.在费米实验室的NuMI束上收集的ArgoNeuT数据进行了分析,以选择TPC体积中的孤立低能沉积。这些沉积物的总数,重建的能量和位置进行了比较,从中微子-氩相互作用的模拟使用FLUKA蒙特卡罗发生器。测量的功能是一致的能量沉积从中微子的目标核的去激发和中微子-氩相互作用产生的初级中子的非弹性散射产生的光子。这项研究代表了一个成功的重建物理学在兆电子伏规模的LArTPC,在未来的大型LArTPC的超新星和太阳中微子相互作用的检测和重建的能力至关重要。
2018-10-15 hep-ex physics.ins-det
Some Thoughts on (the Incompleteness of) the (Double) Differential Event Rates for Elastic WIMP-Nucleus Scattering in (Directional) Direct Dark Matter Detection Physics
本文回顾了WIMP-核弹性散射的(双)微分事件率的表达式,并讨论了在(定向)直接暗物质探测物理学中使用这些表达式的一些不寻常的想法。几个不经常提到的(但重要的)问题将被详细论证和论证。
2021-10-21 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Determining the nuclear neutron distribution from Coherent Elastic neutrino-Nucleus Scattering: current results and future prospects
相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)是最近在ORNL的Spinning中子源上首次测量到的一个过程,它对核的弱形状因子直接敏感。目前正在建造的欧洲中微子源(ESS)将产生最强的脉冲中微子通量,适合于探测CE $ν$ NS。在本文中,我们量化它的潜力,以确定点中子分布的均方根半径,为各种目标核和一套探测器。要把我们的结果的上下文中,我们还得到,第一次,这个参数的约束条件,从分析的能量和时序数据的CsI探测器在相干实验。
2020-07-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering (CE$ν$NS) as a probe of $Z'$ through kinetic and mass mixing effects
我们研究了当前的限制和未来的敏感性相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)实验混合的情况下,涉及一个$Z^\prime$通过门户网站与标准模型相互作用。我们对比的结果与固定目标,原子宇称破坏,太阳中微子实验。我们证明了一个显着的依赖性的实验达到$Z'$耦合的非普遍性和CE $ν$ NS现有的搜索的互补性。
2018-06-21 hep-ex hep-ph
Reactor neutrino applications and coherent elastic neutrino nucleus scattering
自1970年代以来,一直在讨论中微子探测在核安全方面的潜在应用。近年来,基于逆β衰变的探测器技术取得了很大进展,能够进行高质量中微子谱测量的吨级表面能级探测器的研制成功。与此同时,相干弹性中微子核散射已在2017年用停止的π衰变的中微子进行了实验证实,并且有许多实验旨在观察反应堆中微子的这种反应。这种反应的大截面和无阈值的性质使得它似乎可以考虑它的应用程序的核安全,在这里,我们提出了第一个直接比较的两种反应模式。
2020-05-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Optical Potential and Removal Energies in Lepton Nucleus Scattering
我们总结了arXiv:1801.07975 [nucl-th] \cite{FSIpaper}(将于2018年在EPJC上发表)中提出的一些结果,这些结果是关于在脉冲近似下模拟电子和中微子QE在各种原子核上的散射。我们发现,用这三个参数可以描述锂、碳+氧、铝、钙+氩、铁和铅+金的所有可用电子QE数据的末态轻子能量。第一个参数,去除能$ε^{P,N}$是从排他性ee $^{\prime}$ p谱函数数据中提取的。第二个参数$V_{eff}$,它占最终状态的轻子和质子与库仑势的核的相互作用,可从出版的比较包容QE电子和正电子截面。我们提取的第三个参数$U_{FSI}(\vec {q}_3^2)$,它占的最终状态核子与观众核(FSI)的光学势的相互作用,通过拟合所有可用的包容QE截面的核目标。这里$q_3$是三个动量的传递。有了这三个参数,我们可以为所有可用的电子QE散射数据的末态电子和核子的能量建模。目前,在中微子振荡参数$Δ{m}^2$的提取中,去除能参数值的不确定性是系统误差的最大来源。更新后的参数在中微子蒙特卡罗发生器的使用减少了系统的不确定性,在合并的去除能量(FSI修正)从$\pm$ 20兆电子伏到$\pm$ 5兆电子伏。在这个简短的贡献,我们只总结了碳+氧和钙+氩的结果
2018-11-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
Liquid Argon Cryogenic Detector Calibration by Inelastic Scattering of Neutrons
本文提出了一种标定低温液氩探测器对8.2keV反冲的响应的方法。该方法利用聚变DD中子发生器产生的单能中子的非弹性散射过程。非弹性散射的运动学特征导致相对于具有相同反冲能量和兼容能量分辨率的传统方案利用弹性散射的有用事件的计数率充分(40倍)增加。所提出的校准方案的益处最好通过使用标记中子发生器作为中子源来实现,其允许消除源自低温检测器和散射中子的附加检测器上的信号的偶然重合的背景。
2014-07-10 hep-ex physics.ins-det
Studies of Quantum-Mechanical Coherency Effects in Neutrino-Nucleus Elastic Scattering
中微子-核弹性散射($ν{\rm A}_{el}$)为研究电弱相互作用中的量子力学相干效应提供了一个独特的实验室。通过相干参数$α( q^2 )$可以定量地表征截面与完全相干系统的截面的偏差。导出了$α$与核物理在核形状因子方面的关系。给出了各种中微子源的截面对$α( q^2 )$的依赖关系。$α( q^2 )$值由相干CsI和Ar实验的测量数据估算。完全的相干性和退相干条件被排除的CsI数据与$p {=} 0.004$在$q^2 {=} 3.1 {\times} 10^{3} ~ {\rm MeV^2}$和与$p {=} 0.016$在$q^2 {=} 2.3 {\times} 10^{3} ~ {\rm MeV^2}$,分别验证了QM叠加和核多体效应有助于$ν{\rm A}_{el}$相互作用。
2021-05-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering at the European Spallation Source
欧洲中子源(ESS),目前正在顺利完成,不久将提供最强的中子束多学科科学。幸运的是,它还将产生最大的脉冲中微子通量,适用于探测相干弹性中子-核散射(CE $ν$ NS),这是最近在ORNL的Spanish中子源首次测量的过程。我们描述了创新的探测器技术,最大限度地能够从ESS提供的中微子通量的数量级增加中获益,以及它们对丰富的粒子物理现象的敏感性,通过高统计,精确的CE $ν$ NS测量。
2020-02-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Producing a new Fermion in Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering: from Neutrino Mass to Dark Matter
本文研究了弹性中微子-核相干散射中新的MeV级费米子的产生。计算了对可测核子反冲谱的影响。假设新的费米子通过单线标量耦合到中微子和夸克,我们使用相干数据对其质量和耦合进行了限制,并确定了CONUS实验的灵敏度。我们研究了新的费米子与中微子质量产生的可能联系。本文还讨论了这种新的费米子作为暗物质粒子的可能性。
2018-12-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Gaseous argon time projection chamber with electroluminescence enhanced optical readout
本文设计并首次运行了一种光学读出的气态氩时间投影室,通过在ThGEM下游施加约3 kV/cm的电场实现电致发光增强,使总光产额提高至三倍,并测得每个二次电子探测到18.3个光子。
2023-10-28 hep-ex physics.ins-det
Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering with directional detectors
我们研究了探测器的灵敏度与相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)的方向灵敏度,以及这些探测器如何补充测量的核反冲能。我们考虑停止π介子和反应堆中微子源,并使用气态氦和氟作为探测器材料的例子。我们生成标准模型预测,并与包括新的轻矢量或标量介质的方案进行比较。我们表明,定向探测器可以提供有价值的额外信息,在辨别新的物理,我们确定突出的光谱特征的角度和反冲能谱的光介质,即使是核反冲能量阈值高达$\sim 50$千电子伏。结合能量和时间信息,方向信息可以在从CE $ν$ NS实验中提取新物理中发挥重要作用。
2020-03-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Elastic hadron-nucleus scattering in neutrino-nucleus reactions and transverse kinematics measurements
中微子-核反应后的再散射改变了可探测到的强子的数量、能量和方向。反过来,这会影响用于相互作用或振荡分析的中微子事件子样本的选择和运动学分布。本技术说明重点介绍三种形式的两体再散射。弹性强子+核散射主要改变强子的方向,能量转移很少。第二,强子+核子的准弹性过程导致单个被撞击核子的敲除,可能伴随着两个强子之间的电荷交换。此外,一个π介子可以被吸收,导致两个核子的喷射。{ \small GENIE}中微子事件发生器的代码中有一个错误,影响了这些过程。我们提出了散射过程的固定版本的变化的例子,但也比较这些具体关闭弹性散射完全,这是类似于其他中微子事件发生器配置或潜在的Equick-fix已经生成的样本。三个例子取自当前感兴趣的主题:横向运动学观测准弹性中微子反应,π角相对于传入和传出轻子的$Δ$反应与带电π介子在最终状态,和反应中没有π介子存在的两个质子之间的角度。非固定形式的强子+核弹性散射使横向运动学不平衡散射的分布产生较大的畸变,而对其它观测量的畸变较小。其他两个过程的失真也是温和的所有考虑的分布。强子+核散射过程的正确形式可以在描述撞击核子的费米运动中的尖峰的宽度和中心方面发挥作用,或者使用(e,e 'p)数据进行基准测试。
2019-06-25 hep-ex hep-ph nucl-th
Sensitivity study of a sapphire detector using Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering process
本文通过唯象学研究评估了印度ICNSE蓝宝石探测器在一年曝光下对弱混合角、中微子电磁性质及新相互作用的灵敏度,发现其对标量和矢量介质质量能施加更强约束。
2025-03-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Future perspectives for a weak mixing angle measurement in coherent elastic neutrino nucleus scattering experiments
在COHERENT合作组织首次测量了相干弹性中微子核散射(CENNS)之后,预计新的实验将证实这一观察结果。这样的测量将允许施加更强的约束或发现新的物理学,以及通过测量其参数来探测标准模型。这是在低能量下的弱混合角的情况,这可以在CENS实验的未来结果中以更高的精度测量,例如使用反应堆反中微子。在这项工作中,我们分析了不同的建议,以改善我们目前的知识,这是可观察到的物理潜力,并表明他们是非常有前途的。
2018-07-28 hep-ex hep-ph
Impact of form factor uncertainties on interpretations of coherent elastic neutrino-nucleus scattering data
标准模型相干弹性中微子-核散射截面(CE $ν$ NS)受核形状因子不确定性的影响,主要由中子密度分布的均方根半径驱动.出于一致性阶段I-III和未来的多吨直接探测暗物质搜索,我们评估碘化铯,锗,氙和氩探测器的这些不确定性。我们发现,动量转移$q\gtrsim 20$兆电子伏的不确定性变得相关,基本上是独立的形状因子参数化。因此,形状因子的不确定性是不重要的CE $ν$ NS反应堆或太阳中微子诱导。考虑到这些不确定性,我们然后评估它们的测量CE $ν$ NS在COHERENT,扩散超新星背景(DSNB)中微子和亚GeV大气中微子的影响。我们还计算了作为反冲能函数的不同核的相干事件数的相对不确定度。对于DSNB和大气中微子,液氩探测器的事件率可以不确定到5%以上。最后,我们考虑了形状因子的不确定性对非标准中微子相互作用、不育中微子和广义中微子相互作用的影响。我们指出,使用CE $ν$ NS数据的新物理的研究受到中子形状因子的不确定性,如果不适当地考虑,可能会导致新的物理信号的错误识别。这里量化的不确定性也与暗物质直接探测搜索有关。
2019-06-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
Coherent elastic neutrino-nucleus scattering with the $ν$BDX-DRIFT directional detector at next generation neutrino facilities
我们讨论了中微子物理计划的各个方面,可以进行与中微子束倾倒实验漂移($ν$ BDX-DRIFT)探测器使用中微子束产生的下一代中微子设施。$ν$ BDX-DRIFT是一种定向低压TPC探测器,适用于测量使用各种气态靶材料的相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS),其中包括二硫化碳、四氟化碳和四乙基铅等。中微子物理学计划包括标准模型(SM)测量和超越标准模型(BSM)的物理搜索。针对费米实验室的长基线中微子装置(LBNF)束线,我们首先讨论了探测器的基本特征,并估计了本底,包括束感生中子本底。然后,我们量化的CE $ν$ NS信号在不同的目标材料和研究的灵敏度$ν$ BDX-DRIFT测量的弱混合角和中子密度分布。我们认为,以及新的物理搜索的前景,特别是有效的中微子非标准相互作用的敏感性。
2021-03-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Study of the beyond standard model interaction using Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering process
Bhabha Atomic Research Centre(巴哈原子研究中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
本研究利用印度相干中微子-原子核散射实验(ICNSE)探测器,通过反应堆电子反中微子源和10公斤靶质量一年运行,有效约束超出标准模型的非标准相互作用(NSI)参数空间,并发现结合蓝宝石和高纯锗两种探测器可显著提高灵敏度,减少参数简并。
2026-05-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Constraints on neutrino electric millicharge from experiments of elastic neutrino-electron interaction and future experimental proposals involving coherent elastic neutrino-nucleus scattering
在粒子物理学的标准模型(SMPP)的几个扩展中,中微子获得了电磁特性,如电毫荷。理论和实验界已在文献中报道了这个参数。在这项工作中,我们首先进行了统计分析,通过使用反应堆中微子实验,其中包括弹性中微子电子散射(ENES)过程的数据,以获得单独和组合的限制中微子电毫荷(NEM)。然后,我们进行了类似的计算,以显示未来的实验反应堆中微子的灵敏度估计的NEM,通过涉及相干弹性中微子核散射(CENS)。在第一种情况下,从几个实验的组合获得的约束是$-1.1\times 10^{-12}e < q_ν < 9.3\times 10^{-13}e$($90\%$ C.L.),在第二种情况下,我们得到了边界$-1.8\times 10^{-14}e < q_ν < 1.8\times 10^{-14}e$($90\%$ C.L.)。正如我们将在这里展示的那样,这些对不同实验数据的组合分析可以比基于个体分析的分析产生更强的约束。CENNS相互作用将成为改善NEM当前限制的重要替代方案。
2020-10-27 hep-ex hep-ph
A New Method for Measuring Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering at an Off-Axis High-Energy Neutrino Beam Target
提出了一种新的测量中微子核相干弹性散射过程的实验方法。这种方法使用的探测器位于横向的高能中微子束产生的目标。这种探测器将对靶中π介子静止衰变产生的低能中微子敏感。我们讨论了这种测量的物理动机,并概述了使用这种方法预测的背景和灵敏度。我们报告的测量中子背景中发现的费米实验室助推器中微子束(BNB)目标的离轴表面位置。结果表明,费米实验室的BNB目标是一个有利的位置CENNS实验。
2013-11-23 hep-ex physics.ins-det
Simulations of 3-Dimensional Recoil Response to Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering Events in Directional Direct Dark Matter Detectors
本文模拟太阳B-8中微子引起的三维相干弹性中微子-原子核散射事件,发现其核反冲角分布呈环状并具有年度变化,与WIMP信号不同。
2026-06-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Continuous data acquisition for liquid argon time projection chamber neutrino detectors using FPGA-based real-time compression algorithms
液氩时间投影室(LArTPC)已被提议作为中微子探测器,它结合了大尺寸以最大化中微子相互作用的数量和详细记录的相互作用。以MHz采样率读出数千个通道产生具有毫米级分辨率的中微子-核相互作用的图像,从而能够识别产生的粒子,并提供多个手柄来测量它们的能量,但以牺牲大数据速率为代价。需要连续采集LArTPC数据,以便能够使用高延迟触发器来捕获非加速器射束事件。我们描述的情况下,连续读出的MicroBooNE LArTPC,授予的可能性,从超新星使用SNEWS(超新星预警系统)警报作为延迟触发获取中微子爆发。连续的数据采集是通过使用实时压缩算法(零抑制和霍夫曼压缩)实现在一个FPGA中的读出电子。
2019-09-06 hep-ex physics.ins-det
Neutrino, Electroweak and Nuclear Physics from COHERENT Elastic Neutrino-Nucleus Scattering with a New Quenching Factor
我们对相干中微子-核弹性散射数据进行了更新分析,并考虑了最近发表在Phys.Rev.D100,033003(2019)中的新猝灭因子。通过拟合的相干时间积分能谱,我们表明,新的淬灭因子导致更好地确定的平均均方根半径的中子分布的$^{133}\text{Cs}$和$^{127}\text{I}$,而在结合原子宇称破坏(APV)的实验结果,它允许确定一个数据驱动的APV测量的低能量弱混合角在非常好的协议与标准模型预测。我们还发现了一个$3.7σ$的证据的抑制的相干性,由于原子核结构。中微子的性质更好地约束,考虑相干的时间依赖的光谱数据,使我们能够改善中微子的电荷半径和磁矩的界限。我们还提出了第一次约束的中微子电荷获得的相干中微子核弹性散射数据。特别地,我们获得了对$ν_μ$的对角电荷和$ν_μ$-$ν_τ$跃迁电荷的第一个实验室约束。
2019-11-27 hep-ex hep-ph
Testing coherent elastic neutrino-nucleus scattering N dependence
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN(墨西哥国立理工学院高级研究中心);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学)
该研究测试了利用散裂中子源(SNS)开展的相干弹性中微子-原子核散射(CEvNS)的中子数N依赖关系,证明仅用N即可准确描述CEvNS测量,且当前CEvNS精度足以重建核靶中子数,可作为探测器精度基准。
2026-10-12 hep-ex hep-ph
Constraining Light Mediators via Detection of Coherent Elastic Solar Neutrino Nucleus Scattering
暗物质(DM)直接探测实验正在进入数吨时代,将对太阳中微子的相干弹性中微子核散射(CE $ν$ NS)敏感,从而有可能探索新物理学在低能量范围内的光介质的贡献。本文考虑了光介质模型(标量、矢量和轴矢量)对太阳中微子CE $ν$ NS过程的贡献。基于新一代DM直接探测实验的现状和未来计划,我们研究了不同核靶和探测器技术的DM直接探测实验中光介质的灵敏度。本文还导出了XENON-1 T的最新$^8$ B太阳中微子测量的约束条件。最后,我们证明了太阳中微子CE $ν$ NS过程可以对矢量介质质量低于100 MeV的$ L_μ-L_τ $模型提供严格的限制,覆盖$ (g-2)_μ$反常解的可行参数空间.
2022-03-26 hep-ex hep-ph
Normal and Reverse Annual Modulations of Elastic WIMP-Nucleus Scattering Signals
在我们早期关于银河系WIMP(不仅撞击我们的探测器,而且)散射离开目标核的三维有效速度分布的工作之后,在本文中,我们证明了在直接暗物质探测实验中可以观察到的弹性WIMP-核散射信号的正向和“反向”年度调制。我们的模拟表明,一旦WIMP质量轻到只有几十GeV,事件数和累积的反冲能量的WIMP诱导的散射事件的轻和重的目标核确实将是最大(最小)在夏季(冬季)。然而,一旦WIMP质量重到几百GeV,事件数和WIMP散射事件的累积反冲能量在夏季将相反地是最小的。可以理解的是,对于中等质量的WIMP,事件数和一些中等质量核的散射事件的累积反冲能量将显示出近似均匀的时间依赖性。
2022-04-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Large Gaseous Detector of Ionizing Eradiation in Search for Coherent Neutrino-Nucleus Scattering
本文提出用三段低本底正比计数器探测中微子-核相干散射。作为工作介质,我们计划使用氩气和氙气在约1 MPa。我们已经表明,使用实验室规模的组件,脉冲形状的歧视,使能够有效地抑制噪声脉冲的电磁干扰和颤噪效应的能量区域中,其中一个预期的信号从CNNS(从20 eV到100 eV)的一个因素约为$10^3$。我们已经计算了宇宙射线的μ子产生的中子的背景。提出了实验装置。
2013-11-28 hep-ex physics.ins-det
Tensor interaction in coherent elastic neutrino-nucleus scattering
本文系统研究CE$ν$NS中的张量相互作用及核效应,发现其截面可增强数个数量级,并结合COHERENT与太阳$^8$B中微子数据约束参数空间。
2025-08-29 hep-ex hep-ph
Constraints on New Physics with Light Mediators and Generalized Neutrino Interactions via Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering
本研究基于TEXONO的两代锗探测器数据,在非标准与广义中微子相互作用框架下,结合含五类洛伦兹不变作用的轻介质简化模型,给出新物理参数的90%置信水平约束,并与其他中微子实验结果对比体现互补性。
2025-09-04 hep-ex hep-ph
Measuring the Neutron Distribution from Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering
去年,COHERENT合作首次测量了相干弹性中微子核散射(CE $ν$ NS)。正确能量范围内的中微子可以在加速器设施中通过π介子静止衰变($π$ DAR)大量产生,并用于测量CE $ν$ NS。这个新的通道开启了几个有趣的可能性:研究CE $ν$ NS光谱,例如,将有可能搜索标准模型之外的物理,寻找与电弱理论预测的偏差;它还可以为理解核心坍缩超新星提供重要的输入,其中中微子-核相互作用,更普遍地说,集体中微子行为起着至关重要的作用。使用CE $ν$ NS还可以精确测量大量不同原子核的电弱形状因子,同时提取原子核内中子分布的信息。在本报告中,我将集中在最后一个方面:我将计算的精度,可以在这样的实验中实现,特别是调查的影响,低能量阈值和系统误差的淬火因子。预期精度将使用Helm模型和模型独立方法计算。
2019-03-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det