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
Search for Sub-eV Sterile Neutrinos in the Precision Multiple Baselines Reactor Antineutrino Oscillation Experiments
根据对中微子振荡的不同影响,MNSP矩阵中的么正性破坏可分为直接么正性破坏和间接么正性破坏,它们分别由轻、重惰性中微子的存在引起.其中亚电子伏特的惰性中微子是最有趣的。本文研究了在500米、2公里和60公里三个不同基线的精密反应堆反中微子振荡实验中寻找亚电子伏惰性中微子的可能性。我们发现,在反应堆实验中得到的反中微子的生存概率是敏感的,只有直接的么正性破坏,并提供非常集中的敏感性的两个参数$θ^{}_{14}$和$Δm^{2}_{41}$。如果这种轻惰性中微子确实存在,则可以通过在所有三个基线上的组合速率分析获得活跃-惰性混合角$θ^{}_{14}$,并通过对L / E谱进行傅里叶变换获得质量平方差$Δm^{2}_{41}$。当然,要使这种测量成功,高能量分辨率和大的统计数据都是至关重要的。
2015-08-14 hep-ex hep-ph
On possibility of realization NEUTRINO-4 experiment on search for oscillations of the reactor antineutrino into a sterile state
人们已经研究了在研究堆上进行中微子4实验以寻找反应堆中微子振荡进入无菌状态的可能性。模拟实验在PNPI的16 MW反应堆WWR-M上进行,目的是借助RIAR的100 MW反应堆SM-3实现全尺寸实验。在这两个反应堆进行这样一个实验的背景条件进行了检查。最后,对在RIAR SM-3反应堆上进行NEUTRINO-4全尺寸实验的可能性作了总结。
2014-02-04 hep-ph physics.ins-det
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
Creation of a neutrino laboratory for search for sterile neutrino at SM-3 reactor
针对可能存在无菌中微子的问题,在SM-3反应堆的基础上建立了实验室,以研究反应堆反中微子振荡。闪烁体体积为400升的中微子探测器的原型可以在距离反应堆堆芯6-11米的地方移动。进行了本底条件的测量。结果表明,主要的实验问题与宇宙辐射背景有关。对反应堆反中微子通量与堆芯距离的关系进行了试验测量。讨论了近距离反应堆反中微子振荡研究的前景。
2015-01-20 hep-ph nucl-ex physics.ins-det
Neutrino-antineutrino asymmetry in the early universe
在这个演讲中,我将讨论如何利用残余中微子-反中微子不对称性来抑制早期宇宙中活跃-惰性的中微子振荡。这种现象可以大大放松大爆炸核合成对活跃-无菌中微子混合的限制,因此在一些采用大角度活跃-无菌混合的太阳和大气中微子异常的解决方案中非常重要。我首先讨论的生存的一个预先存在的中微子不对称性的必要条件。然后,我考虑了一个有趣得多的现象,即这种不对称实际上可以由活跃的无菌中微子振荡产生。
1996-12-18 hep-ph
SNO, SuperKamiokande data, antineutrinos and sterile neutrinos
考虑到反中微子($\barν_x$)和不育中微子($ν_s$)伴随着LMA振荡,我们利用SNO和SuperKamiokande的最新观测资料,以一种与模型无关的方式,导出了它们在太阳通量中分量的上界.除了一般情况(LMA + $\barν_x$ + $ν_s$),我们还考虑了仅存在$\barν_x$或$ν_s$的特殊情况。我们得到了一个上界的$\barν_x$这是独立的$ν_s$组件。在没有无菌的情况下,我们得到$f_B$,SSM归一化因子的上限和下限。我们还研究了一般情况下$f_B$和$\barν_x$,$ν_s$分量的共同参数范围,发现$ν_s$的上界对$\barν_x$分量几乎不敏感.在没有$\barν_x$的情况下,我们恢复了文献中存在的$ν_s$上限。最后,我们提出了一个简单的$χ^2$分析所有四个案件考虑。
2004-12-16 hep-ph
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 neutrino searches with reactor antineutrinos using coherent neutrino-nucleus scattering experiments
针对印度拟建CEνNS实验,本文用3+1中微子振荡模型评估Ge与Si反应堆反中微子探测器搜寻惰性中微子的灵敏度,表明10 kg Ge探测器性能更优并给出置信水平与参数条件。
2023-12-06 hep-ex hep-ph nucl-th
Constraints on Decaying Sterile Neutrinos from Solar Antineutrinos
太阳中微子实验对$^8$ B中微子流中的$ν\to\overlineν$转换源高度敏感。在这项工作中,我们适应这些搜索到最近提出的解释LSND,MiniBooNE和反应堆异常的非最小无菌中微子模型。在太阳中产生的这种不育中微子,遵循衰变链$ν_4 \to νϕ\to νν\overlineν$与一个新的标量$ϕ$的结果在上限的中微子混合$|U_{e4}|^2$在每千分之一的水平。我们的结论是,所有异常的同时解释是在紧张与KamLAND,超级神冈,和Borexino限制太阳反中微子的通量。然后,我们提出了其他极小模型,违反宇称或轻子数,并讨论在每种情况下,我们的约束的适用性。根据现有的Borexino数据以及在添加Gd的Super-Kamiokande进行的未来检索,可以预期未来的改进。
2021-09-07 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos: Reactor Experiments
核反应堆是能量在几兆电子伏范围内的电子反中微子的强、纯和良好局部化的来源。因此,它们为研究中微子性质,特别是中微子振荡参数提供了一个合适的环境。最近对核反应堆中预期反中微子通量的预测比不同实验中测量的平均速率高出约6%。这种差异被称为反应堆反中微子异常,在2.5σ水平上是显著的。几个新的实验正在寻找这种观测到的中微子赤字的起源。一个有待检验的假设是中微子振荡到另一种状态。在三味模型反应堆中,中微子在100米以下的基线处不振荡。因此,如果观察到这样的振荡,它将意味着至少存在一个不参与弱相互作用的轻不育中微子态。这样的发现将为标准模型之外的新物理学打开大门。
2017-04-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Diagnosing the Reactor Antineutrino Anomaly with Global Antineutrino Flux Data
我们已经研究了新的大亚湾,双中微子,和RENO测量的反应堆反中微子通量数据的全球拟合的各种假说的反应堆反中微子异常的起源的影响。在比较RENO和大亚湾测量的反β衰变(IBD)产额与$^{239}$钚裂变分数,我们发现不同水平的精度在测量的时间积分产额和产额斜率,但类似的中心值,导致适度增强同位素IBD产额测量在两个数据集的联合拟合。在没有无菌中微子振荡的情况下,与所有β转换同位素的常见错误建模相比,对所有测量的全局拟合现在为特定裂变同位素的错误建模提供了3σ偏好。如果考虑无菌中微子振荡,则整体IBD产额拟合在包含振荡和排除振荡的假设之间没有实质性的偏好:相对于假设$^{235}$ U、$^{238}$ U和$^{239}$ Pu被错误预测的模型,包含无菌中微子振荡和不正确的$^{235}$ U或$^{239}$ Pu通量预测的混合模型仅在1-2σ处受到青睐。
2019-01-07 hep-ph
Reactor Fuel Fraction Information on the Antineutrino Anomaly
考虑到反应堆反中微子通量的理论不确定性,我们从短基线活动-无菌中微子振荡的角度分析了大亚湾反应堆中微子实验的演化数据。我们发现,振荡是不利的$2.6σ$相对于抑制的$^{235}\text{U}$反应堆反中微子通量和$2.5σ$相对于的$^{235}\text{U}$和$^{239}\text{Pu}$通量的变化。另一方面,对短基线反应堆中微子实验速率的分析有利于活跃-无菌中微子振荡,不利于$3.1σ$处$^{235}\text{U}$通量的抑制以及$2.8σ$处$^{235}\text{U}$和$^{239}\text{Pu}$通量的变化。我们还发现,大亚湾的演化数据和全球速率数据都很好地拟合了复合假设,包括$^{235}\text{U}$或$^{239}\text{Pu}$通量的变化,除了活跃的-不育的中微子振荡。综合分析大亚湾的演变数据和全球速率数据表明,$^{235}\text{U}$和$^{239}\text{Pu}$通量的变化有轻微的振荡倾向。然而,组合数据的最佳拟合由复合模型给出,优选具有增强的$^{239}\text{Pu}$通量和相对大的振荡的模型。
2017-08-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Apparent CPT Violation in Neutrino Oscillation Experiments
我们考虑利用中微子和反中微子的长基线振荡来寻找轻不育费米子和新的力。一个新的光无菌状态和/或一个新的力可以导致明显的CPT破坏μ子中微子和反中微子振荡。作为一个例子,我们提出了一个经济的中微子质量模型包含一个不育中微子。当考虑与轻的无菌中微子混合时,来自标准模型中性流的势引起中微子和反中微子消失概率的差异。B-L相互作用的增加相干地增加了中微子的电流势,并增加了中微子和反中微子消失之间的差异。我们发现,该模型可以提高适合的MINOS的中微子和反中微子的结果,没有任何CPT违反,和参数空间,提高拟合的区域是在实验的限制。
2010-05-14 hep-ex hep-ph
"Neutrino-4" experiment: preparations for search for sterile neutrino at 100 MW reactor SM-3 at 6-13 meters
为验证“反应堆反中微子异常”假说,设计了100 MW SM-3反应堆的“中微子-4”实验项目。SM-3反应堆用于此类实验的优点是低背景条件以及反应堆堆芯的小尺寸-35 x42 x42 cm 3。对一个位置灵敏反中微子探测器进行了Monte-Carlo模拟,该探测器由5个工作段组成,由于位移的影响,探测距离反应堆堆芯6 ~ 13米。人们已经成功地获得了一个实验区的灵敏度振荡参数,这使得验证反应堆反中微子振荡到无菌状态的假设。
2013-03-15 hep-ph nucl-ex
Constraints on Light Sterile Neutrinos and Scalar Non-Standard Interactions Using the First Reactor Antineutrino Oscillation Results at JUNO
Tecnológico Nacional de México/ITS de Jerez(墨西哥国立理工学院/赫雷斯理工学院);Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理研究所);Departamento de Física, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学理学院物理系)
JUNO利用59.1天的数据对轻惰性中微子和标量非标准相互作用进行限制,发现其对中微子质量分裂范围和混合幅度的敏感性,并获得标量NSI参数的约束。
2026-05-16 hep-ph
Towards testing the unitarity of the 3X3 lepton flavor mixing matrix in a precision reactor antineutrino oscillation experiment
当三个活跃中微子与惰性中微子耦合时,3X 3 Maki-Nakagawa-Sakata-Pontecorvo(MNSP)轻子味混合矩阵可能是轻微非幺正的。我们表明,它是在原则上可以测试是否关系|V_{e1}| ^2 +| V_{e2}| ^2 +| V_{e3}| ^2 = 1在精确的反应堆反中微子振荡实验中是否成立,例如最近提出的大亚湾II实验。我们研究了3 × 3 MNSP矩阵的三种非幺正效应:1)在(3+ 3)味混合方案中的间接效应,其中三个重无菌中微子不参与中微子振荡; 2)在(3 + 3)味混合方案中的直接效应,其中三个重无菌中微子不参与中微子振荡。(3+ \mathbbm{1})弱中微子振荡成活跃中微子的方案;以及3)在(3+ \mathbbm{1} + 2)场景中它们两者的相互作用。我们发现,零距离效应和不同振荡模式的风味混合因子都可以用来确定或约束|V_{e1}| ^2,|V_{e2}| ^2且|V_{e3}| ^2及其与1的可能偏差,以及活动中微子混合角θ_{12}和θ_{13},即使在轻或重的无菌中微子存在下也能被干净地提取出来。对于这三种情况的每一个都得到了一些有用的分析结果。
2012-12-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Active neutrino oscillations and double beta decay characteristics with sterile neutrinos contributions
在假设中微子具有Majorana性质的三个活动中微子和三个不育中微子的唯象模型框架下,估计了轻不育中微子对活动中微子振荡和无中微子双β衰变特性的贡献.在相同的模型参数检验值下,得到了eV-不育中微子对中微子短基线异常的贡献以及活跃中微子的出现概率和存活概率。给出了不同中微子能量下电子中微子/反中微子的存活几率和μ子中微子/反中微子束中电子中微子/反中微子出现几率随距离和其他模型参数的变化关系,以及随距离与中微子能量之比的变化关系.一个显着的差异之间的概率曲线所考虑的中微子模型和简单的正弦曲线的中微子模型与一个不育中微子。考虑eV-不育中微子的贡献,估算了β衰变和无中微子双β衰变的有效电子中微子质量.此外,还计算了硒-82的双中微子双β衰变特性。这些结果可用于解释和预测地面实验寻找无中微子和无中微子双β衰变的结果。
2020-03-13 hep-ph
The reactor antineutrino anomaly and low energy threshold neutrino experiments
短距离反应堆反中微子实验测量的反中微子光谱比理论预测的要低几个百分点。在这项工作中,我们研究的背景下,光无菌中微子信号的低能量阈值反应堆实验的潜力。我们讨论了最近探测到的相干弹性中微子-核散射在未来反应堆反中微子实验中的前景。我们发现,期望改善目前的限制与不育中微子的混合是有希望的。我们还分析了近距离反应堆实验中的反中微子散射测量结果。在这种情况下,统计数据与逆β衰变实验没有竞争力,尽管未来的实验在与镓异常比较时可能会发挥作用。
2019-08-17 hep-ex hep-ph
Interference effects in reactor antineutrino oscillations
我们重新表述了中微子或反中微子振荡消失的几率,以便挑出与\sin [Δm^2_{21} L/(4 E)]和\sin [(Δm^2_{31} + Δm^2_{32})L/(4 E)]的乘积成正比的干扰项,它对中微子质量序非常敏感.我们阐述了这个问题的反应堆为基础的反中微子振荡实验,如朱诺,并考虑到地球物质的影响。如果一个轻的不育中微子种类对P(\overline v_e \to \overline v_e),我们发现会有一个与\sin^2 2θ_{14}的乘积成正比的新干扰项,在(3+1)X(3+1)活跃-惰性中微子混合矩阵的标准参数化中,计算了\sin [Δ m^2_{21} L/(4 E)]和\sin [(Δm^2_{41} + Δm^2_{42})L/(4 E)].
2018-08-07 hep-ph
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
Search for sterile neutrinos as another research objective of $θ_{13}$ experiments at reactors
电子中微子味态$\sinθ_{13}$的质量3组分和无菌中微子的质量3组分可以在同一个反应堆的小混合角反中微子振荡实验中进行。作为一个例子,我们考虑的布局,其中包括几个可移动的反中微子光谱仪,驻扎在距离1700米$-$ 50米的反应堆。实验可以扫描中微子质量参数区间$\sim$(0.5 $-$ 0.001)eV $^{2}$,对$\sin^{2}2θ$具有典型的灵敏度,灵敏度为0.015 $-$ 0.02。在质量参数$Δm^{2}_{new}$与$Δm^{2}_{atm} \approx 2\times 10^{-3}$ eV $^{2}$不同的情况下,观察到无菌中微子的特征消失。在任何情况下,对$\sinθ_{13}$和无菌中微子的现有约束都可以得到相当大的改进。
2003-10-23 hep-ph
Sterile neutrino signals from supernovae
我们研究了活动中微子和惰性中微子混合对超新星电子中微子通量($F_e$)和反中微子通量($F_{\bar e}$)与其他中微子和反中微子味总通量($F_a$)之比的影响。我们假设标准模型中最重的中微子$ν_3$与一个无菌中微子混合,产生一对具有小质量间隙的质量本征态。使用密度矩阵形式主义,我们解决了数值的中微子状态的演化在超新星的信封,并确定作为一个功能的活动,无菌混合角和实验允许的范围内的标准活动的混合角$θ_{13}$的流量比$F_e/F_a$和$F_{\bar{e}}/F_a$。
2007-11-22 hep-ph
A Sterile Neutrino Search at compact materials irradiation facility
紧凑型材料辐照装置(CMIF)是中国正在进行的一个项目,将提供紧凑型氘铍中子源。该设施的目标将是一个强烈而紧凑的同位素静止衰变(IsoDAR)中微子源。在本文中,我们建议使用CMIF作为中微子源来检验不育中微子假说。在CMIF平台上,电子反中微子产生速率可高达每天$2.0\times 10^{19}$。当与80 t液体闪烁体探测器配对以研究短基线电子反中微子消失时,逆β衰变(IBD)事件率足够大以研究中微子异常的感兴趣的参数范围。我们的灵敏度分析表明,在这个平台上的短基线实验将提供一个非常有竞争力的无菌中微子搜索,特别是在高$Δm^2$区域($Δm^2 >10\,\text{eV}^2$)。
2020-02-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Prospects of Light Sterile Neutrino Oscillation and CP Violation Searches at the Fermilab Short Baseline Neutrino Facility
我们研究了费米实验室的短基线中微子(SBN)实验计划对全球允许的(3+ $N$)无菌中微子振荡参数空间的检验能力。我们明确地考虑了(3+1)、(3+2)和(3+3)无菌中微子振荡情形的全局允许参数空间。我们发现,对于(3+1)、(3+2)和(3+3)方案,SBN可以探测到的$5σ$灵敏度分别超过目前允许的参数空间的85%、95%和55%,置信度分别为99%.在(3+2)和(3+3)两种情况下,CP破坏相出现在振荡概率项中,导致中微子和反中微子出现概率的显著差异。我们探讨SBN的敏感性,这些阶段的(3+2)的情况下,通过目前计划的中微子束运行,并调查潜在的改进,通过额外的反中微子束运行。我们表明,如果考虑反中微子曝光,对于(3+2)CP破坏相$ϕ_{54}$的最大值,SBN可能是第一个直接观察到与扩展轻子扇区相关的CP破坏的$\sim 2σ$暗示的实验。
2017-02-06 hep-ph
Sterile neutrino analysis of reactor-neutrino oscillation
不育中微子是解释中微子振荡异常现象的候选者之一。质量差驱动的风味之间的振荡只能在特定的基线和飞行能量的组合内探测。对于质量完全未知的中微子,有必要扫描光谱中所有可用的范围和所有可访问的基线。在这里,我们提出了四中微子分析的结果,由RENO和大亚湾,进行了明确的测量$θ_{13}$的基础上,在公里级基线的逆β衰变反中微子的消失。在3+1方案中,我们的结果包括了$Δm_{41}$对$θ_{14}$的排斥曲线,以及由于$θ_{14}$对电子反中微子消失的贡献而引起的对$θ_{13}$的调整.
2013-03-25 hep-ph
Sterile Neutrino Fits
在简要回顾了导致目前三中微子混合范式的太阳、大气和长基线中微子振荡实验的结果之后,我们讨论了有利于短基线振荡的中微子振荡实验的迹象,短基线振荡需要一个或多个无菌中微子的存在。我们表明,一个不育中微子存在的最简单的可能性是不够的,以适应所有的短基线中微子振荡实验的数据,因为两个紧张局势:中微子和反中微子数据之间的紧张关系和出现和消失的数据之间的紧张关系。中微子和反中微子数据之间的紧张关系被消除,增加了第二个无菌中微子,允许CP违反短基线实验的影响。在这种情况下,出现和消失数据之间的紧张关系减少,但不能消除。
2011-06-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Oscillation characteristics of active and sterile neutrinos and neutrino anomalies at shot distances
本文考虑了一个广义唯象的(3 + 2 + 1)模型,计算了在正常的活动中微子质量等级和一个无菌中微子质量与另外两个无菌中微子质量之间的显著分裂下的中微子振荡特性。考虑到轻子扇区中CP不变性的可能破坏,本文提出了一种新的参数化方法和一种特定形式的活动中微子和惰性中微子的广义中微子混合矩阵。选择了中微子质量和混合参数的测试值。计算了不同味中微子的跃迁几率,并得到了在中微子能量不高于50 MeV时,μ中微子/反中微子喷流中μ中微子/反中微子的消失几率和电子中微子/反中微子的出现几率随距离和其他模型参数的变化关系图。也是距离与中微子能量之比的函数。结果表明,在活性中微子和惰性中微子之间存在一定类型(a_2型)的混合矩阵的情况下,可以解释中微子数据中的小距离加速度异常(LSND异常),以及反应堆和镓异常。所得的理论结果可用于解释和预测寻找不育中微子的地基中微子实验结果,也可用于某些天体物理观测数据的分析。
2016-12-20 hep-ph
The OscSNS White Paper
有必要处理和解决越来越多的短基线中微子振荡和可能存在的无菌中微子的证据。这种非标准粒子需要$\sim 1$ eV/c $^2$的质量,远高于与活跃中微子相关的质量标度,并且首次被用来解释LSND $\bar ν_μ\rightarrow \bar ν_e$出现的信号。最近,MiniBooNE实验报告了反中微子模式下的$2.8 σ$过量事件,与中微子振荡和LSND反中微子出现信号一致。MiniBooNE还在中微子模式数据中观察到$3.4 σ$过量事件。使用校准的放射源和核反应堆的中微子诱发事件率低于预期也可以解释为存在无菌中微子。符合世界上的中微子和反中微子数据是一致的,与不育中微子在这个$\sim 1$ eV/c $^2$质量尺度,虽然有一些张力之间的测量从消失和出现的实验。除了解决标准模型的这一潜在的主要扩展之外,无菌中微子的存在将影响未来所有中微子实验的设计和规划。最终确定这种意想不到的轻惰性中微子是否存在应该是一个非常高的优先级。橡树岭国家实验室的Spanish中子源(SNS)是为了开创中子研究的新时代而建造的,它为美国科学界提供了一个独特的机会,可以对无菌中微子进行确定的世界级搜索。
2013-10-07 hep-ex hep-ph nucl-ex
Analysis of the Daya Bay Reactor Antineutrino Flux Changes with Fuel Burnup
本文研究了大亚湾核电站最近的反中微子通量和谱随反应堆燃料燃耗变化的结果。我们发现,目前的模型预测和大亚湾的结果之间的差异可以追溯到原始测量的$^{235}$ U/ $^{239}$ Pu比的裂变β谱,被用作预期的反中微子通量的基础。反中微子谱的分析是基于所有裂变碎片β衰变的总和,使用核数据库的输入,解释了大亚湾演变数据中看到的所有功能。然而,这种求和方法仍然预测异常。因此,我们的结论是,目前还没有足够的信息来使用反中微子通量的变化,以排除可能存在的不育中微子。
2017-07-24 hep-ex hep-ph nucl-ex
Is there evidence for sterile neutrinos in IceCube data?
来自LSND和MiniBooNE实验的数据,以及对核反应堆反中微子通量的修正预期,都表明存在eV质量的无菌中微子。3+2和1+3+1方案包含了除低能MiniBooNE异常外的所有相关短基线中微子数据。我们分析了在IceCube-40数据集中向上的大气中微子事件的角分布,以寻找这些场景中无菌中微子的证据。根据如何处理系统的不确定性,我们找到强有力的证据,或弱证据反对不育中微子。我们表明,未来的IceCube数据将明确解决这个问题。
2011-09-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
An Active-Sterile Neutrino Transformation Solution for r-Process Nucleosynthesis
我们讨论了如何在中微子和反中微子通道中物质增强的活性无菌中微子转换可以使中微子加热的超新星喷出物中的快速中子捕获(r-过程)核的生产。在这个方案中,最轻的无菌中微子比电子中微子重,并通过真空质量平方差从电子中微子中分裂出来,真空质量平方差大约在3 eV和70 eV之间,真空混合角由$^2$给出。
1999-02-06 astro-ph hep-ph nucl-th
Measurement of $^{144}\rm{Pr}$ beta-spectrum with Si(Li) detectors for the purpose of determining the spectrum of electron antineutrinos
本文介绍了新研制的基于厚硅(锂)全吸收探测器的β谱仪的性能指标。该谱仪可用于各种β谱的精确测量,即用于$^{144}$ Pr的β谱形状的研究,这被认为是最有前途的反中微子源的无菌中微子搜索。
2017-11-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Detecting sterile neutrinos with KATRIN like experiments
质量在eV范围内的无菌中微子与电子反中微子混合,是允许的,甚至可能是宇宙学和振荡实验所偏爱的。如果这种电子伏特质量的中微子存在,那么它们在β衰变实验中提供了比预期具有亚电子伏特质量的活性中微子更好的直接检测目标。它们相对较高的质量使得在KATRIN等实验中可以很容易地从初级衰变信号中分离出来。
2011-02-08 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Future searches for light sterile neutrinos at nuclear reactors
我们研究了优化的绿色领域,两个基线反应堆实验的灵敏度,电子反中微子消失在寻找一个轻不育中微子。我们认为商业和研究反应堆,并确定为关键因素的距离最近的方法和探测器的能量分辨率。我们发现,总共5吨的探测器部署在一个商业反应堆与最近的办法25米,可以探测混合角$\sin^22θ$下降到$\sim5\times10^{-3}$左右$Δm^2\sim 1$ eV $^2$。在研究反应堆上部署的相同质量的探测器可以灵敏到$Δm^2\sim20-30$ eV $^2$,假设最接近的方法是3米和良好的能量分辨率,如预计的台山反中微子天文台。我们还发现,锂掺杂的反应器可以有效地提高灵敏度更高的$Δm^2$值。
2022-01-24 hep-ph
Sterile neutrinos influence on oscillation characteristics of active neutrinos at short distances in the generalized model of neutrino mixing
本文用一个含有活跃中微子和惰性中微子的唯象模型计算了活跃中微子正常质量层次的中微子振荡特性。考虑到惰性中微子的贡献,计算了活跃中微子的出现几率和存活几率。修正的图形依赖性的出现的电子中微子/反中微子的μ子中微子/反中微子束的中微子能量和其他模型参数的比率的函数的概率。结果表明,在一定类型的混合的情况下,活跃和不育中微子,它是可能的,以澄清在短距离的中微子数据的异常的一些功能。一个新的参数化的一个特定类型的混合矩阵的活动和不育中微子,考虑到额外的来源的CP破坏。与现有的实验数据进行了比较,并利用这些知识得到了一些模型参数的估计,所得的关于活跃中微子和惰性中微子混合的理论结果可用于解释和预测寻找惰性中微子的地基实验结果以及一些天体物理数据的分析。
2019-07-12 hep-ph
Resonant Production of Light Sterile Neutrinos in Compact Binary Merger Remnants
由于持续的实验异常,eV质量的不育中微子的存在并不被排除。即将到来的中子星合并残留物的多信使探测可以间接限制这些粒子的存在。我们探讨了两种味道的情况下(1个活动+1无菌物种)的无菌中微子混合参数,中微子从吸积环的发射角,并合并残留物的时间演化的函数的活性-无菌味转换现象。环面的几何形状和中子丰度的残余物是负责发生多个共振活跃无菌转换。共振的数量强烈地依赖于中微子发射方向上面或里面的残余环面,并导致大量生产的不育中微子(和反中微子)在极轴附近,以及更多的不育反中微子比中微子在赤道地区。随着黑洞环面随时间的演化,较浅的重子密度负责更多的绝热味转换,导致质量混合参数空间的较大区域受到味混合的影响。我们的研究结果意味着无菌状态的产生可能对磁盘冷却速率,其流出量和相关的电磁可观测量产生间接影响,这些影响仍有待评估。
2022-12-13 astro-ph.HE hep-ph
Confronting the short-baseline oscillation anomalies with a single sterile neutrino and non-standard matter effects
在双中微子$\stackrel{\tiny{(-)}}ν_μ\rightarrow\stackrel{\tiny{(-)}}ν_e$振荡近似下,研究了非标准物质效应下的MiniBooNE中微子、MiniBooNE反中微子和LSND反中微子数据集.我们假设这些效应可以用一个与$L$无关的有效势($V_s=\pm A_s$)来参数化,该势仅由一个中间的、非弱相互作用(无菌)的中微子态经历,我们假设该中微子态参与振荡,其中$+/-$对应于中微子/反中微子传播。我们详细讨论了这种振荡出现的数学框架,并推导出相关的振荡概率作为真空振荡参数$Δm^2$和$\sin^22θ_{μe}$,以及物质效应参数$A_s$的函数。我们能够成功地拟合所有三个数据集,包括MiniBooNE低能量过剩,具有以下最佳拟合模型参数:$Δm^2=0.47$ eV $^2$,$\sin^22θ_{μe}=0.010$和$A_s=2.0\times10^{-10}$ eV。最佳拟合的$χ^2$ -概率对应于21.6%,与之相比,$A_s$被设置为零的拟合的概率为6.8%,对应于(3+1)无菌中微子振荡模型。我们发现,三个数据集之间的兼容性对应于17.4%,相比之下,$A_s=0$为2.3%。最后,考虑到拟合结果,我们研究了反应堆,太阳能和大气振荡的后果。在本文中,所提出的模型是经验驱动的,但所获得的结果可以直接用于研究各…
2012-02-06 hep-ph
Study of parameter degeneracy and hierarchy sensitivity of NO$ν$A in presence of sterile neutrino
中微子质量等级的第一个线索被认为来自长基线实验NO $ν$ A。NO $ν$ A的最新结果显示对CP期$δ_{13} = -90^\circ$和正常分级的轻度偏好。幸运的是,这是参数空间的有利区域,其不受层级- $δ_{13}$退化的影响,因此对于层级和$δ_{13}$的这种真实组合,没有$ν$ A可以具有良好的层级敏感性。除了等级- $δ_{13}$简并性之外,还存在八分圆- $δ_{13}$简并性。但这并不影响NO $ν$ A的有利参数空间,因为这种简并可以用平衡的中微子和反中微子运行来解决。然而,ff我们认为存在轻不育中微子,那么可能有额外的简并,可以破坏的层次灵敏度NO $ν$ A,即使在有利的参数空间。在目前的工作中,我们发现,除了上述的简并,有额外的层次和八分圆简并,出现与新的阶段$δ_{14}$在存在的轻无菌中微子在eV尺度。与$δ_{13}$出现的层次简并和八分圆简并不同,虽然八分圆$δ_{14}$简并在中微子和反中微子中的行为相似,但层次-$δ_{14}$简并的参数空间在中微子和反中微子中是不同的。我们研究了这些简并性对NO $ν$ A的层次敏感性对真正正常层次的影响。
2017-04-16 hep-ph
Improved Determination of the $^{235}\text{U}$ and $^{239}\text{Pu}$ Reactor Antineutrino Cross Sections per Fission
本文给出了反应堆反中微子率与大亚湾$σ_{f,235}$和$σ_{f,239}$测量的组合拟合结果。组合拟合导致更好地确定每次裂变的两个截面:以$10^{-43} \, \text{cm}^2 / \text{fission}$为单位的$σ_{f,235} = 6.29 \pm 0.08$和$σ_{f,239} = 4.24 \pm 0.21 $,其各自的不确定度约为$1.2\%$和$4.9\%$。由于每个裂变的理论截面的偏差分别为$2.5σ$和$0.7σ$,我们得出结论,如果反应堆反中微子异常不是由于活跃的无菌中微子振荡,它很可能是可以解决的$^{235}\text{U}$反应堆反中微子通量的重估。然而,具有较大不确定性的$^{238}\text{U}$、$^{239}\text{Pu}$和$^{241}\text{Pu}$通量也可能与理论预测显著不同。
2017-08-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Constraining Sterile Neutrino Cosmology with Terrestrial Oscillation Experiments
我们探讨了地面中微子振荡实验和天体物理/宇宙学测量在探测不育中微子存在方面的互补性。我们发现,即将到来的加速器中微子实验将不会改善约束的时候,他们是可操作的,但反应堆实验已经可以探测参数空间超出了普朗克的范围。我们强调宇宙学实验和反应堆反中微子实验之间的紧张关系,并列举了解决这种紧张关系的几种可能性。
2019-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Light Unstable Sterile Neutrino
三个无质量的活动(二重态)中微子可能与两个重的和一个\underline {轻}的无质量(单重态)中微子混合,因此前者的诱导质量和混合能够解释目前大气和太阳中微子振荡的数据。如果LSND的结果也能得到解释,那么一个活跃的中微子质量本征态必须与轻惰性中微子混合。提出了一个新的整体$U(1)_S$对称性的自发和软显式破缺的模型,使得无菌中微子将衰变为活性反中微子和几乎无质量的伪Majoron。
2001-07-26 hep-ph
Model Independent Constraints on Non-electronic Flavors in the Solar Boron Neutrino Flux
我们进行最新的391天的盐相SNO数据集,结合超级神冈ES通量测量的最一般的模型独立的分析,并获得在太阳$^{8}$ B中微子通量到达地球上的探测器上的反中微子和不育中微子通量的界限。发现在1.4 $σ$ C. L处μ子/τ子反中微子通量是不允许的。发现无菌通量在约1.26标准偏差处为非零。
2005-12-14 hep-ph
An estimate of theta_14 independent of the reactor antineutrino flux determinations
在以前的论文[Phys. Rev. D 83,113013(2011)]中,我们已经表明太阳扇区数据(太阳和KamLAND)对参数θ_14敏感,编码电子中微子与第四个(基本上)无菌质量本征态的混合物。在这项工作中,我们证明,这样的数据更喜欢一个非零值的θ_14,这种偏好是完全退化的非零θ_13。在这份报告中,我们展示了最近从全球中微子数据分析中出现的θ_13> 0的证据,如何解除这种简并不利于无菌中微子混合的情况。通过从我们的分析中排除来自反应堆实验的总速率信息,我们将我们的结果与对它们的通量归一化的任何假设解开。通过这种方式,我们确定了在90% C. L.时sin ^2(θ_14)< 0.04的稳健上限。
2012-03-08 hep-ex hep-ph
Light Sterile Neutrino Effects at theta_13-Sensitive Reactor Neutrino Experiments
我们研究了极轻的无菌中微子(Δ m^2_new约为10^(-2)eV^2的1 ~ 10倍,sin^2 2theta_new<10^(-1))对即将到来的theta_13驱动的反应堆反中微子实验(如双CHOOZ和大亚湾)的影响。由这些Δ m^2_new值驱动的振荡会对近端和远端探测器中的数据产生不同的影响,因此可能会改变这些实验装置约束和测量sin^2 2 θ_13的能力。我们发现,假设theta_new不为零会对人们在没有振荡信号出现时对sin^2 2theta_13设置上限或在观察到theta_13驱动信号时测量sin^2 2theta_13的能力产生负面影响。然而,无菌中微子效应的影响在很大程度上取决于人们测量反冲正电子能谱的能力。如果sin^2 2theta_new大于10^(-2),那么即将到来的theta_13驱动的反应堆反中微子实验应该能够测量sin^2 2theta_new和Delta m^2_new,以及sin^2 2theta_13,只要人们对近(和远)探测器中反冲正电子能谱的畸变敏感。
2008-09-29 hep-ph
Reactor antineutrino anomaly in light of recent flux model refinements
我们研究的反应堆反中微子异常的地位,根据最近的反应堆通量模型得到的转换和求和方法。我们提出了一个新的改进的计算IBD产量的标准Huber-Mueller(HM)模型和那些新的模型。我们发现,反应堆的速率和燃料演变的数据是一致的库尔恰托夫研究所(KI)的转换模型的预测和与Estienne-Fallot(EF)求和模型,导致一个合理的强大的消亡反应堆反中微子异常。我们发现,几个拟合优度测试的结果有利于KI和EF模型比其他模型,我们认为。我们还讨论了新的反应堆通量模型的影响,短基线中微子振荡由于活跃的无菌振荡。我们发现,反应堆数据给出的上限活性无菌中微子混合,是不是很不同的反应堆通量模型正在考虑中,并在紧张局势与镓异常,已刷新了最近的结果最好的实验所需的大混合。
2022-03-23 hep-ex hep-ph
nuSTORM: Neutrinos from Stored Muons
nuSTORM(Neutrinos from STORed Muons)是一个建议的储存环设施,用于提供来自正μ子衰变的μ子反中微子和电子中微子束(来自负μ子衰变的μ子中微子和电子反中微子),中心μ子动量为3.8 GeV/c,动量接受度为10%。该设施将允许以优于10 sigma的灵敏度搜索eV级的无菌中微子,它将能够提供中微子和反中微子-核散射截面的测量,精度达到100 μ m级,并将成为开发粒子物理学μ子加速器的第一步。我们报告nuSTORM设施的物理能力,并详细说明其设计的主要特点,这不需要任何新技术。中微子束的通量可以被确定为1000级的精度,为未来的中微子振荡实验进行横截面测量,并解决eV级无菌中微子的暗示。nuSTORM可以被认为是迈向中微子工厂和μ子对撞机的第一步。
2015-07-31 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Atmospheric neutrinos as a probe of eV^2-scale active-sterile oscillations
由于eV^2尺度的活跃-无活动振荡的存在,下行大气ν_μ和{ \bar{ν_μ} }通量会发生显著的变化。我们研究了一个大型液氩探测器和一个大型磁化铁探测器(如拟议的ICAL在INO)对这些振荡的灵敏度。LSND和最近MiniBooNE的结果以及最近重新计算反应堆通量后对反应堆实验的重新分析表明了这种振荡。在ν扇区和{ \bar ν}扇区中也存在无菌状态的其他试探性指示。使用允许的无菌参数范围内的3+1混合框架,以测试这些结果,我们进行了一个拟合假设积极无菌振荡的μ中微子和反中微子部门,并计算振荡排除限制使用大气下行μ中微子和反中微子事件。我们发现(对于ν_μ和{ \bar{ν_μ} })液态氩探测器、ICAL类探测器或两种探测器的组合分析,在1 Mt/年的曝光量下,对\sin^2 2Θ_{μμ} \geq 0.08的参数空间区域(0.1 < Δm^2 < 5 eV^2)提供了显著的灵敏度。因此,大气中微子实验可以在这些区域提供互补覆盖,结合其他实验对这些参数的限制,提高灵敏度极限。我们还分析了仅使用μ子反中微子事件的边界,并将其与MiniBooNE的结果进行比较。
2012-07-28 hep-ph
Monte-Carlo sensitivity study for sterile neutrino search with $^{144}$Ce - $^{144}$Pr source and liquid scintillation detectors of various geometries
本文计算了大体积液体闪烁探测器反演$^{144}$ Ce -$^{144}$ Pr人工源产生的反中微子的$β$ -衰变的预期能谱。在GEANT4.10框架下用Monte-Carlo方法进行了计算,目的是寻找质量约为1 eV的中微子振荡到无菌本征态.分析了不同探测器形状对振荡参数的相对灵敏度。
2019-05-16 hep-ex hep-ph
Relic Neutrino Asymmetries
我回顾的主题遗留中微子的不对称性产生通过活跃的无菌中微子和反中微子振荡在早期宇宙。简要介绍了它在抑制无菌中微子产生和研究原始氦丰度方面的应用。
2000-06-30 hep-ph
Direct detection of relic active and sterile neutrinos
在早期宇宙中,活跃和惰性的亚电子伏特中微子都可以形成宇宙中微子背景。我们认为β衰变(例如,$^3$ H)和EC衰减(例如,$^{163}$ Ho)核作为实验室捕获残余中微子的理想靶。计算了(3 + $N_{\rm s}$)味混合方案中残余电子中微子和反中微子相对于相应的β衰变或电子俘获(EC)衰变背景的俘获率,并结合PIMMY计划讨论了未来的发展前景.我们强调,从长远来看,这种直接测量热DM的方法可能并非毫无希望。
2016-06-15 astro-ph.CO hep-ph
eV-scale sterile neutrino: A window open to non-unitarity?
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学)
本文提出非单位性模型以解决中微子实验中的出现-消失张力问题,并发现$\sin^2 2θ_{14} \approx 0.3$的解,与实验数据一致。
2025-11-24 hep-ex hep-ph
Sterile neutrino decay and the LSND experiment
我们提出了一个新的解释有趣的LSND证据的电子反中微子外观方面的重(主要是无菌)中微子衰变通过耦合与轻标量和轻(主要是活性)中微子。我们对LSND数据进行拟合,以及所有相关的空结果实验,同时考虑到由于衰变导致的光谱失真。通过对耦合g ~ 10^{-5}、重中微子质量m_4 ~ 100 keV和与μ子中微子的混合的要求,|U_{mu 4}| ^2 ~ 10^{-2},我们证明了这个模型解释了所有现有的数据回避不赞成标准(3+1)中微子模型的约束。
2006-02-09 hep-ph