Reconstruction of supernova ν_μ, ν_τ, anti-ν_μ, and anti-ν_τ neutrino spectra at scintillator detectors
我们提出了一种新的技术,直接重建从超新星的μ/τ中微子和反中微子的光谱,使用中微子质子弹性散射事件(nu+p到nu+p)在闪烁探测器。与电子中微子和反中微子不同,这些中微子只有中性电流相互作用,这使得检测它们并测量它们的能量非常具有挑战性。随着理论和实验的更新输入,我们表明,该通道提供了一个强大的和灵敏的测量他们的光谱。考虑到其他中性电流通道的产率较低且缺乏光谱信息,这也许是提取此类信息的唯一现实方法。这对于理解SN中微子的味道振荡是必不可少的,因为如果没有足够的光谱覆盖所有味道,就不可能将SN中的中微子混合与天体物理学的不确定性分开。我们强调闪烁体探测器,例如,Borexino、KamLAND和SNO+有能力观测这些事件,但它们必须有足够的准备,以触发低能量事件的爆发。我们还强调了像LENA这样的大型探测器的能力。
2011-07-14 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Limits on spin-dependent WIMP-proton cross-sections from the neutrino experiment at the Baksan Underground Scintillator Telescope
我们目前的Baksan地下闪烁望远镜在寻找一个信号的暗物质粒子湮灭在太阳中心的最新结果。基于Baksan望远镜测量向上通过的μ子的能量大于1 GeV的性能,我们确认相对于24.12年的生活时间从大气起源的中微子的预期,在到达太阳的方向上没有可观察到的过剩。我们得出结论,90%的C. L.暗物质WIMP(弱相互作用大质量粒子)与质子的弹性散射截面的上限与其它中微子望远镜的相应极限相当。在质量约为$100\div200$ GeV的WIMP与质子的自旋相关(SD)相互作用中,该极限的最佳值为$3 \times 10^{-4}$ picobarn。
2012-11-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A deuterated liquid scintillator for supernova neutrino detection
对于下一个银河系超新星,运行中的中微子望远镜将比光学望远镜早几个小时测量中微子通量。现有的检测器主要依赖于带电电流相互作用,对$\barν_e$敏感,对$ν_e$敏感程度较低。为了测量其他风味($ν_μ,\barν_μ,ν_τ,\text{and}~\barν_τ$)的通量,我们需要观察它们与检测器的中性电流相互作用。这样的测量不仅对超新星中微子通量的整体标准化至关重要,而且对理解复杂的中微子振荡物理也至关重要。氘基探测器将对所有的中微子都很敏感。在本文中,我们提出了一个1千吨氘液体闪烁体(DLS)的探测器,将看到约435中性电流事件和170(108)带电电流$ν_e$($\barν_e$)事件从一个基准超新星在距离地球10千秒差距。我们探讨了从中性电流通道$\overset{\scriptscriptstyle(-)}ν d \rightarrow \overset{\scriptscriptstyle(-)}νnp$中提取光谱信息的可能性,通过测量末态质子的淬灭动能,其中末态中子被标记并用于减少背景。我们还讨论了探测器中反冲中子的次级相互作用。
2021-10-06 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Search for muon signal from dark matter annihilations in the Sun with the Baksan Underground Scintillator Telescope for 24.12 years
我们提出了一个新的数据集分析的中微子实验在Baksan地下闪烁望远镜的μ子能量阈值约1 GeV的最长曝光时间对太阳。为了寻找太阳中心暗物质粒子自湮灭的信号,我们使用了一个更新的向上贯穿的μ子样本,寿命为24.12年。在测量的μ介子中,相对于来自大气起源的中微子的预期背景,没有发现可观测到的过量。我们提出了一个改进的数据分析程序,并详细描述它。我们将90\%C. L.对太阳中暗物质湮灭产生的中微子和μ子通量、相应的湮灭率和质子弹性散射的截面给出了新的上限。
2013-09-12 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
Detecting the Diffuse Supernova Neutrino Background in the future Water-based Liquid Scintillator Detector Theia
基于水基液体闪烁器(WbLS)的大规模中微子观测站将非常适合于测量漫射超新星中微子背景(DSNB)。WbLS技术提供了高信号效率和有效的抑制,否则压倒性的背景从中性流相互作用的大气中微子。为了说明这一点,我们调查的DSNB的灵敏度为两种配置的未来Theia探测器通过开发预期的信号和背景抑制效率沿一个完整的分析链。基于对剩余信号和背景速率的统计分析,我们发现,对于标准模型假设,190 kt $\cdot$年的相当适度的暴露将足以声称微弱DSNB信号的($5σ$)发现。我们的结论是,与其他实验技术相比,WbLS提供了最高的信号效率超过80%和最好的信号显着性超过背景。
2021-01-27 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Getting the Most from Detection of Galactic Supernova Neutrinos in Future Large Liquid-Scintillator Detectors
未来的大型液体闪烁体探测器可用于观测银河系核心坍缩超新星(SN)中的中微子的各种反应通道:(1)逆β衰变$\overlineν^{}_e + p \to n + e^+$,(2)中微子-质子弹性散射$ν+ p \to ν+ p$,(3)中微子-电子弹性散射$ν+ e^- \to ν+ e^-$,(4)带电$ν^{}_e$相互作用$ν^{}_e + {^{12}}{\rm C} \to e^- + {^{12}}{\rm N}$,(5)中微子-质子弹性散射$ν+ p \to ν+ p$。(5)带电电流$\overlineν^{}_e$相互作用$\overlineν^{}_e + {^{12}}{\rm C} \to e^+ + {^{12}}{\rm B}$ ;(6)中性电流相互作用$ν+ {^{12}}{\rm C} \to ν+ {^{12}}{\rm C}^*$。液体闪烁体中丰度较低的$^{13}{\rm C}$原子也被认为是目标,并且考虑了带电电流相互作用$ν^{}_e + {^{13}}{\rm C} \to e^- + {^{13}}{\rm N}$和中性电流相互作用$ν+ {^{13}}{\rm C} \to ν+ {^{13}}{\rm C}^*$。在这项工作中,我们第一次表明,在一个单一的{液体}闪烁体探测器,如江门地下中微子天文台(JUNO)的所有这些通道的全球分…
2016-07-01 hep-ph
Neutral-to-charged current events ratio in atmospheric neutrinos and neutrino oscillations
大气中微子主要在中性流相互作用中产生孤立的中性π介子($π^0$ -事件)。我们建议研究涉及$π^0$ -事件和事件主要由带电电流引起的比率。这就最大限度地减少了与原始中微子通量有关的不确定性,在某些情况下,也减少了与横截面有关的不确定性。对这些比值的实验研究将使人们能够检验大气中微子问题的振荡解,并确定振荡的通道。现有数据的说明性分析。
1998-04-16 hep-ph
Ultralight dark matter search in a large liquid scintillator detector
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);Departamento de Física, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN(墨西哥国立自治研究院高级研究中心物理系);Departamento de Física, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro(里约热内卢天主教大学物理系)
研究超轻标量暗物质与中微子耦合在大型液体闪烁体探测器中的现象学,分析其对中微子振荡参数的调制效应,并展示探测器作为探测暗物质-中微子相互作用的工具。
2026-07-02 hep-ex hep-ph
New Signal of Atmospheric Tau Neutrino Appearance: Sub-GeV Neutral-Current Interactions in JUNO
本文提出利用JUNO中亚GeV中性流准弹性中子击出及其即时、延迟双信号探测大气陶中微子出现,预计5年内达到5σ灵敏度。
2023-11-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Possible Revelation of Seesaw Mass Pattern in Solar and Atmospheric Neutrino Data
假设太阳和大气中微子赤字是由于中微子振荡,它表明,3 × 3质量矩阵跨越e,μ和τ中微子可能已经揭示了一个跷跷板质量模式。此外,这个矩阵是一个简单的5X5跷跷板质量矩阵的自然约化,其4X4约化预测第四个中微子将与e和μ中微子混合,使得它们之间的振荡可能发生在LSND(液体闪烁中微子探测器)实验的探测能力范围内。
1995-03-13 hep-ph
Large Energy Singles at JUNO from Atmospheric Neutrinos and Dark Matter
大型液体闪烁体探测器,如JUNO,提供了一个新的机会,研究中性电流事件从低能端的大气中微子,和可能的新的物理信号,由于轻暗物质。我们仔细研究了探测"大能量单粒子“(LES)的可能性,即,具有可见闪烁能量$>15$ \,MeV,但没有其他相关标签的事件。对于20千吨-年的有效曝光量,并且只考虑标准模型物理,我们预计LES样本将包含来自自由质子散射的$\sim40$事件和来自与碳相互作用的$\sim 108$事件,以及来自大气中微子的中性流相互作用的$\sim 108$事件。背景,主要是由于$β$ -宇宙成因同位素衰变,被证明是显着的,只有低于15兆电子伏的可见光能量。JUNO的LES样品可以竞争性地探测各种新的物理场景,例如增强的暗物质和银河系暗物质湮灭为无菌中微子。
2021-11-29 hep-ex hep-ph
Distinctive nuclear signatures of low-energy atmospheric neutrinos
本文提出利用中微子-碳专属相互作用的独特核信号(如15.11 MeV谱线及延迟符合)探测低能大气中微子,并计算JUNO五年曝光可识别约16个中性流和16个带电流事件,首次实现亚100 MeV大气中微子的明确测量。
2023-08-31 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Characterizing the neutron component of extensive air showers with the Surface-Scintillator Detectors of AugerPrime
本文利用 Pierre Auger 天文台 AugerPrime 升级的表面闪烁体探测器,通过选择合适时间窗口分离并测量超高能大气簇射中的中子成分,首次给出脉冲幅度谱、事例率和横向分布,为直接探测簇射发展中的强子相互作用提供了新方法。
2025-07-23 astro-ph.HE hep-ph physics.ins-det
Neutral-Current Atmospheric Neutrino Flux Measurement Using Neutrino-Proton Elastic Scattering in Super-Kamiokande
最近的研究结果表明,大气$ν_μ$振荡与$δm^2 \simeq 3 \times 10^{-3}$ eV $^2$和$\sin^2{2θ_{atm}} \simeq 1$,并转化为$ν_e$是非常不利的。Super-Kamiokande(SK)合作,使用三种技术的组合,报告说,他们的数据有利于$ν_μ\to ν_τ$超过$ν_μ\to ν_{sterile}$。这种区别对于四中微子模型和宇宙学都是极其重要的。我们建议,中微子-质子弹性散射($ν+ p \to ν+ p$)在水的Čerenkov探测器也可以区分活跃和无菌振荡。这在以前并没有被认为是一个有用的通道,因为只有大约2%的撞击质子高于切伦科夫阈值。然而,在目前的SK数据中,应该有大约40个可识别的事件。我们表明,这些事件具有独特的粒子识别特性,在传入中微子的方向点,并对应于一个狭窄的中微子能量范围(1-3 GeV,在视界附近振荡)。该通道在Hyper-Kamiokande中尤其重要,其中$\sim 40$的速率要高出一倍。我们的研究结果还有其他重要的应用。首先,对于一小部分类似的大气中微子准弹性事件,质子是相对论性的。这唯一地选择了$ν_μ$(而不是$\barν_μ$)事件,有助于理解物质效应,并允许确定中微子能量和方向,有助于振荡的$L/E$依赖性。其次,使用加速器中微子,弹性和准弹性事件与相对论质子可以看到在K2 K …
2003-01-09 hep-ex hep-ph
Sensitivity to neutrino-antineutrino transitions for boron neutrinos
中微子-反中微子转换是一个重要的新物理过程。这一现象的观察可以表明总轻子数破坏和潜在的CPT破坏。从$\rm^8B$衰变的太阳中微子中寻找电子反中微子的出现,使我们能够寻找这种罕见的过程,尽管它也可以用其他机制或假设来解释。本文分析了使用不同的液体闪烁探测器配置观测来自$\rm^8B$非振荡太阳中微子的中微子-反中微子跃迁的能力。高能反应堆中微子和大气中微子是两个主要的背景源。大容量液体闪烁体探测器具有深地下屏蔽,远离反应堆放置,并具有脉冲形状识别能力,这将大大提高搜索灵敏度。结果表明,对于正在规划或正在建设中的下一代大型液体闪烁体探测器,其对中微子-反中微子跃迁平均几率的灵敏度可以达到$10^{-6}$,比目前的最佳实验极限高出一个数量级。
2019-05-14 hep-ph
Heavy Neutral Lepton Decay Searches using Solar Neutrinos
本文利用太阳硼-8中微子通量研究重中性轻子衰变为正负电子对的探测灵敏度,给出含中性流与带电流干涉的完全微分截面,并预测未来大型探测器可将混合角限制提升两个数量级以上。
2025-06-04 hep-ph
Bounds and Implications of Neutrino Magnetic Moments from Atmospheric Neutrino Data
未来的高统计大气中微子数据的中性流效应可以用来区分$ν_μ$振荡对τ中微子或不育中微子的机制。然而,如果中微子具有大的对角和/或过渡磁矩,中微子磁矩可以有助于中性电流的影响,可以研究的单$π^0$生产事件的超级K数据。这种影响应包括在未来的大气数据分析中,在确定$ν_μ$到τ或无菌中微子振荡。
1999-01-08 hep-ph
A comparative study of physics capabilities of a liquid argon and a water based liquid scintillator at DUNE
本文比较了DUNE中液氩时间投影室与水基液体闪烁体探测器的物理灵敏度,发现THEIA在分辨CP相位、解除θ₂₃八重简并及新物理情景下均优于LArTPC,支持采用混合配置以优化探测能力。
2025-07-17 hep-ex hep-ph
SciNO$ν$A: A measurement of neutrino-nucleus scattering in a narrow-band beam
SciNO $ν$ A是一个拟议的实验,在NO $ν$ A近探测器前部署一个细粒闪烁体探测器,以收集费米实验室NuMI、离轴、窄带中微子束中的中微子-核散射事件。该探测器可以对带电和中性电流准弹性散射的测量以及中性电流$π^0$和光子产生做出独特的贡献。这些过程对于理解基础物理学和作为测量电子中微子外观振荡的背景是很重要的。
2011-09-13 hep-ex hep-ph
Neutrino Portals, Terrestrial Upscattering, and Atmospheric Neutrinos
本文研究大气中微子在地球内部上行散射产生重中性轻子并在大型探测器中衰变的过程,利用超级神冈数据对10-100 MeV质量范围的偶极耦合给出新约束,并探测了约20 MeV处与陶中微子混合的新参数空间。
2024-09-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Search for Non-Standard Interactions by atmospheric neutrino
本文研究了中性流非标准相互作用对大气中微子实验的影响。与anasthenia有很强的约束,从其他实验的参数被忽略,我们展示了这些实验如何把约束的非标准相互作用的其余参数。
2014-05-19 hep-ph
Study of Inclusive Multi-Ring Events from Atmospheric Neutrinos
目前超级神冈合作组对大气中微子的分析仅基于完全包含的单环事件和部分包含的事件。我们表明,完全包含的,包容性的,多环事件的上下比给出了一个独立的测试大气中微子异常,而不需要粒子识别。此外,这类事件中含有丰富的中性电流事件,因此为区分ν_μ到ν_{e,τ}和ν_s的振荡提供了重要信息。
1998-06-01 astro-ph hep-ex hep-ph
A four-neutrino mixing scheme for observed neutrino data
据观察,同时解释太阳和大气中微子赤字和$ν_μ\to ν_{e}$振荡的证据,从洛斯阿拉莫斯液体闪烁探测器(LSND)的报告需要至少一个额外的中微子物种除了三个已知的。相对于已知的弱相互作用,额外的中微子必须是无菌的。我们提出了一个新的质量矩阵,这四个中微子的LSND效应和大气中微子赤字是由只有一个参数。我们研究了这种质量矩阵的唯象意义,并提出了在规范理论中理解它的可能方法。
1998-03-10 hep-ph
Up-Down Asymmetry of Neutral Current Events as a Diagnostic for Nu_mu - Nu-st Versus Nu_mu- Nu_tau Oscillations
我们指出,中性流事件中的不对称性(如Nu N -> Nu N pi ^0)可以用来区分Nu_mu-Nu_tau和Nu_mu-Nu_st混合,并认为它们是大气中微子异常的原因。具体地,对于Nu_mu-Nu_tau混合,A_N为零,并且对于Nu_mu-Nu_st混合,A_N约为2/3A_mu。
1998-05-15 hep-ex hep-ph
Light Dark Matter Detection Prospects at Neutrino Experiments
我们认为,通过直接湮灭中微子的相对轻的暗物质的检测前景。我们特别关注水切伦科夫和液体闪烁中微子探测设备的检测可能性。我们发现,特别是液体闪烁体探测器可能提供良好的检测前景暗物质在4-10 GeV的质量范围。这些实验可以为DAMA/LIBRA年度调制信号提供出色的佐证检查,但在任何情况下都可能产生低质量暗物质的结果。我们确定了重要的测试的比例,电子μ中微子事件(中微子与反中微子事件),歧视背景大气中微子。此外,由μ子中微子或反中微子($R_μ$和$R_{\bar μ}$)引起的事件的分数可能会产生关于假设的暗物质湮灭分支到不同中微子口味的信息。这些结果也适用于二次和三次衰变的中微子,但探测能力会降低。
2010-04-13 hep-ex hep-ph
Estimate of the theoretical uncertainty of the cross sections for nucleon knockout in neutral-current neutrino-oxygen interactions
已知在水中传播的自由核子会产生伽马射线,这形成了用切伦科夫探测器进行的扩散超新星中微子和无菌中微子搜索的背景。因此,在当前和未来的实验背景模拟中,需要在定量水平上控制大气(反)中微子与氧的中性流准弹性相互作用引起的核子敲除过程。在本文中,我们提供了一个定量评估的不确定性与核截面的理论描述,估计它从不同模型的预测之间的差异。
2015-06-08 hep-ex hep-ph nucl-th
Physics Potential of Very Intense Conventional Neutrino Beams
探讨了强流常规光束的物理潜能。我们考虑一个低能量的超级束流,它可以产生一个拟议中的新的加速器在欧洲核子研究中心,超级质子直线加速器。水Cherenkov和液体油闪烁体探测器作为可能的候选人进行了研究的中微子振荡实验,可以提高我们目前的知识的大气参数和测量或严格限制参数连接大气和太阳领域。结果还表明,一个非常大的水探测器最终可以观察到轻子CP破坏。这种实验对中微子混合参数的影响将介于下一代中微子实验(MINOS,OPERA等)和未来的中微子工厂之间。
2001-05-29 hep-ph
Searches for Atmospheric Long-Lived Particles
长寿命粒子是在标准模型的扩展中预测的,它涉及相对较轻但相互作用非常弱的扇区。在本文中,我们考虑的可能性,这些粒子中的一些产生于大气宇宙射线阵雨,和他们的衰变拦截中微子探测器,如冰立方或超级神冈。我们提出的方法,并评估这些搜索在各种情况下的灵敏度,包括扩展与重中性轻子的大规模中微子模型,模型与额外的$U(1)$规范对称性,以及两者的组合在$U(1)_{B-L}$模型。我们的结果显示为相应的长寿命粒子的生产率和寿命的函数。
2020-02-13 hep-ex hep-ph
Bilinear R-parity violating SUSY: Solving the solar and atmospheric neutrino problems
双线性R宇称破坏是MSSM的一个简单推广,它考虑了Majorana中微子质量。三个中微子中的一个通过与MSSM的中性中微子混合获得质量,而另外两个中微子通过单圈修正获得质量。一旦仔细考虑到1圈修正,该模型能够解释太阳和大气中微子数据的具体,但简单的选择的R-宇称违反参数。
2000-09-11 hep-ph
One pion events by atmospheric neutrinos: A three flavor analysis
研究了大气中微子通过中性流(NC)和带电流(CC)相互作用产生的单π介子事件。我们分析了这些事件的比例在三个中微子口味之间的振荡的框架。由$ν_e$引起的CC事件与NC事件的比值以及用$ν_μ$定义的类似比值有助于我们区分中微子参数空间的不同区域。
1998-06-04 hep-ph
Tau Appearance In Atmospheric Neutrino Interactions
如果对Super-Kamiokande大气中微子数据的正确解释是ν_μ-> ν_τ振荡,则包含的数据样本应该已经有10个以上的τ出现事件。我们研究了具有挑战性的任务,检测tau,专注于衰变链τ^ \pm -> ρ^ \pm -> π^ \pm π^0的事件与准弹性tau生产。由于缺乏相关的中性电流数据,背景水平目前相当不确定,但可以通过K2 K实验中的近探测器测量。我们对背景的估计表明,有可能在运行5-10年的超级神冈中检测到tau的出现。
1998-10-24 astro-ph hep-ex hep-ph
Non-Standard Interaction of atmospheric neutrino in future experiments
本文介绍了在未来的大规模中微子实验中探测大气中微子传播中的中性流非标准相互作用(NSI)的前景,包括DUNE、HK、KNO和ORCA。对于DUNE,我们利用它识别τ中微子事件的能力,并将$ν_τ$的出现与$ν_μ$的消失结合起来。根据我们的模拟结果,十年的大气中微子观测可以使NSI参数$\varepsilon_{μτ}, | \varepsilon_{μμ} - \varepsilon_{ττ} |$、$\varepsilon_{e μ}$、$\varepsilon_{e τ}$和$| \varepsilon_{μμ} - \varepsilon_{e e} |$的界值提高几个数量级。此外,我们显示了CP违反阶段$δ_{CP}$和NSI参数$\varepsilon_{eμ}, \varepsilon_{eτ}$和$|\varepsilon_{ee} - \varepsilon_{μμ}|$之间的预期相关性,并确认了DUNE,HK,KNO(与HK相结合)在排除“无CP违反“假设时的潜力,分别为1 $σ$,2 $σ$和3 $σ$。
2022-06-06 hep-ex hep-ph
New constraints on Heavy Neutral Leptons from Super-Kamiokande data
重中性轻子在标准模型的许多扩展中被预测为大质量中微子。如果在运动学上可行,它们可以从大气簇射中的K介子和π介子衰变中大量产生,随后在大型中微子探测器中衰变。我们执行搜索这些长寿命的粒子,使用超级神冈多GeV中微子数据,并得出严格的限制与电子,μ子和τ中微子的混合作为长寿命粒子质量的函数。我们还给出了分支比与寿命平面的极限,这有助于确定重中性轻子与标准模型有新相互作用的非极小模型中的约束。
2020-03-02 hep-ex hep-ph
Phenomenology of atmospheric neutrinos
的相关性的数据有关向上-去μ子的大气中微子问题的解决方案强调。特别是,他们的列入分析证实了良好的中微子振荡假设,并允许排除一些替代的,外来的解释,如中微子衰变,口味改变中性电流,违反等效原理(至少在其最简单的形式),也区分,在原则上,不同的中微子振荡模型(nu_mu <->nu_tau与nu_mu <->nu_s),因为在物质效应的差异。
1999-05-04 hep-ph
History of "Anomalous" Atmospheric Neutrino Events: A First Person Account
中微子作为多重质量高度混合的中性粒子的现代图景已经出现了40多年的研究。导致这张照片的最著名的问题是来自太阳的中微子的明显损失。本文描述了另一个支持这一观点的证据:在自然界中观察到的高能μ子型中微子的大量减少。在现代图像出现之前的40年期间的大部分时间里,这种观察被称为“大气中微子异常”,因为正如我们将要看到的那样,这些中微子起源于地球的大气层。本文叙述了大气中微子异常的发现。我们探讨的科学背景和动机,在20世纪70年代后期,这项工作的出现。1983年至1986年期间,人们逐渐意识到大气中微子的观测结果并不像预期的那样。
2016-06-22 astro-ph.HE 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
Neutrino Masses and Mixings from Supersymmetry with Bilinear R--Parity Violation: A Theory for Solar and Atmospheric Neutrino Oscillations
最简单的统一扩展MSSM与双线性R-宇称破坏自然预测一个层次的中微子质谱,其中一个中微子获得质量与neutralinos混合,而其他两个获得质量辐射。我们对双线性\rp MSSM中的中性子-中微子质量矩阵进行了完整的单圈计算,特别注意实现了明显的规范不变计算。此外,我们还对最重的中微子进行了重整化,这是为了得到有意义的结果。大气质量尺度和最大混合角来自树级物理,而太阳中微子尺度和振荡则来自可计算的单圈修正。如果在软超对称破缺项上作普遍的超引力假设,那么大气尺度可以通过非零底夸克汤川耦合引起的重整化群演化作为单个\rp破坏参数的函数来计算。太阳中微子问题必须用小混合角(SMA)MSW解来解释。如果放松这些假设,则可以实现大混合角解决方案,无论是MSW还是just so。该理论预测,最轻的超对称粒子(LSP)衰变是在高能对撞机上观察到的,尽管实验表明中微子质量很小。这提供了一个独立的方法来测试大气和太阳中微子异常的解决方案。
2000-06-14 hep-ph
Possible gravitoelectric dipole moment of neutrinos and atmospheric and solar neutrino anomalies
利用量子力学方法计算了具有引力电偶极矩的大气μ介子Dirac中微子与地球引力场相互作用的左、右手螺旋度态之间的跃迁动力学.结果表明,大气μ介子中微子顶角分布的不对称性可以用地球引力场存在时地球内部两个速度不同的相互垂直的平波中微子态的干涉来解释。太阳中微子的亏损也可以用电子中微子螺旋度翻转跃迁来解释,这是由于电子中微子的GEDM与太阳引力场的相互作用。对中性轻子和带电轻子的引力偶极的特征质量进行了估计。
2005-11-30 hep-ph
Sterile neutrinos with neutrino telescopes
对轻无菌中微子的研究是由在短基线实验中意外观察到电子中微子出现而激发的,例如液体闪烁中微子探测器(LSND)和迷你助推器中微子实验(MiniBooster Neutrino Experiment)。鉴于这些意想不到的结果,一项利用自然和人为来源寻找光-质量平方差约为1 eV $^{2}$ -无菌中微子的活动正在进行中。在天然来源中,大气中微子提供了一个独特的门户,以寻找无菌中微子由于广泛的基线能量比,$L/E$,并存在显着的物质效应。由于大气中微子通量随能量迅速下降,研究其最高能量成分需要十亿吨级中微子探测器。这些探测器-通常被称为中微子望远镜,因为它们被设计用于观察微小的天体物理中微子通量-已经进行了光无菌中微子的搜索,迄今为止没有发现任何重要的信号。本文简要介绍了利用中微子望远镜在固态和液态水中寻找轻贫中微子的现状。
2021-11-05 hep-ph
Can lepton flavor violating interactions explain the atmospheric neutrino problem?
我们调查是否味道改变中微子相互作用(FCNIs)可以足够大,以提供一个可行的解决方案,大气中的中微子问题。由重玻色子交换引起的有效算符,允许夸克或电子的中微子散射的味道改变,通过$SU(2)_L$旋转与引起异常τ衰变的算符相关。由于$SU(2)_L$违逆对于弱标度或弱标度以上的新物理学来说很小,人们可以利用轻子味违逆τ衰变或轻子普适性违逆的上界来为相关的非标准中微子相互作用设定严格的、与模型无关的上界。此外,由于重单态中微子,$Z$引起的味道变化中性电流太小,与大气中微子异常无关。我们的结论是,FCNI解决方案的大气中微子问题被排除。
1999-09-15 hep-ph
$D \bar D$ asymmetry at low and high energies and possible consequences for prompt atmospheric neutrinos
讨论了不利轻夸克/反夸克在$D$介子碎裂中的作用。调整裂解过程的未知参数以描述由LHCb测量的$D^+$和$D^-$产生的不对称性。对中性$D$介子也给出了类似的不对称性预言。预言的大快度(或$x_F$)的不对称性非常大,这与价夸克的贡献有关。因此,在高中微子能量下的瞬发大气中微子通量可以比传统的$c \to D$碎裂大得多。我们预测大的快速相关的$D^+/D^-$和$D^0/{\bar D}^0$不对称性低($\sqrt{s} =$ 20 - 100 GeV)的能量。$q/\bar q \to D$碎裂导致在低能量下$D$介子的产生增强。讨论了与固定靶LHCb实验相关的固定靶$p+^{4}\!\textrm{He}$碰撞的预测。
2018-03-22 hep-ex hep-ph
A Supersymmetric Solution to the Solar and Atmospheric Neutrino Problems
最小超对称标准模型与双线性R-宇称破坏的最简单的统一扩展提供了一个中微子质量的预测计划,可以解释所观察到的大气和太阳中微子异常的双峰中微子混合。大气混合角的最大值是动态产生的,通过最小化标量势,而太阳中微子问题可以通过大或小的混合振荡来解释。一个中微子通过与中性伴子混合获得质量,而另外两个中微子的简并和无质量只有通过环修正才能得到提升。尽管中微子质量很小,但在目前和未来的高能对撞机上都可以观察到R宇称破坏,这为模型提供了一个明确的交叉检查。
2000-03-27 hep-ph
Constraining an R-parity violating supersymmetric theory from the SuperKamiokande data on atmospheric neutrinos
研究了由最近SuperKamiokande关于大气中微子的结果所引起的对R宇称违反超对称理论的约束,特别是对双线性R宇称违反项的情形.考虑到费米子和标量部门,我们发现,一个大面积的参数空间是允许的,在轻子数违反条目的超势和软R-违反条款的标量势,并且不需要微调。然而,为了避免味道改变中性流的需要对理论施加了额外的限制,要求超势中的R-破坏项小于R-守恒项,或者在超势中不同轻子味道的R-破坏参数中有一个层次。
1999-05-30 hep-ph
Bilinear R-parity violating SUSY: Neutrinoless double beta decay in the light of solar and atmospheric neutrino data
在双线性R宇称破缺超对称性中考虑了无中微子双β($\znbb$)衰变,包括中微子-中性伴子质量矩阵的单圈修正。预期率$\znbb$衰变在这个模型中进行了讨论,在最近的大气和太阳中微子数据。我们的结论是:(a)在当前太阳和大气中微子问题所偏好的参数范围内,双线性模型中$\znbb$衰变的树级计算是不可靠的。(b)如果太阳和大气中的中微子问题在双线性R宇称违反超对称性的情况下得到解决,那么预期的$\znbb$衰变速率是非常低的;有效的马约拉纳中微子质量至多为0.01 eV,典型值低一个数量级。因此,在下一轮实验中观测到$\znbb$衰变将排除双线性R宇称破坏超对称模型作为太阳和大气中微子振荡的解释,以及中微子质量的任何分级方案,除非存在新的中微子相互作用。
2000-04-11 hep-ph
Distinction of atmospheric neutrino-mu - neutrino-tau and neutrino-mu - neutrino-sterile oscillations using short or intermediate baseline experiments
本文综述了大气$ν_μ$振荡产生活跃中微子或惰性中微子的情况。有人认为,无论是在超级神冈的中性电流事件的研究,也不是从未来的长基线实验中获得的信息可能不足以在这两种情况之间明确地作出决定。然而,将这些结果与未来短期或中期基线$τ$外观实验的结果相结合,将清楚地解决大多数剩余的模糊性。这一结论并不强烈依赖于LSND的结果是否会得到证实。在LSND得到确认的情况下,在这种短基线或中等基线实验中的阴性结果也将明确排除LSND作为间接$ν_μ-ν_τ-ν_e$振荡的解释。
1999-01-18 hep-ph
Neutrino Mass from R-parity Violation in Split Supersymmetry
我们研究了在分裂超对称性中如何用R-宇称破缺来解释中微子的观测数据。大气中微子的质量和混合解释的双线性参数$ξ_i$诱导中微子-中性子混合在通常的低能超对称。在各种单圈修正中,当标量质量$m_S$不大于$10^9$ GeV时,只有包含一阶三线性耦合$λ'_{i23,i32}$的夸克-夸克交换图才能产生太阳中微子质量和混合.该方案需要耦合的令人不快的分层结构,例如,$λ_{i23,i32}\sim 1$、$λ'_{i33} \lesssim 10^{-4}$和$ξ_i \lesssim 10^{-6}$。另一方面,该模型有一个独特的碰撞机签名的最轻的中性伴子,可以衰减到最终状态,$l_i W^{(*)}$和$νZ^{(*)}$,产生的双线性混合。因此,只要中性伴子质量大于62 GeV,对比值$Γ(e W^{(*)}) : Γ(μW^{(*)}) : Γ(τW^{(*)})$的测量将提供一个小反应堆和大大气中微子混合角的干净探测器。
2004-12-23 hep-ph
Neutrino Masses from Non-minimal Gravitational Interactions of Massive Neutral Fermions
本文提出了一种新的中微子质量产生机制,它是通过含有大质量中性费米子的费米子双线性与引力的非最小耦合辐射产生的。这种耦合项可能出现在引力扇区被标量场增强的理论中。它们必然违反等效原理,但目前的实验并不排除这种违反。它表明,所提出的机制是实现最令人信服的理论的兰德尔- Sundrum型,其中重力耦合强烈TeV范围内。该机制具有解决太阳和大气中微子问题的潜力。在这种情况下,中微子的质量很小,这是因为大质量中性费米子的相互作用完全来自有效拉格朗日量中的高维算符。
2002-06-11 hep-ph
Cosmological gamma ray and neutrino backgrounds due to neutralino dark matter annihilation
假设观测到的暗物质是由MSSM中的热激发的中性伴子组成,我们计算了由于中性伴子湮灭在演化的暗物质晕中产生的γ射线和中微子的宇宙学背景辐射。这种伽马射线背景辐射的光谱并没有表现出很强的湮灭线特征,但可能相当于EGRET在几个GeV以上观测到的河外伽马射线连续通量的一个重要部分。与大气前景相比,相应的宇宙学中微子背景很弱。然而,假设完全混合,宇宙学上的τ中微子背景可以在10 GeV - 1 TeV的能量范围内用鉴别味道的中微子望远镜探测到。一个小的各向异性的背景辐射预计,反映当地集群的暗物质晕沿超银道面。
2004-05-18 astro-ph hep-ph
Supernova Neutrino Detection in Borexino
我们计算了在Borexino从一个典型的II型超新星在10千秒差距的距离预期的中微子信号。在Borexino大约10秒的时间间隔内会出现大约110个事件的爆发。这些事件中的大多数将来自反应通道$\barν_e+p\to e^++n$,而大约30个事件将由超新星中微子通量与液体闪烁体中的$^{12}$ C的相互作用引起。Borexino可以清楚地区分中性电流激发$^{12}{C}(ν,ν')^{12}{C}^*$(15.11 MeV)和带电电流反应$^{12}{C}(ν_e,e^-)^{12}{N}$和$^{12}{C}(\barν_e,e^+)^{12}{B}$,通过其独特的事件签名。带电电流与中性电流中微子事件速率的比率以及它们之间的时间分布可以提供超新星和非标准中微子物理学(质量和味道振荡)的处理。
2000-12-07 hep-ph