Sensitivity of the DANSS detector to short range neutrino oscillations
DANSS是一种高度分段的1 m^3塑料闪烁体探测器。它的2500闪烁体条有一个Gd加载反射盖。每个条带用3个波长偏移光纤收集光,并用50个PMT和2500个SiPM读出。DANSS将安装在加里宁核电站工业3 GW反应堆下方,距离反应堆堆芯9.7米至12.2米不等。对探测器原型DANSSino的测试表明,尽管它的尺寸很小(20 × 20 × 100立方厘米),但它对反应堆反中微子非常敏感,每天可以探测到大约70个逆β衰变事件,信号与背景的比值大约为1。原型测试已经证明了达到DANSS检测器的设计性能的可行性。DANSS实验每天将探测到大约1万个反中微子事件,背景值低于1%。每天对探测器进行校准,并经常改变探测器的位置,以减少系统误差。这些功能将提供一个高灵敏度反应堆反中微子振荡到无菌中微子,最近建议解释所谓的“反应堆异常”。数据采集将于明年开始。
2013-11-12 hep-ex physics.ins-det
Search for sterile neutrinos at the DANSS experiment
DANSS是一种高度分段的1~m ${}^3$塑料闪烁体探测器。它的2500个1米长的闪烁体条具有装载Gd的反射盖。DANSS探测器位于莫斯科西北350 km的加里宁核电站3.1~ $\mathrm{GW_{th}}$工业反应堆下。到岩心的距离在10.7~ 12.7 m之间在线变化。反应堆厂房对宇宙背景辐射提供了约50米水当量的屏蔽。DANSS在宇宙背景小于3 $\%$的最近位置每天探测近5000个$\widetildeν_e$。逆β衰变过程用于检测$\widetildeν_e$。假设$4ν$模型(3个活性和1个无菌$ν$),搜索无菌中微子。$Δm_{14}^2,\sin^22θ_{14}$平面中的排除面积使用在不同距离处收集的正电子能谱的比率获得。因此,结果不依赖于反应器$\widetildeν_e$光谱的形状和归一化,也不依赖于检测器效率。结果是基于96.6万个反中微子事件收集在3个距离的反应堆核心。被排除的区域覆盖了大范围的不育中微子参数,最高可达最敏感区域的$\sin^22θ_{14}<0.01$。
2018-11-14 hep-ex physics.ins-det
Application of the Duperier method to the analysis of the cosmic muon flux dependence on the meteorological parameters, based on the DANSS detector data
本研究利用 DANSS 四年μ子观测数据,采用 Duperier 方法分天顶角区域计算宇宙μ子通量与气压、高度和温度的相关系数。
2023-07-10 hep-ex physics.ins-det
Observation of the temperature and barometric effects on the cosmic muon flux by the DANSS detector
DANSS探测器位于加里宁核电站商业反应堆堆芯的正下方。这样的位置提供了约50 m.w.e.的覆盖层。在垂直方向上。就宇宙射线而言,它位于地面和地下探测器之间的中间位置。探测器的敏感体积是一立方米的塑料闪烁体,具有精细的分割和组合的PMT和SiPM读出,由多层无源和有源屏蔽包围。探测器可以重建通过其敏感体积的μ子轨迹。DANSS实验的主要物理目标是测量离源不同距离处的反中微子谱。这是通过一个升降平台实现的,因此数据可以在三个位置采集-距离反应堆堆芯10.9、11.9和12.9米。μ介子数据收集了近四个日历年。覆盖层参数$\langle E_{thr}\cosθ\rangle$和$\langle E_{thr} \rangle$,以及温度和气压的相关系数分别为三个探测器的位置,并在每个位置,在三个范围内的天顶角-近垂直μ介子与$\cosθ>0.9$,近水平μ介子与$\cosθ<0.36$,并为整个上半球进行评估。
2022-05-30 hep-ex physics.ins-det
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
Model-Independent $\barν_{e}$ Short-Baseline Oscillations from Reactor Spectral Ratios
本文讨论了DANSS中微子实验中在核反应堆上测得的12.7和10.7~m中微子谱的比值。这些数据提供了一个新的模型无关指示,支持短基线$\barν_{e}$振荡,这加强了2016年底在NEOS实验中发现的模型无关指示。在3+1活跃-无菌中微子混合框架内对近地天体和DANSS光谱比的综合分析显示,短基线$\barν_{e}$振荡具有统计显著性$3.7σ$。两个混合参数$\sin^{2}2\vartheta_{ee}$和$Δ{m}^{2}_{41}$在$2σ$处被约束在$Δ{m}^2_{41} \simeq 1.3 \, \text{eV}^2$处的窄- $Δ{m}^{2}_{41}$岛中,具有$ \sin^{2}2\vartheta_{ee} = 0.049 \pm 0.023 $($2σ$)。我们讨论了独立于模型的近地天体+DANSS分析对反应堆和镓异常的影响。近地天体+DANSS独立于模型确定短基线$\barν_{e}$振荡,使我们能够分析反应堆速率,而无需对主反应堆反中微子通量值和具有自由探测器效率的镓源实验数据进行假设。通过拟合得到了对反应堆中微子通量和镓探测器效率的修正。特别是,我们确认的迹象,有利于需要重新计算的$^{235}\text{U}$反应堆反中微子通量在以前的研究中发现假设没有中微子振荡。
2018-04-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Results of STEREO and PROSPECT, and status of sterile neutrino searches
在过去的十年里,反应堆中微子一直是一个激烈的研究领域。本文讨论了两种异常情况。首先,介绍了STEREO、PROSPECT和DANSS对无菌中微子的研究现状。反应堆反中微子异常的活跃到无菌振荡的最佳拟合参数强烈拒绝这些实验。其次,分析的形状异常(“5 MeV的颠簸”)的STEREO和PROSPECT,都使用几乎纯- $^{235}$ U中微子通量,详细。结果表明,在5-6 MeV的事件显着过剩,并表明在商业反应堆中观察到的凸点不是特定的特定同位素,而是共享之间的U和Pu。
2021-05-28 hep-ex
Analysis of the result of the Neutrino-4 experiment in conjunction with other experiments on the search for sterile neutrinos within the framework of the 3 + 1 neutrino model
分析了中微子4实验所得结果与NEOS、DANSS、STEREO、PROSPECT反应堆实验、MiniBooNE、LSND、MicroBoone加速器实验、IceCube实验和使用${}^{51}\text{Cr}$中微子源的BEST实验结果的对应关系。讨论了中微子-4实验、BEST实验和镓反常在混合角上的一致性。上述直接实验的结果与反应堆异常的结果之间的不一致,以及与太阳和宇宙学数据的限制,进行了讨论。结果表明,在3+1中微子模型框架内,上述寻找无菌中微子的直接实验和IceCube实验的结果,在现有的实验精度下,与中微子4实验并不矛盾。从中微子-4和BEST实验中得到的无菌中微子参数使得估算无菌中微子质量$m_4 = (2.70 \pm 0.22)\text{eV}$和电子中微子有效质量$m_{4ν_e} = (0.82 \pm 0.21)\text{eV}$成为可能。给出了3 + 1中微子模型混合参数的绝对值矩阵和混合方案。
2022-11-17 hep-ex
Sterile Neutrinos and the Global Reactor Antineutrino Dataset
我们提出了截至2019年秋季的可用反应堆反中微子数据集的全球拟合结果,以确定全球对第四个无菌中微子的偏好。我们分别考虑了测量积分逆β衰变(IBD)率的实验和测量IBD事件在一个或多个位置的能谱的实验。使用的软件是新开发的GLoBES fit工具集,该工具集基于公开可用的GLoBES框架,并将作为开放源码软件发布。
2020-06-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Recent Results from Daya Bay Reactor Neutrino Experiment
2012年,大亚湾反应堆中微子实验宣布发现了一个非零值的\sin^2 2θ_{13},其显著性优于5 σ。本实验将继续提高\sin^2 2θ_{13}的精度,并探索其它物理问题。本文将介绍基于对反中微子事件的测量率和能谱的综合分析、利用氢原子俘获缓发中子的IBD事件对θ_{13}的独立测量以及对轻无菌中微子的寻找所得到的电流振荡和质量平方差结果。
2015-05-14 hep-ex physics.ins-det
Background measurements and detector response studies for ISMRAN experiment
我们报告的非反应堆环境背景和探测器响应的测量与印度闪烁矩阵反应堆反中微子(ISMRAN),这是$\sim$ 1吨探测器设置的体积,由10个$\times$ 9(10行和9列)塑料闪烁棒(PSB)阵列在BARC,孟买,印度。ISMRAN是位于Dhruva研究反应堆设施的地面反中微子($\mathrm{\overlineν_{e}}$)实验,基线非常短。它由10 cm厚的铅和10 cm厚的硼化聚乙烯制成的屏蔽罩封闭,以尽量减少背景,并安装在一个可移动的基础结构上,位于距离反应堆堆芯$\sim$ 13 m处。这些测量在ISMRAN探测器设置的背景下是有用的,ISMRAN探测器设置将用于探测反应堆$\mathrm{\overlineν_{e}}$并通过逆β衰变(IBD)过程测量其能谱。本文根据PSB和宇宙成因μ子诱导的本底的能量沉积和碰撞条数之和,提出了PSB和宇宙成因μ子诱导的本底的能量分辨率模型和能量非线性模型。重建的$\mathrm{{}^{22}Na}$放射源的和能谱和击中棒数分布与基于Geant 4的蒙特卡罗模拟进行了比较。这些实验测量结果将有助于区分相关和不相关的背景事件从反应堆大厅内的反应堆的ON和OFF条件下的真实IBD事件。
2023-01-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Status and Prospects of the JSNS2 Experiment
JSNS $^2$实验的目的是在J-PARC材料和生命科学实验设施(MLF)中寻找$Δ{\rm m}^2$在1 eV $^2$附近中微子振荡的存在。3GeV的1 MW质子束入射到汞靶上,产生一个强中微子源,它是由μ子在静止时衰变产生的($μ^{+} \rightarrow e^{+} + \barν_μ + ν_{e}$).要寻找的振荡是$\barν_μ$到$\barν_{e}$,通过逆β衰变~(IBD)反应($\barν_{e} + p \rightarrow e^{+} + n$)检测到,然后用钆的中子俘获产生的γ进行独特的标记。两个基准体积为17吨的探测器中的第一个目前正在建造中,距离汞靶24米。预计JSNS $^2$将通过复制几乎相同的条件来提供LSND异常的最终测试。该实验预计将于2019年春季开始采集数据,讨论了该实验的现状,并对其物理潜力进行了审查。
2018-11-08 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of the response of plastic scintillator bars and measurement of neutron capture time in non-reactor environment for the ISMRAN experiment
我们提出了一个详细的研究探测器响应不同的放射性源和非反应堆环境背景的测量与印度闪烁矩阵反应堆反中微子(ISMRAN)探测器设置组成的9 $\times$ 10塑料闪烁棒(PSB)阵列在BARC,孟买。这些测量在ISMRAN探测器装置的背景下是有用的,该装置将用于通过逆β衰变(IBD)过程探测反应堆反中微子(${\bar{\ensuremathν}}_{e}$)并测量其能谱。基于GEANT4的蒙特卡罗(MC)模拟用于了解ISMRAN探测器的光传输,能量分辨率和能量非线性。一个详细的分析程序已被开发,以了解天然放射性,宇宙成因和宇宙μ子诱导的背景与ISMRAN探测器设置在非反应堆环境中,根据他们的能量沉积,酒吧击中以及拓扑事件选择标准的位置和时间触发事件。对于放置在ISMRAN阵列中心的放射性$γ$ +正电子源(如$\mathrm{{}^{22}Na}$),比较了数据和MC模拟的重建和能量分布以及击中棒数。利用一种新的快中子飞行时间测量技术,研究了ISMRAN阵列的快中子能量响应和俘获时间分布。观测到的特征中子俘获时间($τ$)为68.29 $\pm$ 9.48 $μ$ s,与MC模拟得到的$\sim$ 65 $μ$ s符合得很好。这些实验测量结果将有助于区分相关和不相关的背景事件从反应堆大厅内的反应堆的ON和OFF条件下的真实IBD事件。
2022-08-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
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
New results from RENO and prospects with RENO-50
RENO(Reactor Experiment for中微子振荡)在2012年根据电子反中微子的消失对最小混合角θ 13进行了确定性的测量。使用~800天的数据,获得并提出了混合角和反应堆中微子谱的更精确测量结果。我们已经观察到一个多余的IBD提示频谱附近5兆电子伏相对于最常用的模型。过量被认为是一致的来自反应堆。我们还成功地测量了反应堆中微子通量与延迟信号的中子捕获的氢。建议在未来进行RENO-50的反应堆中微子实验,以确定中微子质量等级,并对θ 12、δ(m_21)^2和δ(m_31)^2进行高精度测量。RENO-50的物理目标和灵敏度的策略,获得一个非常好的能量分辨率对中微子质量等级。
2014-12-10 hep-ex 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
Experimental indications of the 3+1 neutrino model with one sterile neutrino
结合中微子4实验的新结果、参数区$Δm_{14}^2=(7.3 \pm 0.13_{stat} \pm 1.16_{syst})\text{eV}^2$和$\sin^2(2θ_{14}) = 0.36 \pm 0.12_{stat} (2.9σ)$的振荡效应的直接观测、LSND异常、MiniBooNE异常、反应堆反中微子异常以及GALLEX/GNO和SAGE实验中观测到的镓异常,讨论了3+1中微子模型验证的可能性。我们分析了中微子4实验中获得的中微子参数值与其他反应堆类型实验NEOS,DANSS,STEREO,PROSPECT,在加速器MiniBooNE,LSND和IceCube实验的结果的一致性。我们提出的3+1中微子模型的分析表明,在目前的实验精度的实验之间的协议。此外,目前的精确度使我们能够估计中微子的有效质量。在中微子4实验中得到的无菌中微子的质量(假设为$m_2^2 \approx Δm_{14}^2$)是$m_4 = (2.70\pm0.22)\text{eV}$。利用混合角的估计,我们计算了电子、μ子和τ中微子的值:$m_{4ν_e}^{\text{eff}}=(0.82\pm0.18)\text{eV}, m_{4ν_μ}^{\text{eff}}=(0.41\pm0.26)\text{eV}, m_{4ν_τ}^{\text{eff}}\leq 0.60\text…
2021-10-21 hep-ex hep-ph
Updated global analysis of neutrino oscillations in the presence of eV-scale sterile neutrinos
讨论了用无菌中微子解释短基线中微子振荡实验中异常现象的可能性。我们在3+1框架下工作,并特别关注最近来自反应堆实验,IceCube和MINOS+的新数据。我们发现,从DANSS和近地天体反应堆实验的结果支持反应堆异常的无菌中微子解释的基础上的分析,完全依赖于测量的反应堆光谱的相对比较。全球数据$ν_e$消失通道有利于无菌中微子振荡在$3σ$水平与$Δm^2_{41} \approx 1.3$ eV $^2$和$|U_{e4}| \approx 0.1$,即使没有任何假设预测的反应堆通量。相比之下,$ν_e$出现通道(由LSND主导)中的异常与$ν_μ$消失的改进边界处于强烈的紧张状态,主要由MINOS+和IceCube驱动。在无菌中微子振荡假设下,这些数据集一致的p值小于$2.6\times 10^{-6}$。因此,在$4.7σ$水平上排除了用3+1方案中的无菌中微子振荡解释LSND异常的可能性。这个结果是强大的分析和使用的数据的变化,特别是它既不依赖于理论预测的反应堆中微子通量,也不从任何单一的实验约束。不考虑异常,我们提供更新的限制允许的混合强度$|U_{α4}|$($α= e,μ,τ$)的活性中微子与第四中微子质量状态的eV范围。
2018-03-28 hep-ex hep-ph
Sterile Neutrinos or Flux Uncertainties? - Status of the Reactor Anti-Neutrino Anomaly
预测的和观测到的反应堆反中微子通量之间的$\sim 3σ$差异,被称为反应堆反中微子异常,继续引起人们的兴趣。最近在反应堆反中微子谱中发现了一个意想不到的凸起,以及不同裂变同位素的通量亏损不同的迹象,似乎不利于用无菌中微子振荡来解释这种异常。我们严格审查这一结论,鉴于所有可用的数据电子(反)中微子消失。我们发现,不育中微子假说不能被拒绝的基础上的全球数据,只是轻微的不利相比,一个单独的重新缩放的中微子通量从不同的裂变同位素。其主要原因是近地天体和丹麦国家空间局实验的最新数据中存在光谱特征。如果国家的最先进的预测反应堆通量采取在面值,无菌中微子振荡允许一个一致的描述全球数据的意义接近$3σ$相对于无振荡的情况。即使反应堆通量和光谱在拟合中保持自由,$2σ$对无菌中微子的暗示仍然存在,允许的参数区域与振荡方面的异常解释一致。
2017-11-22 hep-ex hep-ph
Measurement of reactor antineutrino oscillation amplitude and frequency using 3800 days of complete data sample of the RENO experiment
基于RENO实验3800天完整数据样本,通过逆β衰变观测反应堆反中微子消失现象,精确测定了中微子混合角$θ_{13}$和振荡参数$\lvertΔm_{ee}^2\rvert$,测量精度较前结果显著提升。
2024-12-25 hep-ex
Data-driven core collapse supernova multilateration with first neutrino events
Oxford University(牛津大学);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Duke University(杜克大学);University of Minnesota Duluth(明尼苏达大学德卢斯分校);University of Rochester(罗切斯特大学);Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);King’s College London(伦敦国王学院);Purdue University(普渡大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
基于数据驱动方法利用首次中微子事件确定核心塌缩超新星位置,通过多探测器数据生成概率天空图以辅助后续观测。
2026-02-27 astro-ph.HE hep-ex
The CCube reconstruction algorithm for the SoLid experiment
针对SoLid极短基线反中微子振荡实验的高度分段探测器,本文设计了CCube重建算法以将光纤读出信号转换为探测单元列表,对比三种方法后选定了实验基线方案。
2025-10-22 hep-ex physics.ins-det
The analysis of the results of the Neutrino-4 experiment on search for sterile neutrino and comparison with results of other experiments
我们提出了新的测量结果的反应堆反中微子通量和光谱依赖的距离范围内的6-12米的反应堆堆芯在SM-3反应堆(Dimitrovgrad,俄罗斯)。自上次报告以来,进行了额外的测量,用于进行统计分析的数据集几乎翻了一番。使用所有收集的数据,我们进行了振荡参数$Δm^2_{14}$和$\sin^2(2θ_{14})$的模型独立的分析。测量结果的相干求和方法使我们能够直接观察振荡的影响。我们观察到在$Δm^2_{14} = (7.25\pm0.13_{st}\pm1.08_{sys}) \text{eV}^2$和$\sin^2(2θ_{14}) =0.26\pm0.08_{st}\pm 0.05_{sys}$附近的振荡效应。我们提供了一个比较,我们的结果与其他实验的结果寻找不育中微子。结合中微子-4的测量结果和镓异常及反应堆异常的测量结果,得到了$\sin^2(2θ_{14})\approx 0.19\pm0.04(4.6σ)$值。还将中微子-4实验结果与NEOS、DANSS、STEREO、PROSPECT等其他反应堆实验和MiniBooNE、LSND等加速器实验以及IceCube实验的结果进行了比较。假设$m^2_4 \approx Δm^2_{14}$是$m_4 = (2.68 \pm 0.13)\text{eV}$,可以使用中微子-4数据计算的无菌中微子质量。考虑到在其他实验中得到的混…
2020-08-16 hep-ex physics.ins-det
Precision measurement of reactor antineutrino oscillation at kilometer-scale baselines by Daya Bay
我们提出了一个新的测定最小中微子混合角$θ_{13}$和质量平方差$Δ{\rm m}^{2}_{32}$使用最终样品的$5.55 \times 10^{6}$逆β衰变(IBD)的候选人与钆捕获的末态中子。这个样本是从大亚湾反应堆中微子实验在3158天的运行中获得的完整数据集中选出的。与以往大亚湾核电站的结果相比,IBD候选者的选择已得到优化,能量校准已得到改进,背景的处理也得到进一步改进。得到的振荡参数是${\rm sin}^{2}2θ_{13} = 0.0851 \pm 0.0024$,$Δ{\rm m}^{2}_{32} = (2.466 \pm 0.060) \times 10^{-3}{\rm eV}^{2}$的正常质量排序或$Δ{\rm m}^{2}_{32} = -(2.571 \pm 0.060) \times 10^{-3} {\rm eV}^{2}$的反向质量排序。
2022-11-28 hep-ex
Visible Sterile Neutrinos as the Earliest Relic Probes of Cosmology
实验室对无菌中微子的检测可以提供大爆炸核合成(BBN)之前宇宙演化的第一个迹象,这是一个尚未经过检验的时代。这种“可见的”无菌中微子在即将进行的实验中可以观察到,例如KATRIN/TRISTAN和HUNTER在keV质量范围内,PINEMY和其他在eV质量范围内的实验。在宇宙的温度为5 MeV之前,通常会对宇宙学做出一系列标准假设。然而,基于替代假设的非标准前BBN宇宙学可能会出现在有动机的理论模型中,并且同样与所有现有数据一致。我们重新审视生产无菌中微子的质量为0.01 eV至1兆电子伏的两个例子,这样的模型:标量张量和低再加热温度预BBN宇宙学。在这两个实验中,假定的3.5 keV X射线信号线对应于一个无菌中微子,其混合量足够大,可以在即将到来的实验室实验中进行测试。此外,活跃-无菌中微子混合的宇宙学/天体物理学上限明显弱于标准的前BBN宇宙学,这表明这些限制并不稳健。例如,在标量张量情况下,LSND和MiniBooNE短基线以及DANSS和近地天体反应堆实验所暗示的潜在信号区域完全不受宇宙学限制的约束。我们的工作突出表明,不育中微子可能构成前BBN时代的敏感探针。
2019-12-09 astro-ph.CO hep-ex 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
High Power, High Energy Cyclotrons for Decay-At-Rest Neutrino Sources: The DAEdALUS Project
中微子物理是当今研究的前沿课题。安装在地下的大型探测器利用飞行中衰变的μ子产生的中微子束研究中微子特性。DAEDALUS观察来自停止μ子的中微子,即“静止衰变”(DAR)中微子。DAR中微子谱实际上没有电子反中微子(基本上所有的π-都被吸收),因此具有自由质子的探测器对通过逆β衰变(IBD)从nu-mu-bar振荡的nu-e-bar的出现很敏感。振荡是使用相对接近探测器的源来研究的,但它探索了与长基线实验中的高能中微子束相同的物理学。由于DAR光谱是固定的,基线是不同的:计划要求在1.5、8和20公里处使用3个基于加速器的中微子源,并错开光束开启时间。紧凑的,具有成本效益的超导环形回旋加速器加速分子氢离子(H2+)到800 MeV/n的剥离提取正在设计的L。加尔各答和他的团队。这种革命性的设计可以在许多与ADS相关的领域中找到应用。
2011-09-30 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Low Energy Neutrino Detection with a Portable Water-based Liquid Scintillator Detector
在这项研究中,近场水基液体闪烁体(WbLS)探测器的概念设计和物理模拟放置在100米的Akkuyu核电厂(ANPP),目前正在建设中,旨在成为土耳其的第一个核电厂,提出。ANPP是中微子研究和在土耳其发展中微子探测器研发计划的绝佳机会。土耳其反应堆中微子实验(RNET)计划包括一个紧凑的便携式探测器,其WbLS体积为2.5吨,照片覆盖率约为30%,该计划扩大到一个中型30吨探测器,该探测器将成为WbLS和新探测器技术低能中微子研究的国际试验平台。在下文中,重点将放在较小的~2.5吨探测器上,该探测器配备8英寸高量子效率PMT和两层宇宙否决桨,覆盖探测器的所有侧面,以跟踪和否决宇宙粒子。利用RAT-PAC模拟软件包模拟了反应堆堆芯产生的电子反中微子的反β衰变(IBD)事件,并对几种不同液体闪烁体(LS)和钆(Gd)含量的液体进行了研究。
2021-12-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Gamma Backgrounds for Experiments at the High Flux Isotope Reactor
Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Bronx Community College(布朗克斯社区学院);Boston University(波士顿大学);Drexel University(德雷塞尔大学);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);University of Hawaii(夏威夷大学);Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院);Le Moyne College(莱莫恩学院);Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);University of Tennessee(田纳西大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Susquehanna University(萨奎哈纳大学);United States Naval Academy(美国海军学院);University of Wisconsin(威斯康星大学);Yale University(耶鲁大学)
介绍在高通量同位素反应堆部署锗探测器,研究实验大厅伽马场能量和空间分布,详述反应堆和中子束线源及相关变化,进行屏蔽研究,为未来反应堆实验本底提供参考。
2026-07-08 hep-ex nucl-ex
Commissioning and Operation of the Readout System for the SoLid Neutrino Detector
SoLid实验旨在测量比利时BR 2核反应堆6.4米基线处的中微子振荡。反中微子通过逆β衰变(IBD)相互作用,产生在时间和空间上相关的正电子和中子信号。该探测器在一个表面建筑中运行,具有适度的屏蔽,并依赖于非常有效的在线背景拒绝,以识别这些相互作用。一种新的检测器设计已开发使用12800 5厘米立方体高分割。每个立方体由两个超导体PVT和6LiF:ZnS(Ag)组成,分别可以探测和识别正电子和中子。检测器的有效体积是测量为80 × 80 × 250 cm的立方体阵列(对应于1.6 T的基准质量),其使用波长偏移光纤和硅光电倍增器的二维阵列分层读出,总共3200个读出通道。信号以14位分辨率和40 MHz采样频率记录,总原始数据速率超过2 Tbit/s。在本文中,我们描述了一种新的读出和触发系统的实验,满足要求:紧凑,低功耗,高性能,每通道成本非常低。该系统采用高性价比的FPGA与基于千兆以太网的读出系统相结合,其总功耗低于1 kW。零抑制技术的使用,结合脉冲形状歧视触发算法来检测中子,结果在约10000的在线数据减少因子。中子触发器结合了一个大的每通道历史时间缓冲区,允许无偏正电子检测。该系统于2017年底投入使用,并于2018年初成功获取物理数据。
2019-08-31 hep-ex physics.ins-det
JUNO Physics and Detector
江门地下中微子观测站(JUNO)是一个20千吨的LS探测器,位于地下700米处。优异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。用6年的数据,中微子的质量排序可以确定在3-4西格玛和三个振荡参数可以测量精度为0.6%或更好的反应堆反中微子。利用10年的数据,可以在3-sigma处观察到DSNB;质子寿命的下限为8.34e33年(90% C.L.)可以通过寻找p->nu_bar K^+来设置;太阳中微子的探测将为太阳金属丰度问题提供新的线索,并检查真空-物质过渡区。一颗10 kpc的核心坍缩超新星将导致约5000 IBD和约2000(300)个各种中微子-质子(电子)散射事件。地球中微子可以以每年约400个事件的速度被探测到。最后总结了JUNO探测器的最终设计方案和主要研发成果。所有20英寸光电倍增管都经过测试。15,000个MCP PMT的平均光子探测效率为28.9%,5,000个倍增极PMT的平均光子探测效率为28.1%,高于JUNO要求的27%。加上LS的>20 m衰减长度,我们预计产率为1345 p.e.。有效能量分辨率为3.02%/ \sqrt{E (MeV)} $。水下电子设备设计为6年内的损耗率<0.5%。利用脱气膜和微气泡系统,35千吨水池中的氡浓度可以降低到<10 mBq/m^3。生产出放射性纯度<0.5 ppt U/…
2021-05-13 hep-ex